Главная Промышленная автоматика.

ЛИЗ этих данных позволяет сделать вывод, что для «гетеродини-рования» сигналов на каждом интервале Amin требуется значительное увеличение частоты измерения параметров движения и расчета радиальной скорости ФЦА по сравнению с алгоритмами (4.67а-г).

Одна из возможных структурных схем ЦСО сигналов рассматриваемым способом показана на рис. 4.17. Из этого рисунка и формулы (4.70) (при замене в ней А/; на А/тш) следует, что в данном случае вычисление Ого не требуется, а задержку входных сигналов необходимо осуществлять лищь на время Atmin<T. Все это существенно упрощает структурную схему ЦСО и снижает объем ЗУ на ее входе.

Функционирование ЦСО сигналов РСА с использованием рассмотренных алгоритмов моделировалось па универсальной ЦВМ С.М-1403.04. Некоторые результаты такого моделирования цифровой обработки сигналов, реализующей процедуру, определяемую выражением (4.67а), представлены на рис. 4. 8. Здесь знаки «-» и «-f» обозначают соответственно отсутствие или минимальный (менее 0,5) уровень сигнала в данной точке условного радиолокационного рельефа (РЛР) и его условного РЛИ, а значение цифры со знаком «-[-» показывает уровень сигнала в этой точке РЛИ относительно максимального значения «-ЬМ» сигналов на всем РЛИ (РЛР), причем «-{-М» соответствует числу 10.

На рис. 4.18,а и 4.19,а показаны условные РЛР, а на рис. 4.18,б,в и 4.19,6 - соответствующие им условные РЛИ при БО (1зА = л/2) и ПБО (i5A = n/4). Обработка сигналов моделировалась в предположении вьшолнения самолетом-носителем РСА фигур пилотажа «вираж» (рис. 4.18,6) и «спираль» (рис. 4.18,в и 4.19,6) на высоте 10 000 м с радиусом разворота (виража) Гвнр = 5 км и скоростью Vr = 300 м/с в горизонтальной плоскости. Вертикальная составляющая скорости самолета при выполнении «спирали» полагалась равной Кверт=150 м/с, а горизонтальная дальность от ФЦА до центра РЛР составляла 50 км. При обработке сигналов моделировался трехканальный ПФ с использованием в нем системной весовой функции СТ1. На второ.м этапе обработки (в БПФ) применялась четырехчленная весовая функция Тейлора [58]. Результаты моделирования показали достаточно высокую эффективность рассмотренных выше алгоритмов цифро-

Рис. 4.17. Структурная схема ЦСО при использовании способа гармонического

анализа



---+м---+м---ш---+м---+м---+м---+м---+м


+ 4 + + ++ + + + + + ++ ++ + + + + +

4 + + 4+54946 44444444444+4+ 4 4 4 4424543 44444444444444

4 + + + + 4+<+2+г ++24*43 ++2+5+3 ++2+«42 +42+34< ++» + <++ + +

+ 1 ++<+3+2 4 4 346454»4*49*j54<454«+64<4S49454<4547+44U34«+2 +4<4<

+ + + + 4-4 + + 4 4 44 + 4 +2*8+8+2 4444444444444 + 44+44 + 4+ 44 + 44 ++U6+5+f + + + + ++ + + + ++ + +

+ + ++«+< +4<+34 3 4 + 246444<+3474i+<+3+5+3+<+3+542 -2+2+1 + + +

4< 4 + 1+3+3 +43454S4<4«49454«+4+«+6 + l + 5+9+54l45474f 44 34»+2 + + 1+)

Рис. 4.18. Условные РЛИ при угле наблюдения л;/2

ВОЙ обработки сигналов способом ГА и весьма хорошее соответствие теоретическим выводам.

Следует заметить, что если число «правильных» отсчетов на выходе ЦСО при методе ГА 63дет «вскрывать» область частот Д/с полезного сигнала, большую ширины спектра Д/оп опорной функции в пределах полосы пропускания ЦСО, то «лишние» отсчеты, заключенные в полосе Afc-Д/оп, можно использовать, например, для иекогерентного сложения с целью улучшения РЛИ. Исследованиями было установлено, что ЦСО, реализующая метод ГА, обладает максимальным быстродействием при формировании кадра БПФ, когда Д/с примерно в 2 ... 4 раза превышает Д/оп- При этом возможно 2-4-кратное иекогерентное сложение при формировании кадра РЛИ, занимающем область частот, равную Д/оп, или же, например, дополнительное снижение требований по быстродействию к ЦСО и осуществление работы приемопередатчика с перерывами. Если не снижать требования по быстродействию к ЦСО, то «оставшееся лишним» время работы процессора БПФ можно использовать для решения других задач. Однако в этом случае требуется существенное увеличение объема памяти ЦСО, так как иеоб.ходимо запоминать сигналы в довольно широкой полосе частот.

Реализация указанных выше положительных свойств двухэтапной цифровой обработки сигналов способом ГА возможна



---+м---+м---+к---+м---+м---+м---+м.---+к


•++++++++++ ++++++++++

+ + 4-+-4- + + -ь++ +

+ + + ++++ +4+- *-

+ + + + + + + ? +5+5+f . + + + ++f +f+f + + + + +

+ + + + + + 1-+++ + ++ + + ++/ +Т+7 + + + + + +++++++ +++++++ ++f+5+5+4+f + + + + ++++++++++++++ ++f++?+f+f + + + + + + + + + + + + + + + + + ++7+6 + + + + 4, + + + +++++++++++++ ++5+ ++++++++

+ + + + + + + + ++ + + 5+M+ 2 + + + + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + +tf+ + + + ++f+J+-? + + + + + ++ + +

+ + ++ + + + + ++1 + + + ++ + ++2+5+5" + + + + + + + + + +++++++ ++2+5+3 +++++ +++++++++++++

+•+ + + + + + ++f+4+3 + + + + ++ + + + + + + + + ++ + +

+ + + + + ++7+f + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + +

+ * + + + f-tj+i + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Азимут В)

Рис. 4.19. Условные РЛИ при угле наблюдения я/4

ЛИШЬ при выполнении таких условий, как многоканальность ПФ и использование в нем весовой функции, обеспечивающей полосу пропускапия ПФ на уровне - 3 дБ, существенно превышающую значение 1/7). Длительность ЧС Ti, а следовательно, и частота /пФ1 частичных сумм в каналах ПФ выбираются в соответствии с теоремой отсчетов Котельникова таким образом, чтобы обеспечить получение кадра РЛИ с шириной спектра, равной Afon при идеальной ко.мплексной частотной характеристике (КЧХ) ПФ. В случае обработки сигналов способом ГА в ЦСО с одноканальный ПФ наблюдается сильное перекрытие лепестков реальной КЧХ (из-за ее периодичности), приводящее к появлению ложных отметок целей и «зашумленности» РЛИ. Для исключения этого явления необходимо применять в ЦСО многоканальный ПФ.

На рис. 4.20 представлены результаты моделирования процесса цифровой обработки сигналов в РСА методом ГА, иллюстрирующие сформулированные выше выводы. Моделировался БО при прямолинейном и равномерном полете ЛА с Уг= 1 = 300 м/с на высоте 10000 м. Расстояние «ФЦА -центр РЛР» принималось равным 50 км, а вид РЛР соответствовал изображенному на рис. 4.18,0.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [49] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0038