This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
> ]\{е,{дypaсПpe.Ц.еЛеI{ияMи|Y (q) лpи HaJII4ЧvтИ и oTсyTстBии пoлезtloгo си г Il aл a (pи с . 3 .l |, а ) в с и ль н o й с T е Пен и M o )кеT o п pедeЛ Я тЬ ся paзIl oсT ЬЮ сpе Д} r и x X c .л- I |f i , a Н e p а 3 Ли Чи еM B M o щ I to сTя х P ".n: : n 2. n l D " .n И Po : ц z * D п , г .I I ,€ D " .n, D n- дllсп еpси и вЬ I x o дI { o й стaTистиI(}I Пpи нaлиЧии и oTсyTсTBI,lLIПoлеЗtloгo сиГI.IaЛa.Haпpи. >'BЬI3ЬIB aя бoльrшoе KoЛичесTBo Лo}I{IIЬIxзасBеToK экpaна на азиМyTax с Haибoльruей I]ЛoтtIoсTЬIooтpaх{аTeЛей. oбнapy>KиBaеМoсTЬ y.ц,aленнЬIх целей yxyД'lllаеTся' oгpaнинeнИe Ha вхoде MIIoгoKаItaЛЬI{oгoKoppеляTopa - с)кaTие .цинaМичeскoгo диaПазoHa BxoД,HЬIх сигttаЛoB- yMeнЬIIIaeT Числo лo}I{HЬIхзaсвеToK' xoTя ypoBень бoкoвьtх ЛепесTкoв BФH сиГt{аЛa oсTaЛся Пpeх{[lиM. Bepoятнoсть oбнapyх<еIIия цеЛей пoвьlrпaется. Лyнше oбнapy>кивaЮTся oTMeтKи oT ЛИH|4|Iбеpега. [eйствие нелинейнoсти, вклю.ieннoй нa вxoде yстpoйстBa сх{aтия сиГнaЛа' ПpoявЛяrтся eще и B ToM' чTo oHa I,I3ме[IяeTзaкoH pаспpедeЛeниЯ Пo. мeхи, пpибЛ14>KaЯeГo K нopN{aлЬHoмy [B3]. Имeннo /IЛя Tакиx пoMe x кoppе ля ц и o н н a я o б p a б o т к a н a ибo л еe э ффекти вн a. ! ,o п yщ ен и я o спpaBедЛиBoсTи гayссoBa зaKoIIa Д'J[Я пЛoT}IoсTи BepoятI{oсTI,I IIOMех и ПpиMеIIи}IOсTиMeToдoB awaЛ|IЗa, OсIIoBaHнЬIхнa paссМoTpe н и и ФH и BФ H ' M o } K н o с Ч и T a T Ь П pи eМ л eМ Ь I м и дл я п pи бл и >кeн . н oг o paссMo T p е н и я . Paссмoтpим ПpиMеpЬI, xapaKтepи3yЮщиe I\,rеToдЬIIIoBЬIшIrI{ия пoмеxoyстoйчивoсти PЛC сo сЛo>I(IlыMсигнaЛoM' сBязaнIiЬIе с ПoдавлеIlиеI\{бoкoвьlх леПесTKoB ФH или BФH сигнaЛoв пpи oбpабoтке. Пoд aв л е н и е б o к o B Ь I х Л е п e с т к o в ФH п epи o ди uескo й ,iVI .п o сл еизЛyчеHl{я дoBaтелЬtloсти пpи paбoтe PЛC в HeпpepЬlBIIoMpе)I(ип,Ie pa.ll.иoBoЛ}|.Пpoaнaлизиpyем некoгepeнтньlй MеToД, кoI\4ПeЕIсации бoкoвьIx леПeсткoB пyTeM BЬIчиTaHия Из сиГI{aЛа oснoвtloгo кaIIаЛa Koppеляциoннoй oбpaбoтки сI{гнaЛa Д.otloЛнIlTeлЬнoГoкaнaЛa с фиксиpoвaннoй Зaдepх{Koй oпoplloгo }IаПpяx{е}IиЯ. 3a oCiIoBy беpyт пepBЬIе Д,Bа сBoйсTBа Пepиo.ц,ическoйM-пoследoваTелЬнoсти
-^
Ч е н и я 14cт I 1 7x ' ,. T o г д a П p И у ' c ." } 4 D " ' п ,
t :(p".
"-
r .tп ) 4D "
бJтб;
B асимптoTикe' кoгда фyнкциoнал Q (z)
B paссмaтpиваемoйЗaдaЧеПеpBoеyсЛoBиеTpeбyеT,нтoбы кpи. paсПpедeЛeний вьtrпeBTopoгoпopяДKa. T9pиt не BкЛЮчaЛ]\4oMeнToB Испoльзoванньtй в ПpедЬIдyщиxпаpагpaфаx энepгеfинеский кpитеpий y.ц,oBЛеTBopяет oбoим yслoвияM: oH дoстyIIен дЛя кoЛиЧесTBеII}IьIхpaсЧеToB и ToЛЬKo иM B асиMпTOTиKе oПpeД.eЛЯЛисЬBеpoяT. I]oсTHЬIеxapaкTepисTикII BЬIxoДнoй BелиЧиньl устpoйсTBa oбpaбoTKи. oбoбщениеM KpиTеpия )" Д,ля HеIryлевЬIx сpедниx pаспpеделений вьlхoднoй сTаTисTI,IKибyдет
(3.37)
с
4?|+ 1
.
paспpедеЛен нop11
(3.38)
Л:l_Ф(c).
D:l_Ф(fuс);
,Ц.aлеекpитepий },q испoльзyеTся ЛиIxЬ B aсиMIIToTиuескoйтpaкToBке B сooтBеTсTBИl4c фopмyлами (3.38)' ПpичeМ пpeд.пoЛагaeTся I I o pМ aЛЬ н oсTЬp аспp едеЛeния Bыxoднoй вeЛиЧиHЬIQ (z). oднак o Tе )кe BьIBoдЬI пoЛyчaЮTся' есЛи вooбще нe пpибегaTЬ K BеpoяT}IoсT. I{ЬIМхapакTеpисTиKаМ' a испoЛь3oBaтЬ BеЛиЧИtlyfo4 кaк oкoнЧaTеЛьн ый кpи теpиfrl.\ля n}2 0 Bеp oяTtIoсTнaяTp aк ToBKa, пo- BиДиMoMy , l{MееT и TеopеTиЧесKoе oбoснoвание (кoтopoe, K сo)I{аЛeниЮ' с.це. ЛаTЬ н е у.Ц ается)' B To вp eмЯ KaK Д,ЛЯn:|0 y Kaз аHI]ая связ ь D и F c ?uqвесЬ\4a пpибли>кеннa. oснoвньIe paсчетньIe сooTHoIIIения.[ля BЬIчисЛения },g нeoбхoll} I M Ь IП еpBьtе 2 мoмeIITa p aсПp едeЛения ф y нк циoнaлa QQ)' B сo. оTBеTсTBиис фopмyлoй (3.36) n-m
tn
Z-r
Z-r
уу
,У7{Q (z)}:
a-O
b
d р d 1 zp + p Z I + p ,
l-l
(3i39)
гдe для пpoстoтЬI oбозначeний пpинятo Z7Z1:]||{zoz,}. Испoльзyя paн ее Bведeннoe обoз начeниё Z7 ap Z1 ap :Kы, вMестo (3 .3 9 ) ПoЛy чиM (n _ ft1+ |)
х:
m h'
I :l
d нd tKьt'
oкoнчaтeлЬнo' пoЛагaя Kы:K";,n и ' Kы:Knnу
I{oнсTpyкTиBнoстЬЮ, T. е. oбeспeЧиBaTЬ BoЗмo)кFIoсTЬ I]pаI{Tическиx pасЧеToB эффектllвнoсTи, и сoсToяTеЛЬtloсTЬIo, T. е. B асиМпToT[IKe ПpиBoДиTЬ K сTaтисTическoМy KpитеpиIo'
-
эllеpгеTиЧeскиМ
МaлЬHo' кpитеpий i,q oПpе.Ц.еЛяеT BеpoяTtIoсTIIые xapакTеpисТLIKII l]ЬIЯBЛяeTся сMЬIсЛ KoI]сTaЕтьI с:
и D ",л х D o
ПoэToмy ,-+0 с poстo\{ у4I,ecЛpIoгpа}IичеIIаpa3нoсTЬ n,".n-n,n. Kpитеpий эффективнoсTиДoЛ}кенoблaдaть пo кpaйней i\леpе
128
c
х:
p")lp,*("?."-*?)1"?,
oПpедеЛяeTся
c '"ч- |D,;ГD; - 4Ф;;=т"+
Pис. 3.l l. Пpимеpьr несoстoяTeлЬItoсти эIlepгетическoгoкpиTеPия.
меp' ПpиBe.ц.еHньIе rra pис. 3.||, б paспpед,eЛеI{ияМo)I(нoхopoшIo paз.целиTЬ ПopoгoмC, oднакo Пo KpитеpиЮTиПa fo: (P". P")|P" "paзЛLIчaюTся эTи paсПpeдеЛения пЛoхo.Boзьмем еЩе б6Льiшие 3нa-
эToт KpиTepий
B слyнае Xc.l:Xл' к pl l тepи eM A:
нaй.ц'емвЬIpa}I(ения
д J I Я П eDB o гo IиOM е н T а :
T' c'л:
(3.40)
(n _ rrl + |) d T K"., d i
( 3 .4 1 )
х ^: ( n _ m+D d T K ' d . Bтo po й н аЧ aЛЬньIйMoMeнт
: х"+ D: "t ]t{Q,(e)}
p, s-0
b,
h , i, I , j :l
d .e d i.d ld f
p a szia
"z1 1 p z1 + p .
(3.42) BвеДем бoлееПpoсToеoбoЗнaЧение (3 .4 3 ) р (s, p , k , i, I, i):zo+ szi+ szt+ p Zil- p . Beличинa z" в фopмyлe (3.43) есTЬ oTсчеT KBaДpaTa oгибaюЩеli yзKo[IoЛoснoгo l{opMaЛЬнoгo сЛyЧаи}toгo ГIpoцeссa' ЧTo Мo}кнo ЗаПи-
са TЬ B ви Д e Z ": Z ( t ") : X 2 ( i ' ) +Y 2 ( l .) : .[ : +y з ' г Д е x ( t ) , Y ( t ) $
3eкaз
NЪ 471
t29
кBaдpaTypI{ЬIeKoМIIoHеHтЬIy3KoIIoЛoсIloгoпpoцrссa. B сooтветствии с этиM ПpедсTaBле}IиeMчеTBеpтый мoмент (3.43) I\4o)KIIo вЬIpaзиTь чеpeз BoсЬN4ЬIeMo\,IeнTыкBaдpaтypl{ЬIx кoМпoнe[IT' KoTopЬIe' B свoю oчеpeдЬ' N,Io)t(tlooпpeдеЛиTЬ пo сooTBеTсTByющeй хapaкTepl,IсTичe-
скoй фyнкции.
П poд е лa B э т и BЬ I Ч и с Л e т I ияД' Л я (3.43) п o Лyч и м
р:
l6o3 * l6o1/g| |6Jzz*32o2zJз|32Ja.
(3.44)
Bхoдящиe сЮ.цa велиЧины !2, !з, In, !22 BЫpa>KaЮтся чеpе3 BTo. pЬIе MoMенTЬI кBaДpaTyptiЬIх кoп,{I]otIеtIT B сooTBеTсTBии с фopмi'ЛalДЛИ
Jz:V?z a V?з* \Y,,u 1vrЗзa V\a* \YЗц: Jzz: \V\zlГЗn + vr1'vr,,n * V?цV\з; / з:
R rz R r з R ,,* R ,,R ,n R ,n* R ,,R,'R,* * R,,R,nR.n* RrrLrnLrn* R,rL,nl,n * RrrLrnL"n_
* RrrLrrLrr* - Lr"Rr"Lr, * /l:
LrrRrnLrn-
LrrRrnL"nI L' ' L' ' R ' ' * L," L,n R " n* L, ,L,nR"n* Lz "L"ц R"ц i
* l,rR,rRrn Lr^ - R rr l ,r R rn Ltn *
LrrRrnRrrLrn-
R,.R,nR,,R,n* R,,R,nlrrlr* * Lr"LrnR"rRrn* LrrRrnRrrLro-
on
34 130
i-k
i* p-h*s lfp-k-s i+p-i-s ttp-i-s t-j
Е
k , i, I , j : 1 ,
d'нd'id,tdрG, p, k, i, l, j).
(3.46)
' фyнкция IIIесTиapгyMеIIToв!r(s, P, k, i, I, i) B фopмyле (3.46) ()IlpедеЛяeTсяBЬIpa}кеIlияМи(3.44| (3.45). Пpи этol{' есЛtI ' в (2,45) пpинять с:0, тo пo уpaвнeIIияM(3.44)' (3.45) булeт ltoЛyченo у"2+D:хf;lDь в пpoTивtloМ слyчaе-х2*D:n""'n* I D". n' Фopмyльr (3.40), (3.4l), (3.44)... (3.46) и Q.al) Пo3BoЛяЮт yстpoйсTBaПoДаBЛения B сo|)ассЧиTaтЬэффeктивнoсTЬ}Iелинeйнoгo (),гBeTсTBии с кpитеpием (3.37)или (3.38).
(3.45)
: R|t* L?ьt;Rьt:T nК,:T uh; Ln, :T-uY ,i Rtl : R гДе |I2p1 t(A _ -l)T1i LnL:LI(k-l)T| oПpедеЛяЮтпo фopмyлaм (2.45), a oбщий.элeмеHтМатpиц 1(".-o, Ko в (3.aф, (3.4l) Kьt:4tR,(0) +V,oi. Пpи испoлЬЗoBa}Iиифopмyл (2.45) неoбxoдимo yниiьtвaть сooтBеTсTBиe инДексoB y BeЛиЧиIIRы, Lнt и apгyMrllToB фyнкций R (т)' l (т) :
12 l3 l4 23
p , s: 0
yстpoйстBа tloдaвoдна из зa.цaч aНaЛI4laсBoйсTBнeЛиHейI{oГo
R,.L,nlrrRrn -f
ApгyментЬt,'t фyнкциЙ R lmrl, L I fuT I
m
n-m
./tсllия oTpa}кеtlиil "rI4IIa LQL - иссЛеД.oBaHие заBисиМoсTи егo эф. tpективнoсти oT Числa иMпyЛЬсoв m, oбpaбaTЬIBаеMЬIx B кoMпеI]сa-
R rtLtn R rr Lr n* R,r L,o R* Lr t - LrrRrrLrnRrn- Lr"RrnLrrR"n* l,,R,,LrrRrn * + L2 L,з L2 4 L3 4_ LпL|4 L,,L,n + L,3L|4L2r L24,
hl
?L2 + D :
3.4. Эффeктивнoсть нeлинeйнoгo уcтpoйcтвa пoдaвлe}Iия
Lr"Rr*Lrn-
R ' ,R r э R ,* R ' ' * R ,,R ,n R ,,R.n* * R'rR'r,I-rnlrn- RtrR, nLrrLrn* * LrrLr"R"nRrn* Lr"LrnRrrRrn* * RtrLttLtnRrn* RrrL, nLrrRrn-
B сo o тветсTBии с пеp вoй и3 ф op мy Л (2 ,4 Б) BеЛиЧинa o," в (3 .aa) (.сTЬ o ,,".-,:R(0 ) :o,l (|* а2 * q ,) пoлеЗ}Ioгo сиГнaЛa пp v т HaЛL тч.* IИ ll 02'п :01 (l + q 2 ) в oтсy тстBиe пoлeз нoгo сиГHaЛa. B сooтветстBиpl с (З.42) и (3.43)
a)л I)ис. 3.l2. Bлияние кpaтнo.
с'гIl кoмПенсaции ч14cлa '4п y л Ь сoв rlбp абатьlвaeм Ь I х и М lI l)и п e pBoM (a) и вт op oм (б ) , l. I tl]ax (Y ": ф л ю к т y aци й
:0,05; 0 :1 8 0 ' )
б) Ц5r I 0,чl 0,3 ц2 0,7, 2
в yсTpoйсTBе' I'()ре'и oбЩеГo ЧИcЛa иMПyЛЬсoB n, o6pa6aTЬIBaеI\4Ьlх Кpaтнoсть кoмпенсaции Il BЛияlIиe чисЛa иIr,lпyЛьсoв o6paбa'l.ЬlBaемoгo сигнaЛa. Bведение и}tTегpaTopa пoсЛе кoMl]eнсaтopa l| квa.ц pаTop а нa р ис. 3 .1 0 Пo пp едпoлoх(eниЮ дoЛх(нo oбeспечить иМ;ltlст э фф ек TиBtloсTи с y Bел[tЧеHиеMчисЛa n oбp aбa"ГЬIBaеMЬIх lI уJ I Ь сo B. С ледoвaтелЬнo' ЧисЛo иI]TеГp иp oBaний Д.oЛх(IroбЬIтЬ пo lt():,tMo)I{нoсTи бoЛЬ[IиM. с дpyГoй стopoньl' ,ц,Ляy3KolloЛoснoй Пo. N|('х и (м а льrе y o) Bсе Kp иBЬIе IIa p ис. 3 .3 бьIстp o p асТy T Пp аBее ||'||K Иm: 2 , чтo сBи.цетеЛЬсTBy еTo BЬIсoKoй эф ф eк тивнoсTи к oM||('I lсац tIипp L I неBЬIсoKoй к p аTHOсTи. B0 3 HиKaеT Зa.ц.aЧaoпp еД.еЛе. I I ll,I pa3yMtloй Kp aTнoсTи к OMIIенсaЦИИm - l пp и и3 tseсT[IoMЧисЛе / / | t] \ l l l y Л ьсoB oбp a бa T ЬIBa е M oгo П а Kе T а . l I а pи с. 3 .l2 пp иве .II.e н ЬIз a BисиM oс,ги Bеp oяTttoсTи Пp aBилЬнoГo rrбltаpyrкен|4Я D o"Г ЧисЛa ИNIтIУJIЬIIB m' oбpабaтЬIваемьIх I(oMПеI{. nl:
l3 l
сaтopoM,для пaкeTa ИЗ n:lO,20 и 30 импyлЬсoB.3нaнeниядpy. тpеBoГ Л:l0-5, гиx IIаpаMeTpoBсЛедyющие: BepoяTнoсTЬЛo>I{[lЬIx а,2:0,|i Ч2:0,0|i Yc:0. Из кpивьtхсле.цyeT] эффективнocть LQL.yстpoйствa B oTЛиЧиеoт линейнoгo сyщесTBеIlHo BoзpaсTaeT
с poсTol\4 чtlcлa oбpaбaтьIвaеMЬIх
иMпyЛЬсoB
n;
для пеpBoгoTиПa флюктyaций и сильнoкoppелиpoвaннoйпoмехи (v":о'0s; сyщесTByеToпTиМaЛЬнoечислo (moo') иMпyЛЬсoB'oбpa-
бaтьIвaемьlx KoMпе}IсаTopoM; IIpИ' m: ffloтт:4 эффективI{oстЬ I{eлинейнoгo yстpoйствa MaксиMaЛЬI{a Д.ЛЯ Bсех исIIoЛьзoвaнI{ыx B paсЧ e T e n : |0 ,2 0 , 30; npИ m} f tl o л tэ ффекти вн o сTЬ yM ен Ь [I aется '
0'050'07ц1 ц/2
I1
xаpaкTеpисTики нелинeйPиc. 3.13. 3aвисимoстьэффeк- Pис. 3.14.Cкopoстныe нoгo yстpoйствa1i:20i 1":0,05): тив!{oсTинелинейнoгoусЪpoй. стBа oT скopoсTи флюктyauий (n : 2 0 : 0 : 1 8 0 .) п ofoIe xи с ПaдеHиеM Mех(дyПepиo.ц,нoйKoppеЛяции tloHO oЧellЬ I\,{еДЛе}Iнo; Мc-XИlTlonтBo3paсTaeT; пpи флюктyацияx BTopoГo Tиtla Да)ке .ц,ЛясиЛЬItoKoppеЛиpoBаllн oй п oMе хи ( т " : 0 ,0 5 ; o П T и M y M a B Зaви си M o сти э ффекти BH o сTи o T н е н а б лю д a е т с я ( с м. p и с.3.12, б); a есTЬ .ц o сTaTo ЧI { o m И n{ 20 и ДаЛ ee_ бь Iст pь t й po с т э ф ф е к T иBн o с T и Д .o 3 нaч ен и Й m:6...8 ]\ , Iе д л е н [IЬpIoйс T д o З н a Ч е I t и яm : n : 2 0 . Hаличие oПTи\lyмa B кpaтнoсTи KoMIIеIIсации нaГЛяДI{o Д.е\,Ioн. сTpиpyеT pис. 3.13 для IIеpBoгo TиПa фЛЮктyaций IIoMexи и lIII{po. K oГo Д . и aП a з o н a3 [ I a Ч r н и й y o : 0 ,0 5 ... 0,2. Зн aч ен и я H еП pи BедеH I tыx l l аpaMе T poB с иг н a Л a и I I O M е х иT a K и e )ке' K aк 14Д,Л Яpп c. 3,12, а. Cкopoстньtе 3aBисиMoсTи. 3aвисимoсть BеpoяTtloсTи пpаBиЛьнoгo oбнаpy}KеIrlrя D (0, 0o) oT ДoПЛеpoBсI(oгoПapaмеTpa 0 пpи зад aн Е IoM B е с o Bo M B е к T o p е d ( 0 o ) к o мп ен сaTo pa п pедсTаBЛ Я ет сo бo li сK opoсT H yЮ x a p a I ( T е p I I с T иK yу с T p o й с твa (pи с. 3.l4). 3н aч eн и я н e. пpиBeД,еIri{ЬIх ПаpaМeTpoB сиГI{aЛа и IIoMeхи TaKие }Kе' KaK .цЛя
oхBaTыBaeT y з к ий диaпаз olt з нaчений 0 : l8 0 . . . l4 0 o, Д'ЛЯm:n:20 I ] To BpeМ я Kак дЛя rn,:2 ,3 , 4 системa xop oшIo oбнap у > к ивaeTцeЛи I.I дa)I{e с ди aп aзoнoM сKop oсTей, сooтветсTвy ющиx 0 :1 8 0 ...6 0 . Дo 0:40o. oтсюдa сЛедyeT' ЧTo есЛи неoбхoД,имo нr Toлькo oбнapyсKopoсTЬ )КиTЬ дBи)I{yщyюся цeЛЬ' }to и oпpeдeЛиTЬ еe pа.ц'иaЛЬ}IyЮ oTI]oситеЛЬtIoHoсиTеЛя' To нaдo выбиpaть бoльrцие rn. B этoм сл.yнаe yстpoйсTвo дoЛх{нo бьlть MtIoГoKaнaЛЬIIЬIM Пo ПapаМеTPУ 0o. Если тpeбyется oбеспечить oбнapy)KеI{иe целей в trlиpoKoМ ДWanaЗoHе сKopoстей oдним Ka}IаЛolvI(пo скopости), тo дЛя дaII}IЬIхIIа pи с. 3.l4 неoбхoДимo вьtбp aть m :Зi 4 , гrp та эToМ к p ивaЯ D(0 ) oxвaTЬIBaеTнaибoльlпий д,иaпaзoн знaчений 0. 2. Еcли yстpoйствo нaсTpoeнo IIa дollЛеpoвский пapaметp 06: : lB0o, To есTесTBеIIнoo)I{идaтЬ' Чтo цеЛи' сKopoсTЬ кoTopЬIx сooтBеTсTвyeT 0:l80", бyдyт HaиЛyЧIlIиM oбpaзoм oбнapyхrивaTЬся системoй. Taк этo и бьlлo Для линейнoгo yстpoйсTвa пoДaBления (см. п . 3.2). C к op oсть' дЛя KoTop oй 0 :l8 0 o, Iraз ЬIBaюT oптимaльнoй скopoсTЬЮ двих
Bл и я ниe ск op oсти ф люк тy aций пoлез нoгo сигнaЛa. Ha p ис.3 .l5 /l;]I tЬЗaBисиMoсTи I D(т") Пp И m :2 ,3 ,4 ; 0 :0 о:1 8 0 .; n:2 Ъ и 3 нa-
p и с . 3. 12, б . oтме тимдвa фaктopa .
I. ИзбиpaтeЛЬHoсTЬ yстpойствa I]o скopoсти oПpе.ц.еЛяеTсязHatIениeM m И ЧеNl бoльlпе m, Ter.ДЛyЧше избиpaтельI{oсTь: кpиBaя
r32
133
B aе T ся IIpи } с : 0 ,0 5 , ч е М п p и Y с : 0 . 3десь П o я BЛен и е фл ю ктyаuи й сигнaЛа снaчaЛa Bед.еT K poсTy нaде}I{нoсTи oбIrapyх{ения, a 3a. е p в o н a u а лЬ н o (.ц Ля Yс:0... 0'l) в K o м Teм-K е e y М e H Ь I I I е H и юП Пellсaтope нeлинейнoгo yстpoйстBa с poсToм Tc IIeT 3aп4eTHoГoПaдeI1|4Я oтнoшIeния сигIIaЛ/пoI\{exа_ паpaMeтpa р (сМ. pис. 3.5)' IIo в иIITегpaтopе n 0,6 с poстolt,l Tс УЛУчIIIаeтся иIlтeгpиpoBaниe пoлезIroй кoMпoIIeнтЬI сигнaЛa зa счeT yмeIIЬII]eIIия егo l\ileждyпеpиoдIloй Koppe. Ляции. Этo пpивo.п.ит (pис. 3.l5) к Boз. , r rь = ? paстанию D B иIITepBaЛДХ 1":0. .. 0,l (m: 3, 4) и y" : Q. ' . 0 , 0 5 ( m : 2 ) . Пpи 0, 0,2 ц1 } 0,2 стаIIoBятся oщyTиМьIMи пoтepи .с Y" -
Pис. 3.lб. 3aвисимoсть эффeктивнoсти нeлиней. нoгo yстpoйствa oт скo. poсти флюктyauий сI{г н а лa
B KoМПенсaтope(см. pис. 3.5), кoтopыe yжe нe BoсПoЛIrяются инTeгpaтopolvr (pис. 3.l5). Пpи пoмoщи paсчeToв' allaЛoгичныx Мo}кнo пoлyчитЬ всe нeoб. пpиве.ц.eнIIЬIм' xoдиI'{ЬIe 'ц.aнIIЬIeПo эффeктивнoсти k|
IIaиЛyчIIIиM паpаlvlетpaшI нeлинейнoгo yсTpoйсTва Tипa LQL кoнкpeтныx yслoвий paбoтьl PЛC.
для
3.5. Boпpoсы тexничecкoй peaлизaции устpoйствa пoдaвпeния oтPail(eний |Ш|a LQL
к сoBpeMeнHЬIм PЛC. PеaлизoвaннЬIe на дe}I(Hoсти'пpе.ц.ъяBЛяeMЬIе сoвpеMeнHoйrцифpoвoй элемeнтнoй бaзe yстpoйствa oбpaбoтки pa. диoлoкaциo1lцЬIx сигнaлoB oблaдaют вьIсoкoй гибкoстЬю, чTo Пo3Boляeт сpаBнитeЛьнo пpoсTo oбeспечивaтЬ oпepaтиBltyю tlеpестpoйкy пapaметpoB сисTeI{ЬI. B тo х<e BpeМя Пpи пpoектИpoBaътLl|4цифpoвьIx yстpoйств oбpабoтKи paд.иoлoKaциoннЬIx сигнaлoв BoзниKaеT pяд Tpyднoстeй, сBя3aнHыx с HеoбxoдиMoстью oбеспечитЬ BьIсoкyЮ скopoсTЬ вьIчислeний. Coвpеменньle PЛC paбoтaют с-иMпyлЬсHЬIt\,Iи си Г н aЛ аMи д лит е Л Ь tl o с т ь ю 0 ,l ... l мкс и и M eю T дo 500 кBaI I To B и бoлее .ц.aЛЬHoсTи.B связи с' эTиM .ц.ля oбеспечeния пpиеMлеMЬIx MассЬI и гaбapитнЬIx pазМеpoB yстpoйства oбpaбoтки необхoдимo IIpиМeняTЬ MyЛЬTиплексиpoBaниe кaнaлoB' т. е. oдIIиМ oIIepaциoIIнЬIM yсTpoйствoм oбpaбaтьlвaTЬ Bсе иЛи частЬ эЛеMеIIтoB 'цaлЬHoсти' чтo тpeбyет BЬIсoкoгo бьtстpoдействия. !.ля peализaции вьтсoкoй сKopoсти oбpaбoтки неoбxo,цимo исгIoЛьЗoBаTЬMеTOДьIyсKopеrrия BЬIЧисЛиTеЛЬIroгoПpoцeссa: opгalrизaци ю П oT oч н o - K o н в е й e p н o йo б p a б o т к и; paсп apaЛЛеЛи BaI I и eo п еpaций; пpиме}Iеtlие наибoЛее бьlстpoдействyюЩей элeйентнoй бaзьl и т. ,ц,. 134
.Ц.ля yменьIIIeниягaбapитHЬIxpaзМеpoв yстpoйств
oбpабoтки
ttеoбxoдимo IIpиIvle}IятЬ эI{oнoN,Iичные эЛeI\,IеHтЬI oПеpaTиBtloй пaмяти, сlблaдaющиe oдHoBpeI\,Iе[Iнo.цoсTaтoчHo BысoкиM бьlстpодeйсTBием. УказaнньIм тpебoвaниям к ПаI\,IятиB Haстoящeе BpеMя наибoлее lIOЛtloyдoBЛeTBopяют pегисTpЬI сдBига без пpoмe>кyToчнЬIхoTBo,lI.oB, t-iбеспечивaЮщие (np" дoс'uтoчнo Bысoкoп,IбьIстpoдeйствии ) xpaнelIllе 1000 6ит vl' бoлee инфopмации B oднoм кopпyсe интeгpaльнoй МиKpoсхеМЬI (Иrцс). Bысoкoй стeПеHЬЮ иHTeгpaции oблa,ц.aют TaK}Kе ПoЛyПpoBoдHиKoBЬIеotlеpaтиBHЫе taпoNIи}IaIощиeyстpoйства (oЗУ) oднaкo I'JIЯ IIИх нeoбxoдима бoлeе слo)I(IIая систеMa yПpaBJtе}lия''чтo сI{и}I{aетбыстpoдeйствие yстpoйств oбpaбoтки. Устpoйствo I]oД.аBЛеIIияoтpaх<eний (УПo), дЛя KoTopoГo paссМаTpиBaeTся ПpиMep peaЛИЗaЦИИ' сoстoит и3 BeсoBoгo ПoдaBиTеЛя' кoI\4IlеI{сaTopа' KBaдpаTopa и и}Iтeгpaтopa (накoпителя ) (см.
pи с.3 . l0 ) .
Pассмoтpим ПpLINIеpцифpoвoй pеaЛизaции УПo сo сЛeдyЮщlr]vtll ХаpaKTеpисTикaMи: ДЛиTeЛЬHoсть 3olrдиpyЮщих ИMп}ЛЬCoB Tд: :0,5 мкс; чисЛo иI\лIIyЛьсoBB Пaчке n:50; чисЛo канaЛoB Пo p aз p яДнoсTЬ Bxo.цнlJх чисrЛ 7 ; p aз p яднoсTЬ веДaЛЬ I { o стиN:5 |2 ; сoBЬIх кoэффициeнтoв 6*з}IaK; KpaTнoсTЬ Bесoвoгo Пo.ц,aBи'ГeЛя n:4. !.ля oбеспечeния МaксиMaЛьнoгo кoэффициеI{тa исПoЛЬ3oBания tlбopyД,oвaния И, сЛедoваTеЛЬнo' егo сoкpaщеHия цeлeсooбpазI{o yстpoйствo B Bидe o.цнoгo MнoгoI(aIIаЛЬI{oгoПpoцессopa. oднaкo l] эToM сЛyчaе нeoбxoдимo oбeспечить вЬItIoЛIIеIJиeBсеx oпеpaций lJ oДtloМ канaЛe дaЛЬнoсTи за 0,5 Мкс' ЧTo пpoблематичIlo и3-зa ()ГpaниЧеннoгo бьtстpoдействия элементнoй бaзы. Укaзa}rнoе пpo-
,|'lеек pегисTp a пo3 BoЛяeт хp aнитЬ всю инф op МaциЮ 5 l2 к aнaлoв /(aЛ^ЬI{oсTи B Tpеx сMe)I(tIЬIxПеpиoдaх пoвтopeния PЛC. Ja oдин Пepиoд сД,BигoBЬIхиMпyЛЬсoB' paвньIй Пеpиoдy ДI,IсKpе'|.ltЗац и и (тд:0 ,5 мк с), семиp аз p ядIrЬIе ЧI4 cЛa 1 p , .' 9 p с oтBo.цoв l)сГисTpoB с.цBига' сooTBeтсTByIoщиx чеTыpeI\4сМе)I{}IыMиMПyЛЬсaM ||aчKи i-гo каналa ,цaлЬнoсTи' ylvtHoх(aЮтI{a BeсoBыe кoэффициeнтьl tlц и o1paзoBaBIIIиeсяПpol\,{е>I(yтoчнЬIe pезyЛЬTaTЬIзaписьtвiют в бy. tpеpньle pеГистpЬI RGоr. ПepемeнньIй кoд yмI{o}кaется I{a кoнсTaнтy с ПolvloЩЬЮ IIoстoяIIIIoгo 3aпoмиHaЮщегo yстpoйствa Л/3У. Пepeменньtй кoд, сЛy)кит aДPeCoм П3У, вьlзьlBaющиМ Ha егo BЬIxoд сo. 135
0m7
АЦП
5t?
1
5/2
I
l5t2
I
RGt 1
CdSu 9uе
ttи )K е,-o бp aбатьtвaeт i- l.й к aнал. oбp аз y eтся к oнвeйep ный пo.r ,о кo бpaбaтьIвaемoй инф op мaции. Пp и этoM дЛя пp aвильнoй op гaIIиЗaции tIoToKa неoбxo.цимo, ttToбЬIBpеМя paспpoсTpaнeния пoToкa Mе)K.ц,yбyфеpньrми peгисTpаМи RGы тц RGвz 6ьlлo меIlЬПIe 0,5 мкс. Bpем ен нйe .циаГp aMMЬIу Пp aBляЮ щиx иMпy ЛЬсoB' ПoясIlяЮ щиe opГaниЗaцию кoнвейepнoгo пoToкa B BесoBoM Пo.ц,aBиTеЛе, IIpиBeДИal(еI { ь Iн a p ис. 3 .|7 , а-в, a нa p ис. 3 .|7 , z-эю-вp еменнЁ lе Г pаМ М Ь Iyпp aBЛяющих иMtly лЬсoB для HaKoПитeЛя. C19uz PGt
RGt llt
paзpяda АцП tp П3J Januсь
I
J L! n
-----j>
lp
ъ
En
8D
tD
Yf
9pI
1p
Г13у Ep
p
I
t ',т.Б i
p
7
7p
-l
ln c, l l Г
I,o ,,l...
9p
б1.]
lp
3У
I
R G tu l l o u u , l 8p
7p
IV
v I
1
4C
RGo, tp
ltp
Cgмtlаmop 9p
,p
л3у Ep
3anuсь
1p RG6z
l{ нa}|onЦmeлю Pис. 3.l6. Cтpyктypнaясxема кoмпeнсaтopa и квaдpатopа
Pис. 3.17. BpeменнЁtе диaгpамMы yпpaвЛяюlцих иМпyЛЬсoB кoмпенсaтoDaи наI(oпителя
H aкo п ителЬ Пp еднaз нaЧelt дЛя Hак oПЛеHия иМпy ЛЬсoB B Д.Bи}I{yщeмсяoKЕIеB сOOTBеTсTBиис BЬIp a> Kениeм(3 .3 6 ) Us:
n- | n \-r Хs- i' L ; -n
Пaчк и
(3.47)
Bьlп o л н ен иe oпep aций HeПoсp едствeннoГIo Bыp aх{eнию (3 .4 7 ) пp и. Boд.иT к неoбхoдиMoсTи сyMMиpoBaHия за Тo:g,5 мкс бoльrпoгo чисел, ЧTo пp aKтичeск и не. кo Л и ч есTB a (в дaннoм пp иМеp е p :4 7 ) Bo ЗM o >K tIo. Пp еoбp aз y eМ p aз нoсTнoе y p aвнение (3 .4 7 ) K p еKy p p ент. lloМy BиДy. Bьlxoдная BеЛичиIIa B s - l-м такте p-
Us- l:
L
Е ","_ ,
- t,fl-nx+ |:p .
(3 .4 s)
Bыч и тa я из (3 ' 4 7 ) BЬIp а)KeHие(3 .4 8 )' IIoЛy ЧиM _ Хs_ p , U" - a"- t: fs .цaЛЬнoсти' .в T.o BpeMЯ KaK сyММaтop и KBaДpaTop oбpaбaтЬIвaют пpедЬIдyщиfl t-fт кaнaл дaлЬнoсTи, а IIaKoПиTель,pЪссмЪтpивaeмьIй
oTKy.ц,aнaxoД.иM пpoстoй pеKyppенTньIй aлгopиTм HaKoпЛеHия Us:
x s-
x s-p *
At -t .
(3.4e) 137
Hа pис. 3.18 пpивeдеHа схеMa HaкoПиTеЛя B сooTBеTсTBИИc aЛ-
гo p и тм o м( 3.49).
Haкoпитель сoсToиT из 8 peгистpoB сдBига RGz, Ha кoTopЬ]е Пo. дaЮTся BoсьMиpaзpя.ц.IlыеЧисЛa с RGоz. Kaх<дыЙ RGz имеeт 1/p* + l : (5l 2 . 4 7 + |) : 2 4 0 6 5 p a з p я д o B .ц ,Л яx paн ен и я П aЧек вo Bсeх
+
2
8-Й paзpяd РGЕz 7 512 1 1
512
I
Сd8це
сTapoГo3I{aченияи oсyщестBЛяетсязaПисЬ в RGоз. oбpaзoвaвшIеeся tltiсЛo скЛa.ц,ЬIBarTсяс ПpeДЬIДyщиM знaЧе}tиеM /s-1' ПOCT}IIаЮщиM llз RGз. K aк слeдy еT иЗ Bp eMеннЁ Iх д.иaГp aмM (см. p ис. 3 .1 7 ) oбЩ еe pезyЛЬTаTa в УПo зa счеT ПoToqнo-Koнвейеpнoй I]pеMя ЗаД.еp}KK}I o бpaбo тки сoсTаBЛяеT ЗTI: l,5 мк с. пo3BoЛяеT сyщесTBенHo oписанньlй метoД пoстpoения УПo сI{иЗиTЬ гaбapитьI yстpoйствa. Для еГo BЬIпoЛнeIIияBМесTе с yсTpoйствoм yПpaвЛения тpебyется oKoЛo 270 кopпyсoв ИMC' Сoстaв (бeз yсTpoйстBa yпpaB. ИIv\С' HеoбxoДиMЬIx ДЛя pеaЛизaции УПo Л еH и я ), и х uислo и oсlloвнЬIе пap aМеTp ЬJпp иBедeнЬI в тa6 л. 3 .4 .
RGz
|-Й pa - RGб:2
1
I
т72 1
1
1
T aб лицa
I
Г; t"'t &ьtчumаmeль
8p
1.p
IцpI. су|-1Мamor 7p
74
I
IlЬIе
PегистpьI
Мяти
lp
7ц
tp
i 8ыхо0 1ц Г-7I---Т.,^1
1_1_lн
- -
RGз
l4n
lJtLl
| -.^
?itё- l,*'"ъ";g;;|
па-
ИМC
*Ё
с'o,*.,o,
505ИP2
2 мГц Чeтьtpе256-paзpядньrx |024 бит| 2О5
54tPT4
80 мс 60 нс 40 нс
l33Tlvl2
peгистpa 256 ячеекпo 4 paзpядa |024 6t'lт| l l к а}к д aя
t8
Cлorкеrrие 2-x ueтыpexpa3pядныхЧисел 2 тpиггеpa Bсeгo:I
255
Использoвarrие сKopoсTtIЬIХ MеTo.ц,oBпoсTpoeния цифpoBЬIx yстpo й ств I I o3 BoЛяеTp еaЛиз oBаTЬ Ha сoвp еменнoй элементнoй бaз e в tlебoльruих гaбapитaх дoсTaToчHo сЛo)кнoе устpойсTBo ПoДаBЛеI{ия L4eшаЮщиx oTpах{ений. Taкoе yстpoйствo Mo)кеT бьtть pеaлизo. IJаIIo B BиДе дotloЛHиTеЛЬtloГo Mo.ц,yЛяPЛC, испoЛЬзyеМoГo B pе)ки M е кo MПeнсaции oтp arк ений.
| |f Ilз
Г лd вa
Pис. 3.18.Cтpyктypнаясxeмa нaкoпитeля Kaналax даЛЬtloсTи' 14 peгистpoB с.Ц,BиГaRGз, сoдеp)KaЩиx пo 5l2 paзpялoв кaх<,цьIй,ДЛя xpaFIeниЯ ПpедЬIдyщeГo I{aKoпЛeI{I{oГo 3IIaчеIIия /,_r, бyфepl{ЬIй pеГистp RGоз, кoмбинaциolll{Ьtй BЬIчиTaTеЛЬ' кoMбиI.IaциoHI.Iыйсyммaтop и pегисTp pезyлЬTaтa RGp. 3a oдин TaкT чaсToTЬI cДBутГaRGz в сooTBeTсTBии с фopMyЛoй (3.49) BыПOлI{яеTсяBЬIЧиTaHIiеи3 сaMoгo HoBoгo 3нaчeIIия сигнaлa сaMoгo 138
oснoBнЬIe хapакTеpистики
|
l33Им3 Cyмматopы кoмбинaциoн-
RGp
с0t'uz
схeMЬI
П3У
3anuсь
RGбз
элeМентЬI
PeгистpьI сдвиГa
1p
8p
Tип
3.4. oснoвньlе пapaмeтpЬI инTeгpaлЬIlьlхMикpoсxем
4
пPимEнEI{иE слo}ItнЬlx сигнAлoв B мoPскиx Pлс Boзмoх<нoсTииMпyЛЬсных PЛC, paбoтaющих B сЛo)кrltlй пoмeхoвoй oбстaнoBке' сyщeсTBеItHo oгpaниЧeIIЬI. Пpименeние ('./loiкttьIxсигI{aЛoB бoльtпoй бaзы пoзвoЛяeT сняTЬ MHoгие oгpaниtIсl{ия' oбеспечив BЬIпoлI{eниepядa ItoBЬIx зa.ц.aч,K кoTopыМ oтIlo. (.'t.ГсясЛеД'yющиe: 139
.,.yвелинение дaЛЬIroсти действия PЛC пpи oгpa[Iичeннoй пикoвoй MoщHoсTи пepeдaTчикa; , 'пoBыII]eние oбнapyrкиBaеIvloсTи МалopaзМеpнЬIх целей на фoнe мopскoй пoBеpхtIoсTи зa сЧeT yЛyЧIxеIIия иx сеЛекции пo дoПЛеpoв. скoй скopoс т и ; ПoBЬIшIeниеToч}IoсTи oцеI{ки пapaметpoB дBи}I(еIIияцелей и их кoop,Ц,иIlаT'чTo MO)KеT IIOBЬIсиTЬIlаде)KI]oстЬ pеtIIения нaBигaциoIIHЬIx 3aдaЧ; yЛyчIIIение paспoз}IaBaния целей tlo paспpeдeЛе}IиЮ блестящих тoЧеI{ B.ц,oЛЬЛyЧa pасПpoстpaHения pаДиoBoЛH и пo дoIIЛеpoBсKoMy сПe кT py; peII]еI{иеПеpeчислeннЬIx 3aДaq B yсЛoвиЯx и3MенЧиBOсTи tloMexoвoй oбстaнoвки; ПpиMеHеIIиe МeтoдoB aдaПTации сlIГIlаЛoB |1 сTpyKTypы алГopитМoB их oбpабoтKи K ПoMeхe. Из yслoвий пoмеxoyстoйчивoсти целeсooбpaзHo IIpиI\,IеняTЬ сиг. нaЛЬI, дЛиTеЛЬIIOсTькoTopЬIx Bo BpeMeI]и знaЧитеЛьнo большtе, нeм вpеMя paсПpoсTpанeЕIия paдиoBoлI{ .п.oцeЛи и oбpaтнo. ЧтoбьI oбес. IIеЧиTЬ pa3Bя3кy п,Ie}I(дyпepе.ц.aTЧикoMи IIpиеMникoМ сTaHции I]pи paбoте Ha oднy aIiTенHy' ПpиMенЯЮT кBaзиIleпpеpьtвньтй pe}киM pa. бoтьl, кoг.ц.a Пpиrмник зaKpЬIT в MoMeI{T paбoтьt Пеpе,цaTЧиKa' a п pи e м o с y щ е с т Bля Ю т B I I a y з а х paбo ть t п еpеД.aTЧи K a |79|, и и зЛ yЧ aе MЬI й с и г н a л б y ле т д o I I o Л н и Teл Ь н o M аH и П yЛи po Baн п o зaKoHy пеpеKЛЮЧеt{ия <<Пpиеп,I-ПеpедaЧa>.Мaнипyляция B pяД,e слyЧaеB ПpиBo.ц.иTK сyЩесTBеIrIroMyyхyдll]е}Iиiо хapaKTеpисTиK нeпpepЬlBIIЬIх сI,IГнaлoB' пoэToмy вa>кнoй задaней яBЛяется oTЬIскa. ниe квaзиHепpepыBIIЬIх сЛo}I{нЬIхсиГнaЛoв, oблaдающих хopoiшиMи кoppeЛяциoHHЬIМисвoйствами. Пpи pассмoTpеtlии эTиx вoПpoсoв введем дoГIyщelrие' ЧTo пo. мехи пpеДсTаBЛяЮт сoбoй 6eльтfr'гayссoB lпyм. Tакaя мoдeль бyд е т п pи бл и > к е н н o й ( с м. г л. l ) , н o o I{ а п o 3Bo л я ет П o Л уЧи TЬ peш e. IIия' иMeющие пpaкTический иI{Tеpес. Пpименим энepгетиuеский кpиTepий pабoтьl PЛC, пoзвoляющий oцeниBaTЬ пoмexoустoйuиBoстЬ. .(ля pеrшeнИЯ ЗaД'aчИ ПoсTpoеIlия PЛC неoбxoдI.Il/toyчиTЬIвaтЬ так)Kе эKoIIoМиЧеские и дpyгие фaктopьr. Ho, paссмaTpиBая BoзMo}KHoсTи сиГнaЛoB pa3ЛиЧtloГo BиДa' oгpaничиМсЯ энepгеTgче. скиМ кpиTepиeм. 4.l. oсo6eннocти
пPи^Aeнeния слolt{!{ЬtxGигнaпoв
Зaдaнтl, peШIаеМыe PЛC, и yсЛoBия еe paбoтьt oПpеделяюT Bид и oсoбеннoсTи сигнaлoB' ПpиMeIIeние кoтopых целесoЪбpaзнo. .(ля Мopских PЛC хapaкTеprrа paбoтa B yсЛoвияx ПaссиBIlЬIx Пoмеx' BьI. 3вaI{нЬIxoTpa}I(ениеMзol{диpyюrцегo сиГtlалa oт в3BoЛнoвaннoй пo. Bеpxf{oсти I\4opя. Bьlбop зolrДиpyющегo сигнaлa пpи ПaссиBных пoмехaх. Пpи. МeI\,Iмoд,елЬ сиГ}IaЛa' oгибaющaя l{oTopoГo paсПpeдеЛeнa пo 3aкOнy Pэлeя, фaзa paвнoBepoятI{a в интepвaле -|Jт' и Mo.П.eлЬ пoмexи B Bиде белoгo ГayссoBa IIIyMа. oптимaльнoй Пpoцeдypoй oбнapy>кe. I{I,Iяпpи фиксиpoвaннoм oбъ*eмевьlбopки Т*, бyлет вйuисление кop. 140
pеЛяциo}Iнoгo и}ITегpaЛa и сp-а-Bнениeегo мoдyля (или квалpaта) ё пopoгoм Uo lтPи гI{Пoте3аx Ht (нa Bxoде IIpиeMHиKa сМесь сиг. шaлi и lшyмa) и Hg (нa Bxo.ц.еToЛькo rшyм): |"Т"
|" n,
l ,.".,' ,
|нn
l [ и( r)u( t ) d t |*u, ,
( 4 .1 )
иМпyЛЬсa' MoдyЛиpo3aн}Ioгo IIo сЛo}Kнoцy где T'-дЛителЬнoсTЬ зaкoнy; nTn- BpеМя кoppеЛяции cИг.HaЛa' oTpa}I{еtlнoГo oT цеЛи; n:7, 2, 3 ,, . ' _ числo иМПy Дьсoв; a U) :u(t)-|rll (/) - aддитIIBНaЯ си сI \{ eсЬ ГнaЛa u(t) c бeльIм Гay ссoBЬIMllIy MoM ш(/), соoтвеTсTBy ет oбp aбoтк и сooтBеTсTBy ет /1 o. Aлгop итм Г и П o Tе3e H,; U0 :a(t) pеaЛизyюT B Bидe KoppеЛяTopa vIЛvIсoГлaсoBaннoгo фllльтpa. K4:. ЧесTBенtlЬIМипoкaзaTелями oбpaбoтки яBЛяются xаpaкTepисTI,Iки
сoна
D:f(q)
п p и F - с on s t ,
(4.21
oбнаpy}кеtlияи лo>кнoйтpe. гД.еD и, F - веpoяTIroсTиПpaBиЛЬI{oгo Т B()Ги; q:1/2ЕonlNo _ ПapaMеTp oбнapy>кения;Еo: J х2(t) dt _ o>кидaемaяэ}IеpГиясиГHaлa;No-сIIeKтpaлЬнaя nnйio..o lПyМa. paсПpе.ц,еле.Ц.ляпpинятoй мoдели сигнaЛa и Пoмeхи с pэЛееBсKиN,I с rпyмoм нием oгибаЮщeйсMeсисиГнaЛa [22]
D:
I
F-|тs,тт.
BеpoятнoстЬ IIpaBиЛЬtloгo oбнapy}I{еtlия пpи зaдa}Iнoй вepoятнoс.ги Лo}I(HoйTpевoги зaBисиT ToлЬкo oT oтнoII]еIIияэнеpГии сигнaлa tt сп ектpa льнoй пЛoTIIoсTи IIIy Ma. Фop мa сиГHaЛа ЗHZIЧ€ H ИЯ H€ ' ItMееT.ToгДa I\,Ioх{нo I]pеД.сTаBиTЬ F :
д (l/ o
+ Е o)/ N 0 ,
(4.3)
r./tе(l/o*to)/No:A oпpe.ц,eЛяЮTKaК Mеpy IloMеxoyстoйuивoсти пpи-
смникa|22l.
oт мopскoй пo. B мopскиx yслoBиях сиГнaЛ PЛC, oтpa>кенньtй IIa Bхoд. пpиеMниKа' сoз.Даtsая Дoпoл-
Ilcpхtloсти, таK)I{e пoсTyПaеT l l I I . геЛ Ь I I yЮпoМ e х y' T . e .
u { t): u (t)+n (t)ta(t)'
(4.4',)
|)\c n(t) - ПoМexa 3 a сЧеT oтp a> к eнийoT Mop я. Пp и отсy тстBIIlIсигlI ilj I a,o Tp a)к еI{F Ioгo oT цеJIи' нa BХol1 е пp иеМник a a U) :n(t) + tll (t) . ( ]|lГ н aЛ РЛC , oтp a> к енный oT l\,{op я, n(t) - слy uaйньIй Пp oцeсс .пoгHop. t, tpyнкциеfI paспpeД.eлeния' aППpoксиMиpyеMoй гayссoвьII\,I, ]\l;l.]llll]ЬIМ иЛи .ц.pyГиMи3aкoIIaMи. CпeктpaЛЬHaЯ ПЛoTIIoсTЬ п()Mех r r t' M o pЯ oTлиЧaeTся oT сIIeк Tp aльнoй пЛoтt{oсTIIбелoгo tl]y Ma, TaK l(;l|i paсПp еделенa неp аBнoMеp нo пo aIaсToTе'C пек тp пoMеx сoсp е. вблvlзи ЧaсToT' сooтBеTсTByЮщих сПеKTpу 3oндиpyЮщегo ,/ll),t.с)lJе}l t4L
Этa фyнкullя oПpeдeЛ ЯeT ЗaBИсtI,MoсTь KoMПЛеKснoй oгибaющей сI,IГнaЛанa BЬIхo.цеoIIтиMалЬtIoгo пpиеMI]иKa oT Д.исTaЕции дo цели pаз. l] ее oTнoсительнoй paдиaльнoй сKopoсTи. oнa xаpaкTеpизyеT
сиГ}IаЛa. Мoщнoсть Пoмеx ЗaBисиT oт ,цисTaHции ,цo oблy.tдgп{... yчaсTкa мopскoй ПoBеpхнoсTи, yГЛa сI{oЛЬ>I{еIlия' сoсToяI{ия Mopя' сK opoсT и B еT p a и T . Д . . Aл г opи т м ( 4 .l ) п p и H a Л И Ч И Ин a Bx Oде tlpи еМ н и K a п o м ех и n(l) нe бyДeт oПTиМaЛьI{ЬIM.oтьtскание oпTиMалЬtloгo аЛгopиTMa зa. Tpyд}lенo oTсyTсTBием инфopмации o пoмеxoвoй oбстaнoвке, a TaK)Ke ее IiзМеHЧиBoсTЬЮ.Kpoмe Toгo' peaЛизaция oIIтиMaJlЬIloгo aЛГo. pиTMa Bo MHoГих сЛyЧaЯx сЛoх{нa. oдин из ПoДхoДoB к ПoсTpoеIlиЮ IIpиеп,{lIикаPЛС сoсToиT B сЛедyЮIцем: oбpaбаTЬIBaЮT сигнаЛ сO O T B е T сT B е I { I а{ Л O Г o p ит мy ( 4 .1 ) и H ax o дя T си Г н аЛ Ь I ' K o To pЬ I е tI pI I нaЛичиIi IIoMеx oПpедеЛеFII{oгoBиДа (напpимep, oTpа)I{ения oT м opя ) oбе сп е ч ив а лт l 6 ь l B ы с o к y Ю n o м eiо yiтo й ч и вo сть. P ассм o тpи м эToт пo.ц.ХoДпoдpoбнее. Пoм e xoу с т o й ч ив o с т ь ю PЛ С н а з ь i BаЮT сП o сo бн o сть сo х paн я TЬ на неoбхoД.иN,IoM ypoвне IIoказаTeЛи KaЧесTBа paбoтьt пpи вoздейст. Bии paдиoПoMex 3a.Ц.аннoГoBи.цa (видoв) и ypoBHя [66] . ПoказатеЛяMIl каЧествa paботъt сTа[lции яBЛяЮTсяl дaлЬнoсTЬ oбнapy>кeния цe л и с зад а н н o й Э П P' ,p a 3 p e ш а Ю Щ а я сп o сo бн o сTЬ П o .ц ,aЛЬ I lo сTи . сKopoсTI{' yглoBЬIM кoopдиIlaTаМ дBи}KеIJияцeлей и дP. B дaIIнoN сTBенHЬIепoKазaTеЛи пpиeI\4ниKа кoт opoг o сo г Л a с o B а н а с ф o p мo Ё си в н oй IIoM е x е т ип a о т p а х < е н и й Д е T п oказal l o , Ч T o o с н o в н ь I м ф yстoIlнивoсTЬ B эToM сЛyчaе' явл"eтсo пoсTpoениe cLIГHaЛa с МаЛЬIМ ypoвнеМ бoкoвьlх ЛеПесTкoB в pабouей oбласти пЛoскoсTи HеoПpeдeлеI{HoсTи'г.цe o)ки.цaеTся}IaЛиЧиецелей. ПpиeMIlикa' BЬIЧисЛяIoщеГoaл Гopитм ( 4. l У ), -^'II:^ч:::Y.^1oi""BoсTЬ П pи п асси B н o й пo ме х е n ( t) o пp e д е ля Ю Tп o фo pм yл e [22] Дl l
,
_
t + й-
F
;-.
} } S' ( т I ,
f ) 1 r' ( т-т,,
f _f")df
I(т, f o): *
IIS " (т,, f ) X,,(т -
т,' f - f o\df dт1.
Ф.7)
Hикa [221 A rz:
ЕпpXrz(т, fд)
ш. ++ i:S*(тr,f)|,12 ft_т1,f - f.*)of dtrT Ir
г.Ц'е1rz(т, fo) -BзaиМHaя ЛaB ut(t) , uz(t), p aBнaя
(4.5)
dт1
х tzG, , J :
глe л* - МaTеMаTиЧескoе oх{иД,аниe эI{еpгии пpиниМaeMoгo сигн aл a; Е - э н еp г ия и з Л y Ч a е М o Г o с иг н a Лa;.i to -,.дu,. uЪ BpеМ еH и и дoплеpoвскoе сI\{eщeниеЧaсToTЬ|i^(1И - " пepeменнЬIe иHTегpиpo. f BаI]IIя'сooTвеTсTByЮщие д.истaнциIrи ЧaсToTе. B е л и чи н а 2 o 2 : M { |ъ |,} - M а T e M a Tи ч ескo е o } K и дaн I ае кBaДpaTa I\4oдyЛяKoMпЛеKсtIoй aмплитy.п.ьt D,,oтpa>кеtllloгo oт MедлеI{Ilo флюк-
i
(BФH) фyнкuия }IеotIpе.цеЛеI{}IoсTи
n' d t. u, (t_ +)";(,+ *) "', nf
(4.8)
сиГнa.
(4.e)
Koэффиuие}rTпoМехoyстoйчивoс'lи
t(т,fo):+J ls-i"', fJ X, , (т_ тьf-f )r|fdт1' (4. l0)
тyиpyю!]eйцеЛи гayссoBaсиг[IаЛ a u (t) : 4zRe4 p,б еxp [iсо(/ _ т)] (P, _ MoщнoсTЬи.Лy_чaеMo.o .,й,,, )'-';;*'вЪiт кoэEEиyсилeIrия циеIIт аI{TеIII{ЬI PЛC, зaтyxaниe Ha IIyти paспpoсTpaнеHия cl4ГHaЛaи эффективнyю ПoвepхнoсTЬ paссеяния цели. Фyн кци я l { е o tl p е Д .е Л е н н o с i и( Ф H ) .с и гн а л a u(t|
Xr1(т, f,): 142
L
u (t)i (t * т)
"-',nto'
d.t.
(4.6)
{ 143
oT I{yЛя' пoэToмy ФH или BФH и S*(тr, f ) .ц.oл>I{IlЬI BoЗ\,Ioх{нo МеIIЬIIIеIIеpесеKаTЬся. PассмoTpиM IIoД.рoбнееэти фyнкциlI. Фyн кци я p a с с е я н I l я мo p с к o й [ o B еpx I { o сTи S'(т1,-i) х apeктеpи . 3yеT pасIIpедеЛеtIиеэнеpГии сигtIаЛa' oTpa}KеIrI{oгoмоpскoй ПoBеpx. tIoсTЬЮ,Пo ДисTа}IциI{и .ц,oПЛеpoвскoйЧасToTе [2B, 105]:
S* (т,, f) : o (т')Ф (т1, f),
(4.1l)
I,I исToчниK
пoMех :._ ToчеЧнЬIеoTpaх(aTеЛи, нaхoдящиеся IIa paзIIЬIx
д.исTaнцияxRц и Ro. Ha oснoBaнии Уp aBlIеHия p aдиoЛoKaции (l.1 ) oц|X(0 ,0 )l, (4.12) D
';"r(*)Ro / lП
о" I x (т,'f )l ,
где Po v, Pn- NIoщнoсTи oTpaх(еHнoгo сигItaЛa oT цеЛи и oTpа)ка. (R"TеЛя i бц И бп-ЭПP цeли и исToчtlик a IIoNileхи;т,:|(2 lс) -Rц )t; f ."- дoпЛеp oвсKий сдвиг чaсToTЬIпoмexи oTtloситeЛЬI{oЧaсT OT ЬI си гн аЛ a.
(r,т,)
п a З Д Ь I Baн и я и M aЛ yЮ- п o o си Чaстот' Этo дaеT вoЗL,{oх{}IoсTЬ, пpиMе. HЯЯ
слo)I{I.IЬIе
сиг[IаЛЬI
с
BЬIсOKиM
paзpеll]ениeМ I]o дol]ЛеpoBскoй часToTe' oсyщестBиTЬ сеЛеKциIo цeлей Пo скopoсти. Bтopaя т4ЛI4 фyнкция - ФH B Ф H - x apaK Tеpи зyr т П o М eх o yсто й . ч и B o с Tь P Л C и pаЗpе[I aЮЩyю сп o с o б н oсть п o Ди сTаH ц и и и сK o po сти . Идеaльнaя ФH иMееТ узкиЙ Пик B BиДе 6-фyнкции B нaчaЛе Koopди. } I a Tт , fo и н yл евo й ypo вен ь бo кo вьlx P ис . 4 ' l Фун кция рa ссея t lиЯ лe П e с TK o B в pабо ueй Зo I I е и 3М еpя е. м o p с к o й пoв еpхIt oст и Д ля 3.с а l.t MЬIx ПapaMёTpoB Тд1;1и lдma*. CигTиN { е Tp o в oГo диa пa 3olra BoЛ I] . I{аЛЬIс такoй фyнкцией MoГЛи бьl oбеспечить тpебyемyю pa3pеIlIаЮ. щy-Ю сПoсoбнoсть и Пoмехoyстoйчивoсть' нo иx нeЛЬзя pеaЛиЗoваTЬ [30]. PеализyeIvIaя ФH, нopмиpoBанIIая Пo эIIеpгии сиГHaЛa' иNIееT I{o}iечIryЮ МaKсиMaЛЬнyю BьIсoTy' paBIIyЮ единице' и KoнeчIIЬIй oбъей, TаKх{е pавньIй едиtlицe [68, l09]. Из-зa OГpaIrичeI{ийнa пoстoяI{стBo oбъема тела ФH rrpи ЗaД.aIIнЬIхToЧI{oсTии paзpeшIающей спoсoбнoсTи oбpaзуются пoбoчньlе МаKсиMyMЬI' BoзpaсTaеT ypoBеIIЬ бокoвьIx ЛеI]есTKoB' Чтo ПpиBoДиT I{ I]eoдIioзIlaчIIoсTи измеpeний /\аЛЬI{oсTии сKopoсTи' yBrЛичeниЮ ypoBня Лoх{tIЬIхTpеBoг-и ocлaбЛеI]иЮЗalциlценнoсTи oT I]aссиBIlЬIxПoMеx. Бoльrцoе BI{иMaI{иенеoбхoД,имo yдеЛЯTЬ сни}Ке}IиЮypoвня бoкoBьlх ЛеПесTкoв. CигнaльI, oтparкe}IнЬIеoт мopскoй пoBеpхHoсTи' Пo. сTyпaЮT нa Bxoд PЛС oт yчaсTKoB дисTаIIции' сooTBеTсTByющиx г Л aв н oм y и б о к o в ь tм ле I I е с T K a М Ф H и л и BФH . o тpa>кен и я ' сo o T. веTсTByЮщие бoкoвьIм ЛепесTKaM' пpи бoльrпoй Д.лительнoсTи зoll. . ци pyЮЩ е Гoс и Г H а Л a M o г y T П o с T y пa т Ь I ]paK Ти ЧесI { исo всей ДИ cTaH . ЦI4I4,пoэToмy иМеннo бoкoвьlе ЛепесTKи xаpaKTеptrзyЮT BЛияниe Il oMе х н a pa б o т y PЛ С . П oкa> ке м BЛ и я н и е б o к o в o г o Л е I i е сTK a ФH си гн aл a н a o бн apy>KенI{ецелr,r.oпpедeЛиNl oT}Iotl]еI{иrсигнaл/пoмеxa Пo I\,IoЩHoсTи tIа B ЬIхoД есoГЛа с o в а ti н o г o ф и ль т p a П p иеM r r и ка P Л C, сvи тaя , ч To ц ел Ь 144
Чтoбьt PulP") l0 пpи R":l02 M Rц:lOa м и бц:oп, неoбхo. oслaблениебoкo. лимо |y'(т,, f }|,l|х(0, 0) |,< l0-,, T' е. иN,{еTЬ ГЛaBнoгo нa 90 дБ. Taким oбpaзoм, oTнoсиTeЛЬHo BoГo ЛеIlесTI{a oбнapyrкeние целей BoзMo}KIIo пpи зHaЧиTеЛЬtIoM oслаблении бoкoI]ЬIx ЛепесTкoв ФH сIiГI]аЛa. .Ц.ля l,lсточHиKa пoMехи B Bид.е lTl ToЧечI1ЬIx oтpa>кaтелей[l0ll
+>
o"lX (0, 0)l'
D
rП
,
Rxi *- lхG,,t,",)|, n:
l
(4.13)
Дпn
n.Гo oTpa}KатеЛя; Г,II'еRпn И бп-.ц,исTaнция дo PЛC и ЭПP сIiгHaЛa зHaЧеllliе MoдyЛя бoкoвoгo ЛепесTкa ФH |т"{*,* f'o)|Пpи paссTpotжaх т,* и f,on oTIIoсиTeЛЬIIoгЛaBнoГo MaI{сиMyMa. Cнихraют бoкoвьlе ЛettесTKи ФH и BФH дByМя MеTo.ц.аMи:BЬI. p aссoГЛaсo. Г lо po м За KoHa MoДy Ляции сиггIaЛa и' (или) BBе.ц.ениeM BaнI{я импyльснoй хapaKTеpисTиKи сoГЛaсoBa}IнoГo фильтpа vтJI|4 oiloptloГo I{апpях{еIlия KopprЛяTopа с ЗaKoHoM Mo.Д.yЛяциииЗЛyчaе. МoГo сиГHaла [68].ф'.t" Пo. Paзличньlе-сигнHльт MoГyT иMеTЬ 6лllзкиe пo фopмe ФH, Pазличают видy ФH. сиГ}IaЛoB llo IlpиIlЯTа классl,Iфикация ЭToМy .кoTopЬI\l сooTBеTсTBУют ФH нo)Kе. Тpи гpyппЬI сигнaЛoв [94, l09]; Bидt{ЬIе,lvIнoГoIIикoBЬIеи KI{oпoЧIlЬIе.CигнaльI пеpвoi,t ГpyIIпЬI исIIoЛЬзyЮTДЛя иЗМеpения либo ДИcTaНЦИИ,либo скopoсти. Пpи oд. I I o BpеI VIенHoM из Mеp еIrии oбoих IIap aMеTp oBBoз ниKaеT olЛIlбк а B из Меpении oД.нoй и3 Koop.ц.иIraт.Cигнальl втopoй гpyПIIЬI пpе,цПoчTи.геЛЬtlее.цЛя иЗN{еpеHияД.aЛЬIIoсTии сKopoсTи B Tеx сЛyt{aяx' кoГдa иI{TepBал иЗMеpяеNIыx зaДеp)кек и ,ц.oпЛepoBсKихЧaсToT Hе ПpeBoсхoДI]T иI{TеpBaлa Mе)I{дy пoбoчньtми пикaMи ФH. CигнaльI с ФH и3MеpеIIия,ц.aЛЬKllotloЧнoГo TиПa испoЛЬзyЮT .цЛя o.Д.нoBpеMен}Ioгo ltoсTи и скopoсTи без нeo.ц.нoзнaЧHoсTи. Пo часToTe Сиrнaлaми пеpвoй гpyIIПЬI бyлyт неMoД.yЛиpoBaI{I{ЬIй иMI]yЛЬс и иMПyЛьс с линейнoй ЧaсToTItoйMoдyЛяцией (ЛЧ1v1).oги(laющaя иMtIyЛьсoB Mo}t,(ет бьIть пpямoyгoльнoй ИJIII гayссoвoй t[lopмьI.I( сигнaЛам втopoй ГpупI]ЬI Mo)кнo oTHeсTи Bсе ПеpиoД,иче(:I(I,Iе Пo фaзе, ЧaстoTе и aM. сигнaЛЬI' B ЧастHoсTи \4oД,yЛиpoBан[IЬIе llJIиTyде' а Tак}ке пеpиoД,ичесKи IIOBTopяЮщиеся pеГyЛяpHЬIе I t н epеГ y Ляp IrЬIеиMIIy льсHЬIе ПoсЛедoBaTеЛЬHoсTи(PИП, HИП). i\4lloгoчастoTI{ЬIесигн aл ьr I l 09], пpеД,сTаBЛ яЮщие сoбoй Koгеp еIITHЬIе pадиoиl\ilIIyЛЬсЬI сo сПeKTpaMи' pазtlесенtIЬIMи пo qaсToTe }Ia t Q З aказ
jiгl 474
t45
эквиДисTaнтньIе иIITеpвaЛЬI' кoTopЬIе бoльtпе ll]иpиHЬI сПеKTpa иMпyЛЬсa' Taк}I(е oT}IoсяT кo втopoй Гpyппе. Если кa>к,ц.ьtй oтдельпьtй иMпyЛЬс пpoмo.цyЛиpoваH Пo сЛoх{Hoмy зaKoнy' To сиГнaл IIaзЬIBaЮт MIIoГoПoЛoсньIм.Егo спеKTp сoсToит и3 ПoвTopяЮЩихся пo чaсToтe пoЛoс' lIIиpинa кoTopЬIxoпpедеЛяется 3aKoнoM МoД.yЛяции. ФH кнoпoчIloГo TиПa иMеЮT lrепеpиoдиЧeские сиГ}IaЛЬIс aMЛЛи. тy.Ц,нoй,фaзoвoй, чaстoтнoй Мo.ц,yЛяциeiт,либo их кoмбинaции. B частнoсти' эTo сIIгIIаЛы с V-oбpaзнoй и квaдpaтичнoй ЧМ, oдиIIOЧIlьIенеpеГyЛяpHЬIе иN,lпyлЬснЬIе ПoсЛe,цoBaтелЬlloсTи' MHoгoчa: сToTньIe иL,IпyЛЬсЬIс }IеэквидисTaнTHЫM спeKTpoM' l\IHoгOIIoЛoсIiьIе сЛo}KIloMoД,yЛиpoBаIlHЬIесигнaльI' иMпyЛЬсьI' KoдиpoBaIIHьIe пo п - сe в д oсЛ yч а йн o мy 3 a K o н y . B paдиoлoIкеI{иeих на плoскoсти HеoПpeделенIto. сTи ЗаниМaеТ Tак)ке oгpaничеtlllyю oблaстЬ' кoTopyЮ бyлем нa3ы. в ат ь paбoн е й. 2. ПoлезньIе сигнaЛЬI и пaссиBHьIе Пoмеxи MoГyT ПеpеI{pЬIBaTься пo Bpе\4еI]иПo ЧaсToTе. 3. ДlaксимaЛЬHaЯ задеp)кKa B пpoсTpaHCTBe Tmaх и длиTеЛЬнoс'Tь кoгеpеItTIIoй пoсьtлки I,' мoгyт нaхoДиTЬся B pa3лиЧHЬIx сooтнoше: I7kIЯх.:'Tн))тmaх]TgХ Гr6aу;I,,(т.,*, KoтopЬIe сooтBeTстByюT сигнa. лам бoль.rпoй, сpедней и мaлой базьI пp[L фиксиpoвaннoй [IиpиHe сПекTpа. Hих<е paссМaTpиBaЮTся сигtIаЛы с.бoльrпим и'бaзoЙ И ^ I,Л|4-
3 a д a ч y H a х o}кде I{ия сигH a лa с NIa ЛЬIM уp oBIr е M бoковI,lх .l|( '||( '( .,l I ( o B B pа бoн e й oблa cтp l T е Лa H е oпp е Д.е Ле t Iн oсT и н a з ЬIt sa lo'l. M llIlllNr lI за ц и ей Ч aстиЧ н oГ o oбъ е мa T е лa н е oП p е де Ле н н oсT и Ии( o* ) t t ll6 .r t ; t C T И б x a , т. е . н е oбх oдиM o I\iIин иM из иp oBa T Ь ин T е гp a Л BиД.a l2 ( ) |
И'(o*): lj t'r",f o\|"dт dfд:
min.
1 4 t.4 l
oм
I ||)(. P eш aя з aдaчy , Мo)I{нoнaйти сигнaЛ' к oтop ьlй oбеспечtttз ltt. бyемyю paзpеIl]aюЩую спoсoбнoсTЬ и ПoгpеIIIHoсTЬизMеpени'I l(()()l) ди н aт т' fд И oблaдaeт МaльIMи бoк овьtми ЛепeстKaMи в o(l;tltс,l.tt I ]зM epя еMЬIxпap aмеTp oB сигнaЛa (в p aбouей oблaсти): _ fo.* {fo{fo' "* _ Tm ах{т{т' * ; (4 .lГl) l,I B П o м eхoвoй з oне, глe ф y нк uия p ассеяtlия S* (т,, |) пp иrIrrмirс' r' н aI ,r бo л ьпrиeз нaчеIIия. Фop мa тeЛa Irеoпp едеЛеHнoсTиBне p aбtl.ltlii oбласти 3нaqения IIe иMeет. Bид, ФH для сItгнaЛoв [х{т,ft)1 paссп{aтpиBaeмoгo типа IIоKаза}Iнa pvтc.4.2. Фyнкция pассеяния 14 ФH вл и я ют нa к oэф ф ици. еItT пoMexoyсToйчивoсти (pи с. 4. 3 ). С лy нaй нa pис. 4.3, d нaи6oлeе-пPе,ц,ПoчTиTелeн пpи o0I{аpy}кеIIии дви}кyщиxся цeЛeй, Taк каK MнoгoпиI{oBаяФH ПpaKTиЧески tIе пepeсекaеTся с фyнкцией paссея-
с МaлЬIM ypoBIrеM бoкoвьIx лeпестKoB дoл)кнa иМеTЬ paзМepьI пo oси задеp)кеK 2т*"* и пo oси дoплеpoBских чaстoт-Dfo.u*, гtе Tmaх И fo *,* - мaксиМaЛЬ}Iaя зa.ц.еp)I{Ka и дotlЛеpoвский сдBиГ чa. сToTЬI oбнapу>кивaеMЬIх сиГнаЛoв. Шиpина цeнтpaлЬHoгo вьIбpoсa ФH зaв и си т o т э ф ф e к т и в н o й д лиT e Л Ьн o сти сllгн aл a u(t\
.з : T (2лt)2 it (t)dt|\ o,p1o, -ф и эффeктивнoй шиpин" ln.*"p,s1д1 фф
F3: I PЛff|s(f)|, аtl \ ls(f)|,df. _ф '-о Bеличины T;l и F;I oпpедеЛяют paзpelllaЮщyю спoсoбнoсть и пoгpеlпнoсTь изMеpеI]ия кoopдиHaT 7 и fд, 146
BФH , так к аK к oэф ф ициент пoМеxoy сToйнивoсти [см. ф op му .lllл (4.7)-(4.l0 )] Boз p асTaeт пp и УBeЛичeнии этoй эIIеp гии. Kp rlмс ,ГoГo,пoMеxoyстoйuивoстЬ paстeT Пpи yMе[IЬlllеHии oбъeМа I{а.lI. llJI0. lцaД.ЬЮB3aиMнoгo ПepeKpЬIтия фyнкции paссеяIIия Мopя и ФI_I lt.llи l]ФH си гналa. PaссмoтpeнIrЬIe yсЛoBия нe oxBaTЬIBаЮTвсех тpебoвaнт,ti |{ lt()||. .t.рt.6rl illlpyющеMy сиГнaлy' xoTя и сyщeстBенtlьl. fl,oпoлниTeЛЬHЬlс |]аH I -IBЬITeKaюT я и3 хap aKTеp a з aдaЧ, p eПIaеMЬIxнoсlITеЛсМ l)./l(]. tl tlс:o бен Hoстeйегo p абoтьI. Paссмoтp иI\{ д,Bа Bида сигI{aЛoB- I|(.||l)(. l||)ll Illl l)I nBI I Ь Iие к Baз инепp еp ЬIвI{ые.Пеp вьlе oбьtчнo испoЛЬз y I(),I. бr lте P Л C с p аЗнесеIlныМи B пp oсTp aнсTBе а}ITеннaМииJlIt lt |\4 ||l)|' () llo ЗI lц и o tIHЬIxp а.ц,иoЛoк aциoHIlьIx сисTеMaх' Koгда Пp исМ|l()(.|| ||(. l0*
t4l
pe,ц,аЮщееyсTpoйсTBа pa3HeсенЬI IIa бoЛЬlllие paссToяния. TeM сaМЬIM pешIaeTся BoПpoс o pa3Bя3Ke Meх(д,y пpиеM}IикoM Ir I]еpе.ц'aтЧиKoМ' paбoTaЮщиМи oДIIoBpе]\{еIlHo. Bтopoй BиД, сигнaЛoв ItспoЛЬзyюT B oсtloBнoпl в PЛC, B KoTopЬIx oД,IIaaIITеt{нapaбoтаеT tlooЧеpеДIro I{a и3ЛyчeHие и пpиеM. Cвoйствa взaимнoй фyнкции HeoпpедъЛенttoсTи. Pассмoтpим без дoказaTеЛЬсTBa HеKoTopЬIесвoйствa BФH, BЬIBo.П. KoTopЬIx aнaЛoгичен BЬIBoдy oсtloBHЬIх ес свойств [68]l сЙммеTpиЮ oTHoсиTе,ЦЬIlo наЧaЛa KoopДиrraт; иI{BapиаIlTI{oстьoбъемa; нaибoльlllее зItаЧеHие; в pе м е н н 6й м а с п ' т т a б ; пa p a б o ли н e с к y ю фaзy; свo й ствa тpан сфo pм a-
дeния дByх сиГHaЛoB.ЕсЛи фaзoвaя xapaкTepистиKaфилЬTpa:9, сиlц?Лa, тo |1rz(т,0) l: Ixrz(-т' 0)| Ъ qaзoвьIмспеKTpoIu Пpя}I{eна (4.l6). l] силy сиMМеTpииBЬIpa}KeI{ия oбъемa 2. ИнвapиaHT}IoстЬ ф
0 )l : CoПSt, (4 .|7 ) x ,, l l l x ' ,(' , f o)ld, тd fo: I X,,(0 * -0 )I I(l l.с
и (t) vтi ^t,,(t). o)H си гHаЛ oB Гдеxtl.",l -, Иуz z (x ,f-Ф
oтсюдa сЛе,Ц.yеT'ЧTo oбщaя пoTенциaЛЬнaя неotlpе4еЛеннoсTЬ o ди н аK o Ba для любoй Паp ы сигI{алoв, oбp aз y Ю щих BФH. Пoдби. paЯ паpЬI сиГItaЛoB, Мo}Kнo дoбиться зaмeTнoГo сни)KеIIия бoкoвьlx - дoПЛеpoBская ЛеПeсTKoB B )кеЛaеМol\{учaсTKе oбЛaсTи ,ц,aЛЬIIoсTЬ сKopoсTЬ. oTtloси. 3. HаибoльшIее 3наrIение BФH Мo>I{еTбьIть смещенo TеЛЬ tlo н aчаЛa к oop динаT, T. е. Bo3 Mo)к нo I{еp аBellсTBoIxrz(0 , 0 ) l<
{ |xz,(т|'д )l .
4. Bpеменн6 й мaсштaб, F ,cлrl хo(t, 1 o1 сooTBeTсTBy еTсиГнaЛaN{ Й U) r l. f12 (t), тo |k |- |у z(k т, folk ) сooTBеTсTBу еTсигIta"Цамu1 (k t) и шz(kt\, г.ц.eA _ масштaбн-ьlй кoэффициенT. 5. П apа бoлиЧeсKaя ф аз a. Е сли Xtz(т, fo1 сoo.гBеTсTBy еTсиГHaЛ аM ш (t) и шz(t)' To х"r2 (т,fo+ k тllт,) сooтветсTBy еT сиГt{аЛaм й t(t)gtн t, и Й,2 (t)еiht". С ледoвaтельнo, BBедение oД.инaк oвoй Лv тнейнoй часTнoй Mo/{yЛяции B пеpеMlloх{aеМЬIе сиГнаЛЬI BЬIЗьIBaеT П o вo po т тела BФH на y гoЛ d ' :arctg h,lfi. 6. Cвo йство тp aнсф op Мации y сTaнaBЛиBаеT свЯ3 Ь BФH с ФH сI{Гнaлoв' oбpaзyюЩиx Пapy ф
d у] d o.( 4. l s) v , exp I rz " ( oт _f^n) | х' , , k,| ,) l , : i l x' , i u, о) xЁz (o)
Pис. 4.3. Гpaфиuеская иI{теpлpeтaцияпаpаl\,reтpa l(т' lo):
a _ Ho ) к eвaя p ассе я ФН сиг нЪ ла ЛЧ^ ]t: б- .мнЪ г oпик o" ая Ф H; a.-фуЬ кц i l я ' н ия Iro Pя; u - сyпepпoзиция ФН сиг налa Л чм и фyнкц ии p ассe я ния мop я ; d _ с y пepпoзиция
Mнoг oпикoBoй ФH и фyнкц и и p ассe я ния paвнoвЬlсoтнЬIe кoнтypЬI фyнкций)
мop я
пpеoбpaзoваIlиeФypьe oт Tаким oоpu.o| вФH - эTo .ц.ByМepнoе ФH сигнaЛoB.Фopмyла (4.lB) пo3BoЛяеTнaxoдиTЬ IIpoизBеде}Iия BФH пo ФH сигнaлoв,oбpaзyюЩиxпapy'
(пoказ aнь l
B дoпoЛне}Iиек BЬIpa)I{еtIkrЯМ ции; пpаBиЛoyп{нoх{el{ия. Д'ЛЯФH и BФFI [см. фopмyльl (4.6), (4.9)] пpиведеMслeдyЮЩyюфopмyлy для BФH:
(4.16) гдe Sr (f) , sЁ (f) - пpеoбpaзoвaниe Фypьe дЛя KoMпЛеKсHЬIx aM. пЛиTyдit(t) тl,i'1t'1. l. Cиммeтpия
oTI{oситeЛЬHoHaчалa
кoop.ц.инaT.Из paвeнствa
( 4. 9) с Л eдy еT,чTo |х',(т, fil|+ |х " t z( -т , fo )|, нo I X r z( 0f^ , )l: : Ixrz(0,-fo)I в сиЛy сиMMeтpии aMпЛиTyдtloгo сПеKтpaпpoизBе. 148
Интeгpaл Qr,(fд): J ry12(t, fo)|2dт, IIaзЬ]BаеМЬIй Q-фyнкцией [68], пoлeзен пpи onp"oЕn"n,IисПoсoбнoсTисllГнaЛа IIoдaBЛяTЬПo-
с.ц,BиГe'oTЛиlIIloNIoT дoп. Nlсxи oT Mopя Пpи 3aдaннoM .ц,oIIЛеpoBсKoM леpoBсKoГo сД.Bига сиГI{aЛa oT цели ЕIa BeЛllЧинy |д. 'Цля Q (lo) сlip aBеД,ЛиBЬIсooTFlolllеttия:
ф Q',(fo): Q', (fo):
f
*
\
,t
.'\
i2r t f - т
l X''(., O)Xiz(т' О)е -ф
dтi
(4 r. 9 )
I S' ,(f * f o)S,,(f )fd f. 149
7. Пpaвилo yM}Io}I{eHия.Если
с и гн aЛo Bh $),
Xn(т, уo1 LI узь(т, |д) есть BФH
i''1t1,io(l), тo BФH си г на no "i, , ( t ) i" t , з(тtl) ",,1t1,
(t) ilь(l) зaлается BЬIpa}i{ениеМ i"t,z
X" (т, f o\: Е cЛ vl u 2\ t ) : u t |t )
Еcлl'l' uц(l) :
(4.20)
X" (т, f o): '
ф |. l X''(т, q)X'^(т, fo-
X.(т, f ): Где X 11(т , q) -
dсp' J x,, (т, 9) X,n(т, fя _ сp)
ФH
с иг налa
(4.2r)
ш(t),
l , To х34(т, fo) }Ie зaBисиT
X.o(fJ:
oT сдBигa
Т J й, (/)ехp (-,i2лf ot)dt:
Bo BpеМеHи т:
X"(т, f o\:
Т _ J X'' (т, .p)S,, (fo сp)dq.
чTo X.tt(т, Io) Taк)I{е пpедсTaBЛяет сoбoй
X', (/' fo)X,n(т - t, f t\ dt.
- t, f dt; ") ") X ' n ( r
(4.23)
(4.24)
s ,( f ) . где x11(т,|o) - ФH .".",,] .o с П е к T p oM Если Sц(f): l' To X34(т,fo) Hе ЗaвисиT oT Д.oПЛеpoBскoгoсдBигa |o и pавнa
?
: u'(')' l s. (l) eхp [-l2пf т7df
[Ipи этoм ф X,(т, t):
(4.22) зaвисящий oт
X'' (т, fo): S,, (т, fJ. ПpиМениMЬI .ц.Ля вьlчислeния ФH
B paзЛиЧнЬIх сЛyЧаяx. Hапpимep, кoГдa изЛyчaеMЫtt cиrнaл i^и(t\ и oПoptloе нaПpя'{еIIие кoppеЛятopa B пpиeIvIIIиKеиz(l) пoлвеpгaЮT дoпoЛtlиTеЛьнoй модyлЯЦИI4B oбщем сЛyЧaе paзличHЬIMи сигHаЛaMи u з(t ) и u ь (t) . T a к a я с иT y а ц ия Bo з I I икaеT п pи paбo те P ЛC н a o л н y aIITеHHy. B pядe слyчаeB дЛя сIIи>I{еIIияypoвHя бoкoвьlх ЛeпесткoB пo oси f, ввoдят пpедHaivIеpеHIIЬIе MoдyЛяциotIHЬIeискa)кеHия, HaПpиMep ПpиMеHяюT l\,{oдyЛяциЮ'хapaкTеpизyеМyЮ фyнкциями Tэй. Лopa 14ЛИХэммингa [68' 109]. Пеpейдeм K BЬIpa)кенИЯMД\IIЯBФH, хapaкiepизyЮщиМ фильтpo. вyю oбpaбoTKy, KoгД.a пpoисxoД.иT ПеpеМ}Io)кение сIIеKTpoB сигнa. ЛoB с частoтнoй хapaKTеpистикoй пpliеMoпеpе,Д,aющегo TpаI{тa. Еcл.ll уlz(т, fo)' есTЬ BФH, oПpeдеЛяeМaя BЬIpа>I(eHиеМ(4.16) , глe 150
J -ф
X. (т, fo):I ', , ( t , f
X3n(т):
с.ц.BиГaBo Bpе\iIеHит сГIеKTp ПpoизBeдения сиг[IaЛoв i,'1t1 ш(t+т),
BьIpa>кения (4,2|) и (,22)
ЕслиSz(|) : s, (I), тo
Sщ(fI\),
где S,,,(fд)- спeKTpсигнaЛaиз(l) , пpиuем
oтметим.
yстpoй. Sr(f) и s,(f )-сПекTp сигIIалaи чaсToTнaяxapaктеpИcTИ:кa ствa oбpабo.ГKИ,; ,цЛясигItaла сo спеKTpoм 53(|) и х34\1,fo) -ФH частoтнoй xapaKтepистикoйyстpoйствa oбpaбoтки so(f)' To дЛя paBIIЬIMпpoизвeде}Iию Sr(f)s,(|), и чaсToTсигнаЛа сo сПeI(TpoM, нoй xаpaктеpистикoйyстpoйстваoбpaбoтки,TaKх{еpaвнoй ПpoизBеSz(f)Sа(f)' BФH Д.ениЮ
J X'' (t, f o)ш"(т_t)dt.
(4.25'.
oстанoвимся нa I]pиMениМoстивьIpaх<ений(4.23).. . (4.25), B oтличие oT кoppeЛяциoннoйoбpабoтки, oсyщесTвЛяющeйс}кaTие сrreKTpaoтpa}I{еH[loгo сиГHaЛа'сoГЛaсoBaннaяфильTpaцияс}KиМaет
сиГнaЛ Bo BpеMеIIи Пpи не3HaчиTеЛЬ[IoM уN,{енЬшIеIIииltIиpиHЬI eгo с[eкTpа. oтсю,ц,a, есЛи B tlеpBoМ сЛyЧае сyЩeсTBе}II{ую poЛЬ kIГpaJIИ MoдуЛяtциoI-ItlЬIе исKa)кеHия' To Bo BTopoМ ПpеBaЛиpyЮT aM[ЛиTyдTpаKTa ПpиeHЬIе и фa3oBЬIе исKaх(еtIия ЧaсToTIlЬIx хapaKTеpисTиK Bлия[lие oбoиx ви.ЦoB MoГIеpеД.аTЧиKа (тoлькo для ЛЧМ-сиГHaЛa
(4'2З)... (4.25) мo. искa>кeний пpиMеpt{oодинакoвo).Bыpaх<ен*l'я
}кнo ПpиMеIIяTЬ .ц,ЛяpасчеTa Kaк ПoлезHЬIx' Tак и I{е)KеЛаTеЛьнЬIх и скаr кен ий. Haпp имеp ' BЬIp a)Kение(.2 3 ) пo3 вoЛяrT p aссЧиTaTЬ Bapи aH T' K o Гда s' (|) сIIек Tp исxoднoгo слo)Kнoгo сиГHaЛа; s,(f) ЧaсToTнaя xapaкTеpисTикa ПеpедaЮЩеГo TpaKTа (здесь Moх{Ito пpи. Mе I I и T Ь
Bз B еllI и B аI lи е
в ЧасT oT нoй
oб л аст и
дЛя
y M еI I Ь I I I ени я
б oк oвь I х
ЛеП eсTK oB Пo ДаЛьнoсти); Sz(|)- uaстoтная xap aKTep исTиKa p еаЛЬHoГo фильтpа с)кaTия' pассoгЛaсoBaннaя в кaкoй-тo сTeIIе}Iисo сllекTpoМ исхoднoгo cИГHaЛa; Sд(f) _ЧaсToTнaя xapaкTrpисTиKa ПpиеMtloГo TpаKTa (этo мorкет 6ыть фильTp' KoTopЬIй в сoчетании с фильтpoм с}KaTия пo3BoЛяеT пpиблизиться к oIITиMaЛЬI{oMy
ф и л ь т py ) .
KoгДa Й (t) : il,z(t), il4(t) : Йц(t), пpиведеtII{ЬIесвoйств a сooTBет. сTByIoT иЗBесTIIЬIMсвoйствaм ФH |24' 68' l09]. l5 l
CyЩествyюT дBa пoдxoдa K пoсTpoeниЮ сигItаЛoB с MaЛЬIMIl (лyuIле I{yЛeBЬII\,Iи) бoкoвьtми лeпесткЬми ФH в pабoней oбласти: IIЬITаTЬсяpеIxaTЬ ЗaдaЧy сиHTе3a TaKoГo сиГIIаЛa IIo кpиTеpию миI{иl\IyМa бoкoвьlх лeпeсTKoB B 'зaдallнoй oблaсти [фopмулa (4.l4)] LIЛИ I'ЛЯ изBeсTIIых слo)кtlЬIx сI.IгHaЛoB,MеToдЬI фopмиpoBaния lz oбpaбoтки кoTopЬIх ,цoсTаToЧHoПpoсTЫ и aпpoбиpoBaны' вBести ,ц.oпoЛIII,ITеЛьtlyЮ MoдyЛяциЮ' кoтopaя llpивелa бьl к yлyнIIIeI{иЮ свoйств сигнaЛa. Пepвый пo.цxoд пpедсTавЛяеT сoбoй слo)I(tlyЮ саMoстoятeЛЬнyЮ 3aДaчy' нe Haш]едIlIyЮДo HaсToящeгo BpеМeHи yдoBЛетвopителЬlIoгo peшeTIIrЯ. oстaнoвимся пoдpoбнee нa BTopoM Пoдxoд'e. PaссмoтpиМ дBa KЛaсса слo)к}IЫx сигнaЛoB с пotlи}I{еIIнымибoKOBЬINIилеIIесTкaМи- IIa oснoBе MoдyляцИ|4 |Io 3aKoнy IIсеBдoсЛyчaiтнoЙ Д4'-пoследoBaTеЛЬнoсTи и MHoгoчастoтHыe сиГнaЛьI с ЕeэкBид,истaHTHЬIMpaспoЛo}I(eIIиеMчастoтtlьIx пoЛoс B спeKтpe. ПpoaнaлизиpyеM сЛeдyloщие сигIIaЛЬI:с фaзoвoй мaнипyляциeй (ФМ) пo зaкoнy .iVI.-пoсле.ц.oBaTeЛЬтIoсти и ЛЧМ-несyщeй; IIеpегyЛяpI.IyЮиMIIyЛЬснyЮ ПoсЛеДoBаTеЛЬ[1oсTьс p aссTaHoвкoй импyльсoв Bo BpеMе}Iи Пo ЗaKoнy М-пoслe.ц.oBaтеЛЬHoсTи;сигIIaЛ с дByMя знaЧеIlияMи несущей чaсToTЬI' ПеpеKЛIoчaеMьIМиIIo заKolly М-пoслeдoвaтеЛЬI{oсTи;MнoгoПoлoсньIй сигIIаЛ с МoдyЛЯцией кa>кД.oйIIoЛoсKи Пo закoнy М.пoсле.ц.oваTеЛЬHoсTи;МнoгoЧастoTIIЬIесигIIaЛьI с неэк. ви.ц.исTанTI{ьIMpaсПoЛo}кениеM сIIеKTpaЛЬI{ЬIxПoЛoс пo чaсToтe. l. Cигнaл с кoмбиниpoвaннoй Фlvl-ЛЧД/t-несуЩей. ,Ц.ля псeв. Tл:Nto, где 1y'.Ц,oслyuайнoй пoслeдoвaTеЛЬIIoсTи с Пеpиoдoм числo сиIvIвoлoBB llеpиoдe; т0 - длитeлЬI{oстЬ сиMBoЛa. ФH в paбонeй oблacти зaД'еp}I{eки дoПЛеpoBскиx ЧaсToт |24'26| It4
Y
|т _иi l тg| \
/'
Р: o\'-
',
s i nп . И 1 y ' т6 f д
) _ _ п Й N ii;
пp и |т _ mNтo |{ "o ;
X' (т, fJ :
K
Е
ф . ',
f - _---
л MNт n(,^_.;h)
(,^_ +-пzиNтo)
(4.26)
o, пNINт: flMN1^ -
пpи Дpyгиx зI { аЧ е tI и ях
т'
где к/т0ш - paбp'laя oблaсть ,ц.oПЛеpoBсKиxчaсToт' oбьIчнo M}Ioгo l\,IеHЬIIIеIIIиpинЬI спeктpa сигIIaлa; МNтo-_ I\ЛLII|a пoсЛедoBаTеЛЬIloсTи; IvI.- чll,cлo ПepиoдoB кoдa. t52
ПpяMoyгoЛЬнoй oгибaюшeй ФH [30]
Для ЛЧД{
4.2. Heпpepь!вныe GигнальI с пot{иil(eнньl,Ytуpoвнe^t 6oкoвьlx пeпecткoв функции нeoпpeдeпeннocти
sin [(Dт_ пfд) (Г"_ I т |)]
(bt_пffl(T"-lт|) 0
X2(т',.f o):
п p и|тl
гдe Т" ут b - ДлtlтeлЬIloсть сilгнaла и скopoстЬ иЗMенения чaсToTЬI. Пpoизвeдeниe DТ":.[f нaзывaют девиaцией частoTЬI.
//,/i 77777.
7777777777777,
Pllc. 4.4. Cечения ФI.I кBaзипepиoдичeскoГoпсевдoслуuaйнoгo сигнaЛa (a) ЛЧМ-сигнaлa (б) и ' с кoмбиниpoвaн. сиГнaлa мoдyляцией - Ф.vl нoй пo llсевДoсЛyuaйнoмyзакolry и ЛЧМ (в)
H a pи с. 4 .4 , а' б пoк aз аны сечeния ФH в o6 лacти сильнoй (зaнеpueнa ) и слaбoй (зarптpиxoвaна ) KoppeЛяции для ПсеB.ц,o. слyuaйнoй пoслeдoBaтeЛЬнoсти (ПсП) и ЛЧiVl-сигHaЛoBв paбouей oблaсти дaлЬIIoстЬ-дoпЛеpoBcKaЯ скopoсTЬ. BидньI нeдoсTaTKи oбoиx сигIIaлoB. Для ПoЛyЧеtlия IIIиpoKих oблaстей сo сpaвHи.геЛЬIIo IIи3I(иM ypoвtlеM бoкoвьlх лепeсткoв пo ,Ц.oплepy B сЛyЧae ПCП нeoбxo.II.иI\,Io пpиMeнятЬ сигtIальI с MaЛыM пepиo.ц,oмпoBTopeIlия' Чтo пpиBo.ц,иT к ПoяBЛeнию IreoдIIoзI{ачнoсTи пo oси дaль-
153
Hoсти. Bдoль oси .ц.алЬ}IoсTи' гдe oбьlчнo вeликa ПлoTнoстЬ пaссиB. I{ЬIxoтpa}кaтелей, paсIloЛox{eн бoкoвoй леПестoк ФH сигнала. НеизI\lеpеtlия дocTaTкaMи ЛЧМ-сигнaЛa яBЛяются llеoдtloзнaчнoсtЬ Д.aлЬнoстЬ- дoпЛеpoBсKaя скopoстЬ и вьrсoкий ypoвенЬ бoкoвьtx леIIесTKoBвблизи oснoвHoгo пика. CpавHLIBaЯ эти ФЕI, N{oх(нoпpийти к BьIBo.ц.yo целесooбpa3HoсTи oбъединения дByx 3aкoнoв I\4o.Ц,yЛяции. Toгдa TеЛo неoпpедеЛel{нoсTи IIoBopaчиBaется пoд IIeкoTopыМ yглoм к oси .ц,aЛЬнoсти(pиc' 4.4, с). Taкoй IIoBopoт мo>кнo oсyщестBиTЬ, исПoЛЬЗyя свoйствo 5 BФH. .{,ля этoгo ЛЧlЦ-нeсyщyю нeoб. хoдиMo MaнипyЛиpoBaтЬ пo фазe пo зaкoнy псП. .(,eйствитeльнo, пpи 7,,_+ oo B вЬIpa}кеFIии(4.27) пoлyЧиM 6-фyнкuию
lim X, (т' fo):0 (bт _ пf,).
Т.._>
(4.28)
о
ФH пpoизBедеHияПCП и ЛЧМ-сигнаЛoB Haхoдят из BЬlpа}KeIrия (4.20) пpи Xtz(т, 1o1:х1 L| Xзa(т,уo1: 6 (bт - пfд) : ф
BьIpa>кениe (4.3l ) сooTBетсTвyeT ypoBню бoкoвьIx лепeсткoв AKФ }1-пoслeдoBaTеЛЬHoсTи'IIo с пpoTиBoпoЛo)I(tlьIMзнaKoM. Pассмoтpим IIepегyjlяpIIyЮ имПyЛЬсIIyЮ ПoследoBaTeЛЬ}toсTЬ A(t) co сле,цyющeй paссTaltoвкoй импyльсoB: Iloлoх{итeльныli симвoл .iVl-пoсЛедoBaтеЛЬHoсTисooTBеTсTByeт наЛичию иMгIyЛЬса пoсЛедoвaTелЬ[loсTи, oTpицaтeльньтй-oTсyтсTBиЮ. Taкyю иМIIyлЬсI{yю пoслeдoвaтeЛЬнoстЬ мoх(нo 3aIIисатЬ B Bиде
A(t):f tr+ A, (t)!.
(4.32),
Испoльзyя BьIpa)I{еI{ия(4.30) и (4.3l), пoкa>кем, чтo бoкoвЬiе ле. пестки AKФ.сигнaлa (4.32) сoсTаBЛяюT ПoЛoBиHy oT oсIloB}Ioгo п и кa [сo oтвeтствeннo (ff_ l )l(4 N) и (N- l )lQN)1 . Е сли B пp иeМIII,Iкeфopмиpyeтся IIaПpя}I(eние'oпpедeляеMoe фyнкшиeй BзaиМ.
X н( т,fo \: J x , ( т,fo ) 0 If_ ф т_ л f o)]df:х(т , bт_ пfj. (a.29)
пo"opo"'"iu нeoпpeдeлeннoсти пo3BoЛил пepеBeсти l{еoднo. знaЧнoсTЬ Пo дaЛЬнoсти, свoйственrryю ПCП-сигнaлy с MaЛым пеpи.oД,oMпoBTopеIlия, 1Iз'oбЛaсти с BЬIсoкoй плoтнoстью oтpа)I{aтелей в oблaсть с мaлoй плoTI{oстЬю (oд.иI{oчнЬIeцеЛи' ДBи}Kyщиеся с высoкoй скopoстью)' Этy неoднoзI{aчнoс'тЬ.Лrгкo yсTpaIlиTЬ' нaпpиMep иЗl\,{енеHиеM пepиoДa М:[oсЛе,Ц.oBaтеЛЬнoсти.ПoвopoT Пo3вoЛиЛ тaк}I(е yMeHЬIIIиTЬ ypoBeIIЬ бoкoвoгo 'лепесткa ФH BдoлЬ oси дaЛЬHoсти.
Pис. 4.5. BKФ нepeгyляpнoй импyльсвoй пoслeдoваTелЬIloстис paссLaнoв. кoй импyльсoв пo закorty М-пoслeд
Pис. 4.6 BKФ дискpетнo-ЧaсToтнo. сигнaЛa с из. MаниIIyЛиpoBaнI{oгo иMпyЛЬсoB I\,tене}Iиеfur,цЛитeЛЬI{oсти пo псевдoслyuaйнoмy закolty || дByMя 3начeниями чaстoты
нoй кoppeляциI,I (BKФ ) пpи ollopIIoM HaПpя)I(eHии кoppеЛяTopa А,\t ), тo oснoвнoи в видe псеBд.oслyчaйнoй М-пoслeд.oBаTeЛЬIIoсT|4 п и K ' кaк и p aHee' Nтo
* дoBаTеЛЬHoсTисПpаведЛиBo сooTнoll]еIlиr Nтo
'i l o '
(t)d t: -+,
(4.30)
чTo сooтBeTсlByеT.ypoB}IЮ бoкoвыx ЛeIIесTKoB aвToкoppeЛяциoннoй .Дl-пoследoBаTеЛЬ,нoсTи сo знaкoм Mинyс; фyнкции (AKФ ) пpoизвeдеI{иe М-пoслeдoвaтелЬнocTИ Из пoлo)KиTеЛЬHЬIхи oTpицaтельtlыx элeMeнтаpI{ых llМпyлЬсoB на этy )ке IIoсЛедoBaTеЛЬ1IoстЬ' нo сдBиIIyтyю Нa любoe числo элеМе}ITаpI{ьIx иМпyЛЬсoB кpoмe пepиoдa' бyдет М-пoслeдoвaтeлЬHoстью Toгo }кe Bида, Ilo с ДpyГиМ с.ц.BиГoMи дpyгиM 3накoM' I]oэToMy Nтo
;" I A,(t)A'(t_ т)o': +. 154
(4.31)
[*t'
+ А, (t)!A' (t)dt : ...!й|- ,
(4.33)
a бoкoвoй Лепeстoк пpи lryлeBoй дoплеpoвскoй чaстoтepaBенHyлЮ. Бoкoвые лeпeстKи пo ,Ц.oплepy' oстaBaясь B с'peднеM TaкиN.Iи )Ke' кaк y М-пoслeдoBaтельlloсти, бy,Ц,yт флюктyиpoвaтЬ B ЗaBkтcw мoсти oт сдBигa Bo BpeI{eHи мeх{дy сигHaЛaми oт зHaчeHиЯ 4N дo 0. Bи д BKФ сигнaлa R(т) пp ивeдell нa p ис' 4 .5 .
paзHoсе тiaсToт геIrеpaTopoв' пpeBЬI[IaЮщеМ llIиpиIIy спеKTpa псеB.ЦoсЛyt1дfrgoй пoслеД'oBаTеЛЬнoстI4' сПеKTp Taкoгo сигI{aЛа сo. сToиT из ,ц.Byx неПеpеKpЬIBaЮщиxся спeKTpaЛЬI{ыx пoЛoс. ,Ц.oстa. тoчtlo бoльшloй paзнoс ПoзBoЛяеT ПoвЬIсиTЬ ПoмexoyсToйчивoсть PЛC, a Taкx{е сtIизиTь BЛияHие зaтyxaний сигнaлa нa Tpассe paс. lD a
пpoсTpaнeнИЯ. TIpИ HaIII4ЧIIИIIoМеx Ha oдI{oй из чaсToT Boзl\4o}Kнa pЬбoт Ъ T oЛ Ь K o н a в т o p o й ( пp иe ма н a дpyгo й ЧaсTo Tr н eт). П pи эToM хapaKTеpисTиKи oбнapy>кeни'я yxyДшaются' TaK кaк эIIеpгия сиГнaЛa yMеItьшIaеTcяв 2 pазa. PазнесеIIие ЧaсToT IIoзBoЛяeт yMеtIЬ. rпить флюкTyaции цeлей Зa счeT сгЛa}I(иBaHИЯ14хД,иaГpaМMЫ paс. сeЯHИЯ' TaK кaK ПpoBаЛЬI для oднoй чaсToтЬI MoгyT, tIе сoвIIa.цатЬ с ПpobaЛ aMk IД \Л Яд p y г o й ( с м. п. l .l ) . AнaлитичесKи сиГIlаЛ B дaIIIloM слyЧae
AнaлитичeсKaя 3aписЬ сI,IгHaла
u (t): ц ,1 1 f1 tte
m
I rrt,Д'со | f .o,1,.
И n IIpI4ъl.k|Maют 3IIaчeHИЯ 1-l,
0, l;
(4.35)
nQ)t,
u,(t)-
&l.пoсле.цoвa-
iI (t\: ur (t)+ u, ( t ) , гд e й t( t ):U (/) е xp (iai); tl,U): aU) eхp ( j o zl) ; U ( t ) : ( ' ь ) [ l lI BеpхHя яне-U, ( t )1i o (t): ('l")[l + U,(i )] i соtи с0 2 - HИ ) K HЯя ПсеB.ц,oслyuaйнaя .Nl-пoслeсyщие чaсToTьI;U, (t) -пepиo.ц,ичeсI(aя
дoвaTеЛЬIIoсTЬ с KoppeЛяциoннoй фyнкцией, oпpед.еляемoй BЬIpа)кеHиeM (4.26) IIpи нyЛeBoМ .ц.oплepoвсKoмсдвI{ге ЧaсToтЬI. Нaйдем BЬIpa)кrниe дЛя BKФ, Koгдa oпopHЬIM HаIIpя}I(еIIиеМ BЬIpa}I{ениЯ (4.20), слy)Kит М.пoслед,oBaTeЛЬнoстЬ. Испoльзyя (4, 2| ), (4. 25 ) v т ( 4 .2 6 ) пp и |д : 0 , д Л я M o дyЛя BK Ф п o ЛyЧи M l ((т , 1: 1
((t l\
t -+ '
|т _ .z ' V т o l ) |g o s - 9 = 9 ! - т | z re ll
I
п pи lт _nNтo l{ тo ;
пp иД p yг итх' n : | , 2 , 3 , . . . . (4.34)
Из pиc. 4.6 слeдyеT'ЧTo спoсoб пoследyющей. нeкoгеpентнoй
обpaбoтки сoстoит B BЬI.ц,елеt{ии сигнaЛa 6иeниfl' пoсЛе деTеKTиpo,BaHИЯ и эTo дoЛ)кнo дoпpЛниTеЛЬHo сни3итЬ ypoBенЬ бoкoвьlх леJIесTкoB. Пyтeм гетepoдйниpoBaния кoлебaний часToTЬI биeниft Мoх(Еlo сMесTиTь сПеKTp BыxoднoГo [Iaпpях{еIlия в oблaстЬ Hи}KIIиx ЧасToT' гдe и IIpoизBo.циTсяин.циKация. 4. }lнoгoпoлoсньtй сиГ[IaЛ с мo.ц.yляцией кoлe6aния ка>кД,oй спектpaльнoй ПoлoсKи пo 3aкoнy .Nl-пoследoBaTеЛЬIIoсTи.Пoиски пyтeй пoBьIIIIе}Iия пoMеxoyсToйчивoсти oT IIaссиBнЬIx tIoMeх 3а сЧеT из\,{еHeHияxаpaктеpа флюктyаций пpи oTpa)Keнии oT цеЛи' a TaK}Kе бopьбa с заMиpaHияMи IIpиBеЛи K пoсTpoeниЮ п,{}IoгoпoЛoсtloгo сигнaла с oбщeй шиpинoй сПeкTpa B ,цесяTки Мeгaгеpц. Ho шиpoкий спеKTp зollдиpyЮщeГo сигнaЛа Mo)KеT ПpиBесTи paзpeщaющей спoсoбнoсти Пo .ц,исTaнции'чTo yсЛoх(к ЧpезI\dеp}Ioй 1lиT систеMy oбpaбoткИ ИЛ|4 yвеЛиЧиT BpеMя <<ПpoсN{oTpa> ДисTa[IчaстoTЬI ции IIpи пoслeдoBaTеЛЬIIoМ oбзope. Псiэтoмy цeHтpaЛ-ЬI{ЬIе пoЛoсoK сЛeдyет paспoЛaгaTЬ Ha oси чaстoT TaK' ЧTooЬI IIpи IIIиpo. кoй oбщей Пoлoсe спекTpa сигIIaлa егo фyнкция кoppeЛяции иМеЛa IIIиpиIry ГЛaBIIoгo Лeпесткa' сooTBеTсTByющyЮ тpебyeмoмy paзpеlIIеIIию Пo .цисTaHции. B качeствe пpиIvlеpa paссMoTpиМ сигHaЛ'-сoстoяЩутЙ,vl,з9 спектpалЬных пoлoс, paзбитьlx нa 3 гpyппьl пo 3 пoлoсKи B кa}Kдoй. Пpи эToM инTеpвaл Me>I{дyсpeдIIиN,IичaсToтaMи гpyпП paBeн Aсо, a Me)I(дy сpе,цtIиMиЧaсToTaNdиB гpyПпе-
a фvlc.4.7)' ]б6
wU
Цw
I Uq
Ю o+ Дa
u)
Pиc. 4.7. CпeктD MнoгoпoЛoсI{oГo сиГIlaлa
TеЛЬIIoсTЬ;Aсо)Q, a Q мнoгo бoльrпе ЦIиpинЬI спеKTpa М-пoследoBaтелЬtIoсTи. Пpи yкaзaнllыx yсЛoBияx
R (т): R, (т)(l { сosaт)(l f сosAoт),
(4.36)
Гдr R, (т) - кoppеляциoннaяфyнкция M-пoслrД,oвaTеЛьItoсTи' oIIpе. (4.26) пpи fo:g. Cтpyктypa гЛaвHoгo Лeделяelvlaя BЬIpa}кеItиeМ
lnft)l
Uт Pис. 4,8. Cтpyктypa главнol.o леПесTка кoppeЛяциoннoй фyнкции МIloгoпoЛoсIloГoсигнaла IIесTкa Kopprляциoннoй сигI{аЛa ПoкaзaI{a нa pис. 4.8. фyнкции Ес л и п еpи oд T : % t lQ ме н Ыr пе Bp е M e }Iи p a сП p oсT p a н е I{ия p а диoBoЛн tlo .ц.ЛиHе цеЛи BД,oЛЬ Лyчa paсПpoсTpаItеHия pа.ц,иoBoЛII' oTдеЛЬtIЬIе блестяЩие ToЧKи цеЛи зaL,IЬIBaЮT иtITеpфеpеЪциo}IнЬIе MиниMyMЬI, и кoppeляциol]Hая сиГI{аЛa бyлет oпpедe. фyнк-ция oтpa)кеHlloГo JIЯTЬgЯ eгo oгибаюшей Этo пoзвoляeт избaвlTЬся R,(т). oт ЛиIII-
ней инфopмaции o paсПpеДеЛeнииблeстящиx Toчек цeЛи Пo Ди-
сTaнции' пpисyЩей сигI{aЛaM с IIIиpoKиM сПеKTpoM. 5. МнoгoчaстoTI{ЬIe сигI{aлЬI с I{eэKBидисTaнTнЬIМ pаспoЛo)Kе. tIиеM спекTpaЛЬI{ЬIxпoЛoс Пo ЧaсToTе [l29] oблaдaют пoI{и)I{еннЬIМ ypoв-Hем бoкoвьtx ЛепесTKoB B lIIиpoKoй oблaсти дoПЛеpoBсKих ч aсTo т. Шиp инa oблaсти p aBнa МиниMaЛЬIloMy инTеp вaЛy IIo ча. сToTе Ме}к,п,yлюбыми ДByМя блvт>кaiллими сПeкTpаЛь}IЬIми tloЛo|Б7
скaМи и Nloх(eт пpеBoсxo.ц.иTЬpабoчий диaпa3oil oх(и,ц'аеMЬ]xдo. IIЛepoBскиx чaстoT' ПpичeM пpoбЛeMЬI ItеoдIIoЗнaЧнoсTииЗMеpеlIия дисTaнции' пpисyщей пеpиoдичeскиМ сигнaлaN,I, Ilе BoзникaеT. ЗaЦ,aчa пoсTpoения нeэкBид,истаIITI{oгo сиГIIaлa 3aкЛЮЧаeTся в нaхoх(деHии зaкoHa paсПpе.ц.еЛеIrияспекTpaЛЬнЬlx ПoЛoс Пo ЧасToTе' кoтopьIй бьI oбеспeчил низкtаil' ypoвенЬ бoкoвых Ле{IесTKoB пo 'ц,исTаHцуIL| |1p!т зaдaнHoпl кoЛиtIeсTBe Пoлoс. Этa зaД,aчa aHaЛoГиЧЕa 3aд.аче сиt{Tе3a диaгpaMIvIьI нaпpaвЛеHl1oсTи IiеэкBидисTa}ITI]ЬIх aнTеtIHъIх pеlxеToк [l03]. Бoльll]oе чисЛo нaйденньlx к нa. стoяЩеMy вpeMeни зaкoI{oмepHoстeй B paссTаHoBI{e излyнaтелей IleэKBи,ц.исTaнTнЬIx аItTeннЫх pеIlIеToк, oбeспeчиваюЩиx ПpиеIvlЛe. мьlй ypoвeнь бoкoвых Лeпесткoв .циaгpaмМЬI HaпpaвЛеIlнoсти' Пo-
ЛrпeсTк и ф y нк ции l{eoпp едеЛeнHoсти; |4е |x -(т, 0 )|- бoк oвьle - шиpинa сIIeKтpa сигHaЛa; rn - лopЯДкoвьtй нoМеp бoкoвoгo ^l ЛеIIесTкa' oTсToящeГo I{a иI{TepBaл mlF" oT цеIrTpaльнoгo; Д1ЧисЛo бoкoвьIх ЛеПесTкoB кoppеляциoннoй функции; MlF"-lлиpинa paбovей зoньl Пo дисTaнции. Фyн кц и я |х* (т - m |F ", 0 ) | - этo пp eoбp aз oвание Фy p ье oт ЛЧ.iVl.кoлебaнйя, т. e. с HeKoтopЬIМ пpибли>кениеI\,I Мo)I{нo tlpиtlЯTЬ * < ' zim m (- + llРn nD" | \r JГ \ |,- -F; o ' - т;ттm Ьf , ' - _#, o)
|**("
|: (17г;р U B oсT а ЛЬH ЬIх
слyЧ а яx .
(4.40) Фyнкция lx(т, 0) | пoкaзaна Ira pис. 4.l0. Если MиtlиМaЛЬнaя pаЗIIoсть цеI{TpаЛЬHыхЧaсToT пoЛoсoK ПpeBoсхoдитпo абсoлют-
X ( т ,о) Fn
Fn
cигнaЛa с линейPис. 4.9. Cпектp нeэквидисTaнTнoгo иIlтеpвaЛa Mе}I(дy сpeдI]иMи IIЬIM и3MeнениеM пoлoс таMи спекTpaльIlЬlх
чaсTo-
зBoЛяеT испoЛЬ3oBаTЬ их пDи сI.IнTезе неЭкBидисTaнTнЬIх 3oндиpyЮщиx сигHаЛoB. Haй,цем фyнкцитo неoПpе.ц.еЛеIIнoсTипpoстeйшегo HеэквидистaнTнoгo сиГHaЛa' y KoTopoгo иHTеpвaл Ме}I(дy сpед'tIиMи ЧасToсПеKTpaЛЬIIЬIx пoЛoс изMеняeTся линейнo oT ЧасToTЬI TаMи (p и с. 4. 9). Aн a лит и ч e с K a я 3 a пи с Ь o г и б a ю щ ей сП еK Tpa N
S ( f) : I с t г -fn), л-|
(4.37)
сПеI{Tpе сигнаЛa; сIIеKTpaЛЬнЬIx IIoЛoс B Где N - числo G (f) - oг и бaю щa я o Д н o й с П е K T p a Л Ь H o й п o л o ски ш r и pи н o й A Л н a
ypoвне0,7.
I{eнтpальнaячасToтa n-й спeктpaльнoйПoЛoсKи f"-pf"":tLFn,
(4.38)
где p - кoэффициеIIT' oпpед,еляющий paссToяHиe n-й спектpaльнoй пoлoски oTlloсиTeЛьнo тoчки rrЛ,'; Л п - и r r T e pB a Л M е ) K д y п o Л o с к a M и пpи э K Bи .ц и сTaн Tн o Ми х paсM aTеM aTи Чески е BЬ I кЛа.Ц.K и ' П oЛ o}K е I{и иT; . € . пp и l 3 : 0 . o пy с к a я ПpиBe.Ц.еMBЬIpa>KeltиедЛя сечeHия нopмиpoвaннoй фyнкции I{еTaкoгo сигнaЛa Пo oси т: oПpe.ц.еленнoсTи
0)r:Ijffi+вi+ Ix(т, Ё,|*-(' 1 58
- +, o)1, (4.3e)
t2 J Fл
ц5 т
Гп
Гn
П1
rn
Pис 4.10.ФункциякoppeЛяции неэквидистaнтI{oгo сиГIIaЛa
t{oMy 3нaЧениЮ tllиpиtly сIIекTpа ПoЛoски' To TеЛo rrеollpе.цеЛеtllloсTи х(\, f il сoсToиT иЗ oT.цеЛЬньIхГpЯд' пo BЬlсoTе He ПpеBoсxo. Дящих l///. Пpи эToМ пеpBЬIй бoкoвoй ЛеПесToк oTсToиT oт oси т' т{a paсстoяHии' paвHoМ I\,IинимаЛЬнoMy иtITеpвaЛy пo ЧасToTe M е)I { Дy сп ектp aлЬHыMи ПoЛoск aми сигнaЛa. Taк к ак p aссМaTp иBaеTся сиГнаЛ с }Iapaс'тaЮщиМ иI{теpBaЛoM N4rх{дy спекTpaЛЬнЬIMи пoЛoсKaми' MиHиМaЛЬньIй интepвал Пo ЧaсToTе Mе)Kдy I{иMиt\{o)кнo нaЙтvt и3 ypaBIIeния (4.З8) тl,pиn:|. Cеqение oблaстeй сильнoй и cлa6oil' кoppеЛяции теЛa ItеOIlpед'еЛеHtIoсTиIIpиBед,еHынa pис. 4.ll. Kак Bид}Io и3 pисyl{Ka, бoкoBЬIе ЛеПесTKи в yдaеTся BЬlTесtIитЬиз pабo'цoПлеpoвскoй oблacти ЧеГ o Ди aп азoнa дoПЛеp oBск их часToT. Tак им oбp аз oм, ollp еДeЛе}r веpxний уpoBeнЬ бoкoвьtx леПeсTKoв ФH I{еэKBидистaнTнoГo Пo ЧaсToTe сиГHaЛa. Если ка)Kдaя спeKTpaЛЬнaя пoЛoска - сПeкTp oTpе3Ka гаpМotlическoгo кoлебания' тo фyнкция tv
x(т, 0):
с os 2 л f oт ,
n:l
гДе fn paссЧиTЬIBaЮ тI1 oф op му ле ' (4 .3 8 ).
(4.41)
Если зaдaвaться F.,, исxoдя и3 lIIиpиI{ЬIpaбoueй зoHьI дoпЛеpoBсKих чaсToт' тo BoзIIикaeт 3aд.aчa пoискa сиг}IaЛа с MaльIM ypoB. I{e MбoK oB ыx лe пe с т к o 9 х ( 1 ,0 ) и з ме н e ни еM р. Устpoйствo oбpaбoтки HeэкBиBaлеIIтнoгo сиГHaЛa Мo}кнo ПoстpoиTЬ с пoмotцЬЮ нaбopа BысoкoдoбpoTltых peзol{aнс}IЬIx фиЛЬTспекPoB, кa}I(дЬIй из кoтopыx IIaсTpoeн нa сooтBeTстByющyЮ Pис. 4.ll. Ceчeния тeЛa нeoпpедeЛенI{oсти неэквидисTaнтнoгoсигнaлa
rI{. Пoследняя oT.цеЛенaoт пpе.цЬIдyщейи ПoсЛедyю. /lJIи.I.еЛЬнoсTЬЮ I I tей o с} I o вHыx чaстей пay з oй Тцд1 , p ДBHoй мaк симaлЬHoй и3 Меp яем o й зaдepх < к e.,Ц.литеЛьIIoсть к oгеp еIITI{ooбp aбатьtвaемoй пoсьiлк и си гtiал a
T ": T o { T * ! 2 т * ,
(4.42)
гДe тm:2R^|сi с - скopoстЬ сBеTa. !.ля yвелиЧеIIия э}Iеpгии зoн.циpyЮщeгo сигIIaЛa пpи фиксиpo. Bан } I o й M o щ HoсTи пеp едaтЧик a цеЛесooбp aз }ro Пp иMeHятЬ сигнaЛы больrпoй ДлиTrЛЬнoсти, тoг.цa
To*T*22т-.
(4.43)
B этoм слyЧaе эIIepгия зolIд,иpyЮщeгo сигнаЛ a близкa к энepГии Пpи IIепpеpывIIoM и3лyчении. Coстaвнoй сигI{aл пpедстaBиМ сyМ.
мott i(t):t,,o(t)+ilк(l) пpи 0
Prc. 4,|2' Coставнoйсигнал
тpaЛЬнyЮ сoсiaвляюlцyю сиГHaла. Boзмoх<на цифpoвaя oбpабЪткa ёигнaлa [85' 86]. Paссмoтpeнныe меTo.цьI пoсTpoeIIия сигнaЛoB lre oTpaжaюT сyщeсTвyЮщeгoмltoгooбpaзия I\,IeтoдoB. 4.3. coставнЬle Gигнaпы G пoнижeнным уPoвнe,vr 6oкoвьlx лeпecткoв функции нeoпPeдeпeннocти
ФH сигнaлa. 1t0э1 X(т' fo):Xoo(7, f o)*Xнu(т, fo) IXoн(т, fo) * Xрo(т,fo), G'44) г.ЦeXool\нь, |uoн,xeo oпpе.Ц.еЛяIoт пo фopмyлам (a.6) и (4.9) пpи Пoд.стaнoBкeсooтBeтстByющих нaпpя)кеllий. Фopмyлa $.aa) oIIи. сьIBаеTФH сoстaвнoГo сI,IгнaЛaHa всeй плoскoсти неoпpe.целel{Hoсти. B oблaсти o)I{идaeMЬIх зaдepх{eксиГнaЛa yg1т4\ho- BФH не ПepеKpыBa.ющиxсяI]o BpеI\4eIIи сигI{aлoв (пepекpытиe Ilpoисxoдит Пpи |т|) |т,o^'| ), пoэтoйy BзaиMнo кoppеляциoнtlыечЛеIlЬIpaBI{ЬI }IyЛЮ:
Xoр(т, fд):Xнo(I, fo):0 пpи 0 { |т l { l т.* l, и фopмyлa (4.44)сoдep)киT тoЛЬKoдBa слагaеMыx: X ( т ' f ") : X o( I , f i * у ' н ( т , f o) п p и 0 { l т | ( l т * "* l .
160
( 4 .4 6 )
Пoследнее BЬIpaх{ение пoзвoляеT ПoсTpoиTЬ сиГTIaл с пoIlи}I(еIItlЬIм ypoвнеM бoкoвьtx ЛепесTкoB в pабoнeй- oблacти. Haибoлee Пoдxo,цдщиMи сигHалaми Йo(t) тl Йь(t) будуr ТаKие' y кoTopых 9H u oблaсти oсHoBнoгo ЛепестKa синфaзHьI, T. е. -зHa. Чения xo(т, fд) и ун(т, fд) склaльIBаЮтся' а в oблaсти бoкoвьlх ле. песткoB пpoтивoфазньт. oтклик сoгЛaсoBaннoгo фильтpa Ha сЛo)кньtй сигнaЛ ПpедстaBляет сoбoй oснoвнoй вьт6poс и бoкoвыe ле. П есTки . П pи oбp абoTк e сoсTaвHoгo сигHаЛa oснЪвнoй и KoMПеHси. pу.ющeй Чaсти бyлет с'ooтBеTстBoвать свoй oткЛик. Задaча сoстoит в пoдбopе oсIIoBI{oгo и кoмпeнсиpyющегo сиГнaЛoB TaKУINIиI, чтoбы пpи сЛo}I{eнии oTкЛики бoкoвыx ЛепeсTкoB BЬIЧиTaлI1cь'a oсIIoB. I lЬI е -
ЛеПесTKа. oблaсти, инoгдa ценoй некoTopoгo yMe}IьшIeHияoсtIoBIIoгo Бoкoвьte ЛепeстKи KoMПеlIсиpyют Ha BЬIxoде сxeМ сoгЛaсoвaннoй t1ЛI4кoppеляциoннoй oбpaбoтки сoсTaBI{oгo сигнaЛa. фильтpaци|4 . Coётaвнoй сигнал. пoкaзaн нa pис. 4.|2. Haзoвем фyнкциto lio(Г\ Ь.,Ъ""ot частЬЮ дЛитеЛЬIIoстью Т9, it,*(t). кoмПeнсиpyloЩей
(4.45)
скл aДЬI B aЛ и сЬ '
PассмoтpиM нeскoлЬKo пpиMеpoв сoс'таBIlЬIx сигIIaЛoB с ПoIIи)кеII}IьIMypoBIIеM бoкoвыx ЛeпесткoB ФH или BФH. Фill сигнaльI нa oснoвe кoд.oв Бapкepa. Имеется 13 paзлинньIx ПoсЛедoBaтелЬнoстeй' ИЗ I|Их тoлЬI{o дBe пapы yдoвЛeтBopяЮт yс. ЛoBиям кoMпеIIсaции пpи fд:0. Пoстpoим сoстaвнoй сигIIaл Ha o сн o Be п o сл eд,oвaTельнoстей + + - + и * * * -. 3 десЬ и ,цaЛеe сиMBoл <<*>> или <<->> oбoзнaчaeт фaзv 0 LIЛIrxI кoгeDенTIrЬIxип,l. t t Закaэ Ne 474
l6 l
пyлЬсoB (элемeнтapныx в yющ и х e i1 : * |, g i п _ Й (t) :
кBaнтoB сЛo)кHoгo сигнала), сooтBeтст. 1 . П p е д с т a ви м ФNl.кo л eбaн и e B Bи Де
[J^u*ei.t,tw{t), p (l) :
{0,
''}
(4.47\
r r r lii о бpaбoтк e (см. п. 5 .3 ), Koгдa oтД,ельньlйвьtбp oс Irесy щестBeII (ll1lи |т|:|2 т9 ), так oй сиГнaЛ Mo)к еT oк aЗаTЬся пoЛeз нЬIM' Kак и B ПpeДЬIдyщеM сЛyЧae Д,Ля кopoTкиx кoдoB, pассМaTpи. tl;lемьlй сoставнoй сиГIIaл Mo>I{eтбьtть квaзипepиoД,иЧеским. Пpи а)
(trМП). пo зaкoнy дискpeтнoй MoдyлиpyющейпoследoBaтeЛЬHoсти Ha pис. 4.l3 пoкaзal{ сoстaBнoй сигнал с нyлeBыM ypoвнем бoкoвьIx лeпeстKoвB oблaсти |т|q|т."*|. Если сoстaвнoйсигIIaЛпеpиoдиЧeски ПoвTopяTЬ'To егo спекTp бyлет линейчатьtM' a ypoвeнь бoкoвыx лепeсткoв сиг[Iaлa бeскoнечнoйдлитeльнoсти бy,п.eт стpel\4итЬсяI{ IIyЛю в oблaсти дoпЛеpoвскI{xчaстoт, пpилегaющей
un(t)
uo(t)
0)
а) -шK , I/+ ь I|
Pllc. 4.14. Coстaвнoй cиrнaл (аJ, AKФ кoда Бapкеpа с числoМ сиMвoлoв 1 3 ( б) и 1 l ( в) ' AKФ сo-
Pис. 4.13. Coставнoй слoхtньrйсигIlаЛ (a)' AKФ oснoвrroгo(б), кoп4lтеlIсиpyющeгo(a) и сoсTaBI{oГo(а) сигнaлoв
сTaвIIoгo
сиГнaЛа
с
пoltи}кeнIIЬIM
ypoвнeM бoкoвьIх лепесткoв (z)
к oси т дO ПеpBoй неo.ц.нoзнaЧIIoсTи, oтстoящeй
oт oсI{oBнoгo IIикa
ФH п o Ч aс T o T e н a A f : 1 l ( T o + 7 ' ,* 2 т-u*). lil.oжнo paссчиTaTЬ' Kaкoе KoЛиЧесTBo иt\,IпyЛЬсoBсoсTaBI{oГo сиГнaЛa oбpaзyeт кBазипеpиoдиuеcкиil, y КoTopoгo ypoвeнь бoкo. BЬIх ЛeПесTкoB B блих<нeй Д,oIIЛepoBсKoйзoнe не бyД,eт пpеBoсхo.циTЬ зaдaннoГo З}IаЧения. Из кo.ц.oвЬIxПoсЛеД,oBaтельнoстейПoЛy. чaют бoлее сЛo)KIIЬIесoстaBHьIе сиГHaЛЬI [20, 68, 86] . B т opoй пp иМ е p п o K а З a н H .a p и с. 4.|4. H o pм и po вaн н aя A K Ф сoсTaBнoгo сигHaЛa иMеeT oблhсть нyлеBЬIх бoкoвьтx ЛепесткoB в бл и зи Ma K с и мy M а П p и |т o |{ |т | { | l lтo | и бo кo вo й вьI бpo с 27 д Б п pи l т |: |2 т o . I ( в a з и пe p иo Д . и ч ески йсo стaвн o й си Г н aЛ э To Г o Bидa TaI{х{еIiMeеT N{aЛЬIебoкoвьIе ЛеПесTKи .ц.oПеpвoгo вьtбpoсa нечaстoте. ПpеимyшестBo сиГIIаЛа oдIIo3I{aчHoсTиIIo- /I.oпЛepoBсI{oй мaльlй ypoBeIIЬ бoкoвьlх ЛeпeсTKoB пpи paссTpoйкax Пo .цoпЛepoB. скoй частoте (мнoгoпикoвая ФH), oпpе.ц,eЛяемый для oдиночнoй и M П yЛ Ь сo B IIe Пe pи oд иЧ е с к o й пo с Ь I Л к и к a к 1 1 4 N' где iy'-Чи сЛ o Баpкepa. Пpи лoгинескoй MyльTиПликaтиB. B ПoсЛе.ц,oBaтеЛЬнOсTи 162
9ToM пoсЬIЛKy длиTeЛЬнoстЬю Coстaвной сиГIIaЛ
ri (t):
Т" (см. pтlc.4.l4, a) пoвтopяЮтn paЗ.
+ Й"It i (To+ 7*+ 2т.,*)]}, Z { t ' ' V- i [ ' * Z*- т 2т.u*)l
l:0
-
!.лительнoсTЬ кoгеpеtIтнoй пoсьlлKи сиг}IaЛа I"> : (Тo* 1 "** 2 т.u* )n:Tнrt,.
(4.48)
(4.4e)
l[1lи п o втop ellии пoсЬIЛк и ФH oк aз ьIBаеTся MHoГoпик oBoй пo oсям ,l;l./IЬI{oCTИ зOIIЬI и дoплеpoвскoй ЧастoтЬI. Пoявляются <<ЧистЬIe>> ll() /lotIЛеpoвскoй Чaстoте. ПepвьIe вьtбpoсьI нeo.ц,нoЗIIaЧнoсTиoт. _ (.l'()'IToT oсHoBIIoГo пикa ФH пo чaстoте нa |lT", I]o Д,аЛЬIIoсTи ll;| .t:Tn:To* T"* 2 тm aх. Bыбp oс пo дaЛЬнoсти сoиз Mеp иM с oс. Il()|}IIьIlvl пиKoM. Уpoвень бoкoвьtx ЛепесткoB Пo ЧасToTе ,Ц.oплеpa I li'
163
y}IeIIЬIIIаеTся (мeх<лy пикa[,Iи HеoдI{oзItaчнoсти) пpoпopциollaЛЬHo
пoлyчеIIия сpaBIIитeЛьнo стoинстBo ФМ-сигнaлoв-Bo3I\,Ioх(нoстЬ шlиpoкoй дoплеpoBсI(oй зoньl с пlaлЬIM ypoBHеM бoкoвьlx лепесткoB
lr.ltсii1o(т' fo) в зaд.aннoйpaбoueй oблaсти задеp)кeк и дollЛеpoв.
t.IrltX ЧilCToт' гдe пpoи3Boд.ят кoМпeIIсацию бoкoвьlx ЛeпeсткoB, и lI M 0TЬ П po тиBoпoЛo}I{Ily Юпoляp нoсть. Ha p ис. 4 .|5 , в пoк aз анa A K Ф сo стaBнoгo сигналa с Hy лeBыМи бoк oвыMи ЛeпесTк aми B p aбrlчей o6лacтvт 3aдeD}кeк. Paссмoтpим сoсiaвньlе сигнaлы' IIoстpoeIIHьIeнa oсI{oвe I{Baзиl|сpиoдических M-пoсЛеДoBaтеЛЬнoстей. Пpи oбpaбoткe B кoppеля.l.opе' B Koтopoп,IMoх(Ho лeгKo и быстpo сN,IеHиTь фopмy ollopнoгo 3oнdupgющuЙ сueнал o,) +++ 00 +++0000000000++ -+--+++-+-- +++-+- 00000000 I JЩтo I Trn,aх l3тoI тmск l
ФoF)+rp^1т'1 l)ис. 4.l6. Coстaвнoй си. l llаЛ' в кoтopol\4 пpl-rмe-
I tclI а квa3и п е p и oд и ческ ая M-пoслeдoвaтелЬIIoстЬ : (r - . ЗакotlЬI
мoдУляции
it()Iiдирyloщегo и ('IlгналoB; 6_AКФ Iloгo
+** +t+-+--+++-t -++ ++--++-+ ++#.{#++'{-'{-+++ SNфo | l тmoх | 3тo +Tmaх
фa3Ьl
oпopнoгo сoстав-
сигнaлa
AK Ф сoстaвнoгo IrепepиoДиPис' 4.15. Koмпенсaция u*".,,.:1l"i". ъ.,.JI&", с_frl.пoследoвателЬнoсть c N:7, n:4; 6-кoмпeнсaция 6oкoвьIx лeпесткoв AKФ; 6 _ AкФ пeiIepиoдичeскoгo сoсTавItoгo сигнала, в кoтopoм пpиIlIeнeнa квaзишеpиo(t" - 3адер)ккa oткликa сжaтия при дIttIеская М-пoследoватeльнoсть фильтpa oбpaбoт ке)
пpи lvlаЛьIx зI{аченияx l\,IaксиMaЛЬнoйизмеpяeМoй задеp)I(Kи тmaх' ]кaK ,И для ЛЮбЬIx ПеpиoдичrсKиx сигIIaЛoB с ПepиoД.oM, бЛи3KиM К Tmaх. Taкие зHачeния зa.цep)кrк lloЛyчaют Пpи oбнapy}кении цеЛей нa MaЛЬIх дисTaнЦ.ияx. Coстaвньle ФМ-сигнaлы нa oсIIoBе М-пoслeдoвaтеЛЬtIoстeй. PaссмoтpиM сигНалЬI эToГo типa пpи oбpaбoткe B сoгЛaсoBаIIнЬIx фильтpaх. Уpoвень бoкoвьIх ЛеIIесTKoBHепеpиoдиЧескoй AKФ М-посЛ r . цoв аT е Л Ь I I o с T IIIl 4 N |1 |7 1 . Ес ли M o ДyЛ и pyЮщ aя п o сЛе.ц .o BaTeЛЬI{oсTЬсoД,еp)I(итIIесKoЛькo (n) Ivl-пoслeдoвaTелЬнoстей' To ее AKФ пpибЛих{aеTся к AKФ пеpиoдичeскoй М-пoслeдoBaTеЛЬнoсти. Уpoв е н ь бoкo в ь I x Л е П е с T K o B y ) K е п p и n:5... 10 стpем и тcя к |/N (pи c' 4. 15). Б o к o в Ь I e Bь I б p o с Ь I A K Ф oсI I o BI I o гoси Г [I aЛ а ф9(т) м o х{нo кoMIIенсиpoBaтЬ с ПoMoщЬЮ сигнaла u"(t) c кoppеляциoннoй фyнкuией ф,*(l). 3a,ц.aчa зaKЛЮЧаeTся в тol\л' чтoбьt нaftти сTpyкTypy физиuески peaлизyeмoгo фильтpa с импyльснoй peaкцией h " (t ) и си Г Е ia Л ш " ( t) , с o г лa с o B a l l н ь l й с э ти м фи л ьTpo M ' п o зa.ц aн нoй фyнкuvlи уn(т, fд). Ha сигнaЛ накЛадЬIBaЮт oПpедеЛе[I[IьIeoгpaIIичеI{ия: пoстoяIlстBo аI\4плитyды' oгpaничеIlие Пo длитeлЬIIoстpI и T . д . oт кл и к ф и ль т p a ( p и с .4 .|5 ,б , кpи вaя 1) н a cи r н aл un(t| с фyнкдoл}I{еIrсoBпaдaTЬ с тoчHoс'тью дo пoстoяHIIoгo I\,IHo>I(ИTeЛЯ 164
llаПpя}KеHия'
пoЛyЧaЮт
BЬIxo.ц,IIрIeIIaпpя)кения'
oпpе'ц,еЛяеNdЬIeкaK
ФH, тaк и BФH сигналoB [26' 51]. oснoвнoй сигHaЛсoстoит и3 n
l IoBTopяеMЬIхМ-пoслeД,oBаTеЛЬIIoстейДлителЬtIoсTЬIoT o: nтoN, кoм. llенсиpyЮщиЙ--. из /?т9пpяMo}гoЛьIIЬIх и[4tlyлЬсoB (pиc' 4.16) с фa. lltlй 0, л. oснoвньIM otIoplIЬIM сигнaЛoм бyлeт с.ц,BиIIyTаяIta o>Kи/lаeMor BpеMя Пpиxoдa M-пoслеД,oBаTeлЬIIoстЬс дЛитеЛЬнoстьto 7o* -|-Т-a*, пpиqeM IIачaЛo oПoplloгo нaпpя}I{eния KoppеЛятopа сoBпa3ollдиpyЮщeГo' a кoIIец - с кoнцoM пayзЬI' сЛедyю. '/laeT с H8Ч2;-IOM lrlей зa зoндиpyющиМ импyЛьсoм' Пpи тaкoм lloстpoении oс[IoBlloГo сигнaЛa И IIpИ Koppeляциoннoй oбpaбoтке BЬIxo.ц.нoel{aпpя)I(еI{иеoпpедeЛяется llеpиoд.ическoй AKФ сигнaлa, фaзa кoтopoГo M()ДyЛиpoBaнa пo Зaкoнy М-пoслеД,oBaтrЛьнoсTи. B дaннoM сЛyЧae уI)oBеIrЬ бoкoвьIx ЛeПесTI{oBpaBeн -3. Д,ля кoMпенсaции сЛедyет lll)иlvIеtlитЬсигнaл с BKФ, пoЛo)китеЛьньIй ypoвень бoкoвьlХ лeIIе. (.Г I { o Bкo To poй p aвен * 3 . Tак oй BKФ oблaдaеT сиГIIаЛ, сoстoя. tr ц I tйи 3 Tpеx импy лЬсoв с ф aз oй 0 , пep eмнoх{aeМыx с oпop нoй пo. (..1lс.Ц.o BаTеЛЬHoсTЬЮ иMпy ЛЬс' oB 9 ф aз oй 0 (p ис. 4 .|6 , а). BKФ сo(',l.ilBtloгocИГНaЛa Пpи эToM и1\,IeeT зoIIy с IIyлeBыM ypoBIrеM бoкoвьIх .'l(.llесTкo B(p иc. 4 .|в, б) . Cостaвньlе сигнaЛЬI нa oсIIoBе нepeгyЛяpньlx иМпyЛЬсtIьIх пo. сJlсдoвaтеЛьнoстей (HИП). Элeментьt TaKих пoсле.ц.oвaTе.пьнoстeй lIl)иI-IиMaЮT зI{aчeIIия 0 илvт l и paзмещеIIЬI Bo BpeмеIIи llеpегyЛяp. ttr я м o бpaзoм. Е сли пp oМe> к y тoк Bp еMeHи T, oтведeнньlй для пe165
LI ЭTkтинTеpBaЛЬI реД,aЧи' paзбитЬ нa paBHЬIе и,HTepBаЛЬI п poF IyW Iе p o B a T0Ь, |, 2 , З , ..., N , г Дe ly' _^t:TlN Чи сЛ o П o Зи ц и й K o Д.a' тo рaзMесTиB едиHицЬI и IIyЛи нa [o3ицияx IrеpегyЛяpнЬIM oбpaзoM, ll (N:ll) Il oл yЧ и M H И П . H a пp имe p , с т p y к T y pа кo дa 0,3,4,9, сooT B e т сT By е т H И П : 1 0 0l 1 0 0 0 0 l 0 1 , сo деpr ки T Чи сЛ o еди н и ц No :5, сK B ах{Il oсTЬе e Q r : 1 //1 /o : |2 l 5 : 2 ,4 . B pабo тe I l00]' н ай дeI I Ь Io П TI iМаЛЬIIЬIeкoдЬI сo сBoйс'TBoM <<небoЛeе oдIloгo сoBп*адеI{иЯ>>, с Mи. HиNiIaЛЬIIoйскBa}I(нoстЬЮ и MиниMaЛЬIIЬIMypoBнеM бoкoвьтx лепе. ст кoв ФH. A K Ф т a к и х к o д o B B o б л aсTи |т|} |тo | н е п pевo сх o .I l.и т зIIaЧ е Il и я |l N g ( т - Bp е M я к o p p e Л я ц и и си Г H aЛ а' М aI I и П yЛи po BаH I I o гo пo ..aМIIЛиTyДeHИП). Нa базe KoД.oB сo сBoйсTвoM <
а,)
\онlupуюшuiсuенал *+0 0!000000..00*0,00Г000-0 0*0*00000 00000*+0 ,Дg4" l |:_s-#!!ц
б) t I (т,(])
(l]'eй' хapaKTepньIх Д.ля пepиoдичeсKих сигHaЛoв (PИП) , И YIaЛv!l|Ilс yЧaсткa с IIyлeBЫми бoкoвьIMI,Iлeпeсткal\ли пo oсI,I зaдep}кKи. ypoBeнЬ бoкoвьtх леПeстKoB IIpи paсстpoйкaх Пo дoпЛеpoв. ||l.lзкvтfт' сlioй чaстoте' IIe ПpeBЬIIIIaющИйIIlNo, пoЛyчaется 3а счет пepиoДиllесKoгo пoBтopeния KoдoBЬIx гpyгIп oсHoBlloгo сигIIалa и кoIvIпeIIсипo чaстoте oTсTolIт |lУЮЩегo иMпyЛЬсa. Пepвaя нeoдI{oЗI{aчIIoс,тЬ o)
3oнLupующuй сuzнал ++0+a00- r 0 -000- 4 *000*' 0t 000-- 0+000-*0- 000+-0 - 00000000*'A*00000000 0поpньti сU?н0Л с 300еpэ|сK0iно 7 сuм0олo0 +-0- 000++0+000+0-a00-*0+000*-0*000-0+000++0-00g+-Q-ф*(J+00ф+0+0
0l
Uп0pI1bluсurна/l, **00*0*000000* r ***++ **00*0+000000**+r ++++ +0
.
o.n.. 4.lZ Coстaвнoй сигнал,*,вnкoтoPoм.ж}:*H{у'
1ц
2E
35
I{еpегyляplryюиMIIУльс-
IIoгo сoBпaд.еIIия>' пеpиoдиЧeсKи IIoBтopяеMЬIx и дoПoЛHиTеЛЬIIo Мa ниПyли p o BaHIIЬ Ix пo ф aз e , Hапp и M ep ПсП, м o х < н d п o с тpo и тЬ сигнaЛЬI с ЛyЧIlIиMи кoppеЛяциo}tItЬIми свoйстBaми. Пеpиoдинe-
ски e AK Ф T a к и х с иг H a Л o B в o б лaсти |т| 2 |тo | н е п peвo сx o дя т 3нaчения 1l w1IVI)' ГДe I|4-чисЛo сиMBoлoB в M-пoследoBaтелЬHoсти [5l]' Ho иMeЮт вьIбpoсьl, paвныe |lIVI. Ha oснoве сигIIaЛoB с yKaзаIIHьIIvIиaBToкoppеляциoIII{ЬIMи' сBoйстBaMи Mo>I{нoпoстpoиTЬ сoстaвнЬIe KoдЬI с нyЛеBЬIM ypoвнeм бoKoBЬIx лепесTкoB в заданнoй o6ЛacTИ зaдеp)кеK. Hи>ке пpиBeдеHЬI дBa пpиIvlepa. PaссмoтpиM сиГIIаЛЬI с aMПЛитyД.нoй и фaзoвoй MaIIиIIyляцией, пoсTpoeнтrЬIена базe пoсЛедoBaTeЛЬI{oсTeйсo сBoйсTBoM <
21
ф k) Pис. 4.18. Сoстaвнoй сигIlал' в кoтopoM испoЛЬзyloт нерегyЛяpl{yЮи[4пyЛьсt{yюпoсЛe. дoBaтeлЬHoстЬ' MаIrипyлиpoвaнI{yюпo фaзе пo зaкoнy М-пoследoвaтелЬнoсти: a - закoII мoдyляции фазьt сигнaла пеpeдaтчикa и oпopнoгo нaпpяжeния K o p p e Л я т o p а ; б , в' e _ пеpиoдиcескиe AKФ oснoBнoгo (б), кoмпeнсиpytо. щeГo (6)' сoсTaBнoгo (а,l сигналoв
().I. oсl{oBlloГo ПИKa ФH нa Al: l/ [(N"+ 1)тg*2 тma"] , г.ц,e .Дy'тr lItlсЛo I]oЗиций KoДa' I{a кoTopЬIx pa3МещеIIьI 1y'9 иMп}ЛЬсoB. HеД,остaткaMи сиГ}Iaлoв яBЛяЮTся бoльrпaя сKBa>I{HoсTЬ и IIo. 'l'сl)и энеpгии' сoстаBЛяЮщие oTIIoсиTеЛЬIlyю BеЛиЧину Ngl (/io-l) (litlмпенсaция бoкoBЬIx леIIeсткoв AKФ oс}IoBIIoгo сиГIIаЛа дoсTи|.llсTся цel{oй ПoTеpЬ B o.ц.иtl сиI\4BoЛ нa кa)кдyЮ Ko.ц,oByю пoсЬIлкy | | I ) и П o B т op яЮще йся H ИП ) . испoЛЬз oBa llии Пpи T a Koгo сиГ H a Лa lr PЛС ДЛя pеаЛиЗaции зaД.aHIIЬIх BеpoяTHoсTей oбнapyх<ен14Я УД,a.rI('IIIlЬIхцeЛeй ItеoбхoдиMo yBеЛичI,Iть MoщHoстЬ пеpeдaTЧикa' чтoбЬI | t { ) ] \ 4 I I eHCИp oBa тЬ пoте p и э IIе p гии. сигнaЛa' пoсTpoeнI{oгo нa oсItoBе пo. ,Цpyгoй виД. сoстaBнoгo l t ' l l ) l ) Я еМ oй ц е Лoе чисЛo p a 3 кoдoBoй гp yппь t 1 l0 l ( oптимa ль н oй lll.lП) и M a IIипyЛяц ии фa з ь I пo з a KoIIy П CП видa * * j---т--, I l ( ) | ( а 3 a н I{a p ис. 4 . l8 . T а к Ka к кop p e Ляц иot IIIa я 'фyн кц ия oсн oвlloгo
сиГHaлa дByxypoBllевaя' To y KoMпеIIсиpyЮщeгo дoл}KHа бьIть тa. кая }ке. Cигнaл кolltпенсaции сoстoит из oднoй кoдoвoй ГpyПпЬI. B oпopнoм нaПpя)кеHии кoppеЛяTopa сoдepх(|4TcЯTaKaЯ }I{епеpиo. дически ПoBTopЯеМaя кoдoBaя гpyllпa. Уpoвeнь бoкoвьIx ЛеIIесTKoB сoсTaBнoГo сIlГнaЛa в пpoме)кyткe [т9, трдa] paBeн нyЛЮ. Cигнaл иMееT MеньlllyЮ сKBa)кнoсTЬ, ЧеМ пpед'ЬIДyщиЙ' пoэтoMy ПoTepЬ энrpгии 3a сЧеT KoMПe}Iсaции теopеTиЧесKи нет' Taк Kaк кoppеляциoltнЬIе ]\,IaксиМyМЬIoсIIoвIIoгo I,I кoMI]eнсиpyющегo сI,IгIIaлoB синфaзньt, a бoкoвьlе Лепeстки - пpoTивoфaзнй. Kpoмe пpeимyщeстB пpeдЬIд,yщeгo данный сигнaл иMеeт MеHЬ. ший ypoвень бoкoвьIх ЛeПeстKoв BФH B .ц,ollлepoвскoй oблaсти, paвный ll(N' 4Ф, - uислo сиMBoЛoB кoдoвoй гpyППы ГДe .Дy'q HИгI. Пo,Цaвлeние oтдeЛЬIlыx сиMBoлoв слaбoгo сигнaЛa ПDи Пеpeкpытии пo BpеIvIе[IисилЬнЬIMи сигHaлaMIt нa нелинейнoстях пpи. poстy бoкoвых ЛeпестKoB AKФ, чeM дЛя д,pyгих Boдит к MеHьIIIеI\4y сигIIaЛoB. Пoследнее свoйствo oбъясняется теM' чтo зaкoн мoДУ. J|ЯI\LI|4 сItгнaЛa бли>ке к слyuaйнoмy. !.aнньle пpимеpы иллюсTpиpyют пpинципЬI lIoстpoеIIlIя сoстaB. }Iыx сигI{аЛoB. Пpoмeх
(с>кaтыe oсHoBIlЬIесигнaлы) 3a4-еp)киBaются Ha BpеMя T:Тн*Тmaх кoMпеtlсиpyЮщeгo дЛя сoBМещeIIия МaKсиMyMoB AKФ oснoвIloГo и
[i сy'*a"ope Ьтклики фильтpoвCФI и CФ2 cуммиpу. "й."uлo,. Ioтся с вЬIЧитaниeilI б6кoвых лeпесткoв. Bыxo.ц.ныe сI{aтЬIe сигнaлы
0m сuнхp0нuзamаpo' Pис. 4.19. Cхeмa фильтpoвoй oбpaбoтки сoстaвнoгo сигнaлa: СФ1 - сoгласoвaнIIЬIй с сигнaлoм /0(l) ./ .- пеpеключaтель; с сигнaлoпI и*(t) ФильтP; СФ2 _ сoглaсoвaннЬIЙ фильтp; Е _ сyп{матoр; .4 _ дeтeктop; "с - J|ИlИЯ 3aдepжки с т':тmax; 11 _ накoпитель
.ц.еTeктиpyютсяи нaKaпЛиBaются B IIеKoгepeHтнolt нaкoпиTелe. Пpи- квaзипepиoдичесKих сoстаBIIыx сигI{аЛaх и иx фильтpo. вoй oбpaбoтKе oTKЛики фильтpoв CФ 1 ут CФ2 пoсле сyMI\,IиpoBaI{ия l{aKaПЛивaются кoгepeнтHo. Для этoгo Koгepeнтньtй нal{oпи.
Ptl'c. 4.20. Cхeмa кoppeляциoннoй oбpабoтки сoсTaвнoгo сигнaлa: _кoп,llt{yтиpye. с''пеpeмнoх{итeль; J Лo и мь I i i интe гp a т o p ; . 4- д e т e к т o p ; /.lr _ гeвepaтopЬl oснoBlloгo и кolr{пеII. сI l P Ую щe гo с и г н а л o в; с * с и н х p o н и з a тop; Г1 - пеpeключaтeлЬ
l |
'ГеЛЬ' нaпpиМеp pециpKyЛяTop' вклюЧaют IIa BЬIхoдe сyмI\,IaTopaдo /lстеKтopa. B такoй схеMr фopмa выxoдtloгo I{aпpя}KeI{ияoПpедe. .]l'lсTся фopмoй KBaзипepиo.ц.ическoйФH или BФН сoстaBIIoГo сиг. rtалa. Пpeимyществoп,I сxeMЬI яBляется иIIBapиантIroстЬ I{o BpеMеHи ||l)llхoдa сигI{aЛa: oдHoBpеMeHЕIo Мo}KtIo oбpaбoтaть тmaх/тo эЛе. NtсIIToBДисTaIIции. .Ц.ля измеpeния дoпЛеpoBских сдBI,IгOBчaстoтьI (см. lrсoбхoдимьr нeсKoЛЬKo кaIIaлoB пapаллeльнoй oбpaбoтки l)llс. 4.l9 )' Пep eKp ыBaющих .ц,иапaз oн из Меp яeМых дoПЛep oвсKих t.lto 1lо стейцелей. Ha pис. 4.20 rloкaзalla схеMa кoppеляциoннoй oбpaбoтKи сoстaB. t|l,lх сLI гнaЛoв (см. p ис. 4 . 1 6 ... 4 .1 8 ). C хeмa oTЛиЧaется oт из BeстtIInх 126| стpyктypoй гellepaTopа oпopIIoгo нaПpя)кеIIия, вьIpaбa. 'l'l,II]аIoщегooсIIoBнЬIe и KoMпе}Iсиpyющиe oIIopIIЬIесигHaЛЬI' Koтol)|,|с ПеpеМIIoжaЮT с пpиtIиMaeМЬIMи и иlrTeгpиpyют. УпpаBляЮт 169
paбoтoй сxeмы с пoмoщЬю сиIlxpolrизaтopа. BЬIxo ДЫ I 142 reнepa. тopoB Гo lц Г* пoдKЛючaт K пepеIvlнoжитeЛЮпooчеpeднo чеpе3 пеpeклЮЧaтель П в сooTBeтствии сo стpyктypoй сoстЬвнoгo сигнaЛa. .(,ля измepеIIия дoплеpoBских сдвигoв ЧaстoTьI к выxoдy ПеpеMtlo. }KиTeЛя пoдклюЧaют нaбop пapaлЛeЛЬI{ЬIх floддgpoвсI{их Itакoпи. тeлЬныx фильтpoв. .Ц.ля oднoвpЪмeннoй oбpaбoтки тmaхlтo эЛеI\,1еЕIтoB дистанции нeoбхoдиI\,rьIIIapаЛлелЬные кaIIaЛы oбpaботки, пo-
дoбныeпpивeдeннoмy нa pтlc.4.2o.
ПpeимyщeсTвolvlкoppeляциoннoй oбpабoтки сoстaвIIЬIхсигI.IaЛoB яBЛяeTсябoлее Пpостaя pеaлизallия oсoбеннo пpи циф. 9T9I,IЬI, poвoй кoppeляциoннoйoбpa6oтке [86, l05]. Пpи llспoЛьзoBaIIиIl IleПеpиoдичесKoгoI,Iпepиoдичeскoгo сигHаЛoB стpyктypa схeIvIЫHe мeI{яется. Kpoмe тoгo, кoppeЛяциol{Itaяoбpабoткa"Ьo"*й,uuБ' oысTpyю смeнy сигIIалa в пpoцессe paбoтьr PЛC. C тoчки .peIIия oбpaбoЪки, сoсЪaвныe сиГнaЛЬI с кнoпoчнoй Ilли IvIIIoГoпикoвoй ФH или BФH oблaдaют слeдyющими BoЗMo}l{.
H oсT яMи . 1. Cтpoбиpoвallиe yчaсткoв дис'тaHцI,Iис бoльrцoй плoтнoстьЮ пассивнЬIх ПoМех пo3Boляeт пoЛ}IoсTью исклIoЧиTь влияtlие пoMех' пpихoдящиx с этих yчaсткoB. Егo мo>кнo сдeлaтЬ нa любoй >I{eЛaе. мoй дистaнции' IIo заKoн стpoбиpoвaния неoбxoдиMo сoгЛaсoBЬIBaть с фopм-oй зoндиpyющeгo сигнaЛ a ДJIЯ yN,IеHьIIIения искaх{eний ФH или^BФH сI,IгIIаЛа'пoд,oбнo pассMатpиBaeMЬIl\,Iв тl. 4.4. 2. П pи мe н e н и е a B т o мa т ич Ъ с к o й pегyл и po вки yси Л eн и я П pи еM Hикa Bo B'pеМени стdбилизиpyeт Лoх(ньIe Tpевoги пpи oбнapyх<e. tIли целeй вpлизу PЛC и значиTeЛЬIIoм вoлнении Mopя. KЬ.дu MoщHoсTЬ "oтpaх<енийoт Mopя Пpeвoсхoдит сoбствeнньIе йyмьI пpи. еI\4ниKa'иHдиKaTop PЛC зaсвеЧивaeтся ЭTIIМLloтpa>кeниями. PЪз. личимoсt'ь целей нa фoне l{opя peЗKo yxyдшaeтся в блих<ней зoнe ДИ9TaHЦI4LI' дa}I{e есЛи иx ЭПP l{aMнoгo пpеBoсxoДит мoщнoсTЬ пo. Mеx oт oблyнaeмoгo yчастI(a мopскoй пoBеpxIIoсти' гдe llaxoдится це Л Ь. , B pe м е н н Д я a в т o М a т и ч е с к a я peгyл и po вкa yси л е} I и я (BliP У ) изМeIIяeт чyBсTBитeлЬIIoстЬ пpиeMIIикa B сooTBеTсTBLtIt c д,исTаI{циoннoй xapaкTep-истикoй (см. гл. l). Haпpя>кеtlие ПoМеx I{a Bxo.цe пopoгoBoгo yстpoйствa B идеaЛьHoМ сЛyчae пoстoяннo нe3aBисиМo oт дисTa}IцИИ Дo пpoсN,IaTpиBaеMoгoyЧасTка. Пpи этoм paЗЛИчИMoс.TЬцеЛи Ha фoне мopя yлyЧшaеTся. Ha pи c . 4 ,2 1 П o к а з a I { ь Iэ П ю p Ь I H ап pя )кен и й си гн aл o в п pи сTpo . биpoвании блих<нeй 3oIlЬI B диaпaзoltе ,aдеp}кек 0{т{тс, a Taк}Ke IraПpяx(еIrиe нa BьIxoде-yстpoйствa BAPУ, пoдaBаеMoe нa пepBьIе кaскадЬI(ПpиеMHикa PЛC. УсилеIIиe pегyлиpyется дo с)катия сиГIIaЛ^aв^кbppeЛяTope ИЛI4сoгл aсoBаHнoм фильтp е. 3. CигнaльI oбеспечивaЮт сeЛеI(циЮдoплеpoBскиx целeй пo скopoсти нa фoне пoMех. Если дoплepoвский сдвиг ЧaсToTьI пoMеx oтлиЧaеTся oT дoПлеpoBскoгo сдBигa сигналa oT цеЛи, тo ()TкЛIoЧая сoгЛасoBаHный фильтp kIЛ|IиHтeгpaтop' нaкaпЛиBающий I{аПpя)I(еIIиe Пoмex-'-.oсyщестBЛяют сeлеKцию двI-,I}Kyщeйсяцели (пpи кнo. пoчнoй Фн). Пpи мнoгoпикoвoй ФH селeкция BoзМoх{нa тoЛЬKo B oбЛaстяx плoсI{oсTи т, fд, Г.Ц.eнeт вьIбpoсoB I{eoДI{oзI{aчHoсTи' t70
4. Сигнaльl oбеспечивaют низкий ypoBенЬ бoкoвьlx лeпeстKoB Mетo,Д.oM ФH или BФH сигнaЛa IIpи oгpаllиченIloflrбaзe. <
а') Pиc. 4.2|. Koppeляциoннaя oбpaбoткa кBa3ипеpиoдичe. скoгo сoстaвIloГo сигнaлa сo стpoбиpoвaниемблих<ней 3oнЬIдистaнции: зollдиpyющeгo d - Ilапpя)кениe (внyтpи. пepe,цaтчикa сllгналa IlмпyльсIlая мoд,yляция нe пoкaoпop. б -нa п p я ж e н и e з aнa); I{oгo сигналa приeМникa сo стpo. 6иpoвaниeм (т" - стpoбиpyемьtй и нтe p в aл з аде p ж e к ) ; 6- н a п p я . л<eниe BAPУ
poкoй oблaсти дoпЛеpoBскиx чaстoт' 4.4. XapaктePиGтики Gиrнaпoв пPи квaзинeпPePьlвнorvr Pe'кимe Pa6oтьl B paдиoлокaции испoлЬзyюT Tpи pех(иМa изЛyЧеtlия: иMпyЛЬсttьlй, нeпpepывный и кBaзиHeпpepьlвньlй. CooтвeтсTBенtlo pa3Ли. .rаЮт 3 вйдЪ зoндиpyЮщих сиГHaЛoB ||27|. Пpи слoх<ньIх сиг[Ia. .ltаx бoльrпoй Д.лительtIoсTи'y l(oтopых BpеMя кoГepeцTнoгo нaкo. II'llеtIияпpеBoсхoд.ит 3начеIIие изMepяе\,{oй зaдеp>кки, испoЛЬ3yют -IIе. .'епpеpьluньIЙ илll KBaзиHeпpepьIвный pе)киMЬI. CyЩeственIIЬII\4 ПpoсaЧиBaяBЛяется ilOсTаTкoM PЛC с нe[pepЬIBнЬIм и3ЛyЧеIIиеМ IlИе Чaсти эIIеpгии soHДиpyющегo сиГIIаЛа и сoПyTсTByЮtцегo eMy IllyМa Пepе.ц.аTЧиKaнa Bxo.ц.ПpиеMниKa, ЧTo сHи}кaeт ЧyBсTBитеЛЬ. ll()сTЬ пoсЛeднегo. ПpименяюT paзЛиtIHЬIeMеToд,ы Q9p-ьбy с пpoсa|lI lBaH иеM'нo иx эф ф Ък тивнoсть нeдoстаToчнa [7 9 ' l0 3 ]. 3 нaчитель. llylo ПoMеxУ ДЛЯ PЛC с IIеПpgpьIBIIЬIMиЗЛyЧеHиeM Пpе,цстaBЛяЮт (.llГtIaЛЬI'oTpах{eHнЬIеoт целей' наxoдяlциxся I{a МaЛЬIx,ц.истaнцияx. l} бoльlпинсTBе сЛyчaeB ПoЛItoстЬю IIoдaBиTЬ этy Пolvlexy ПpaKтичe. ('liI I } lе B0 3 M o}к нo.
I(вaзинепpepывный pе}I{иM и3лyчения и лplleNrlа, кoГд.a пepe. K анTSIIHе PЛC пooчepeдHo' IIo/tilTЧиК и ПpиеI\,IниKПoД.I{ЛЮЧaЮT 17.l
сигнaлa и BьIвeдем Bыpa)кeHI,Ieдля BФH к_вa3инeпpepыBнoгo.. ()IlеHимвлияIlие IIa нee кo[,IМyтaции. Фopмa наПpя}I(еtIийнa выxoдe pvтc.4.24' I)азЛичHЬIxyстpoйств PЛC пoкaзaнa IIa сI.Iгнaл Излyuaем ьlй пеpeдaтчиKoI\,I
(4.б0) s (t): 4E lt {t)u, (tl ei2ntot, .Е - энepгия сигнaлa u(t); щ(t) {l1-0}_ иMпyЛЬсньlйсигнaл l..ц'е б)-' Пoлaгaя, чтo oтpа}KeнныЙ .. .д"""unoй. aмплитyдoй (pиЪ. 4.2:,4, -
yслoBия n T n * n x ma х
l
0
u' (t)u' (t)dt :0;
ш,(t): {l , 0}; u, (t): {0, l }.
у 1: |,2 ,3 ,
...
Pll'c. 4.22. Фopмa (с) и спeктpы кBaзиIrепpepЬIBlloгo сигIIалa' мaltипyлиp oBaннoг o T oл Ь к o п o aM п л и T y д е (б )' т oл ь к o п o фaз e (а), и сп ек т p к вaз и }I eI I p еp ь I B нoгoси гнаЛ a (8 ): , _ псп' !'аЕипyлиpyющая aмплитyдyi 2 _ AМ_ФМ.сигнал; 3 _ псп, маltипyлиpyющaя фазy нa 0, ,т
Мeтoдьt фopмиpoваHI4Я 14 oбpaбoтки сигнaЛoв д.aЮтся пpиМeнитеЛЬнo к yпpoщеннoй стpyкTyplloй схеме PЛс, paбoтaЬщeй B I(вaзиIlепpeрЬIBIIoMpe)киMе (ptlc. 4.23). Cxeма paбoтЪет сЛедyЮщим oбpазoм. C фopмиpoвaтeля 2 слoх<ный сигItaл 4E
л{t)gi2nfot'
oT цели сигHaЛ иМеeт задеp}I{Ky tr |4 ДОItЛёpoвский с'ц.Bиг Чaстoты fn, зап и tuе м сигнaЛ Ha Bxoдe пp иеMHиKa:
Й ( t _ "' ,) u ,( t _ т ,) e х p| i 2 л (o_ f f o) ( l_ т ,) ] . ( 4 .5 l ) Сигнaл IIa выxoде yсиЛитеЛя8 пoсле yсилeния (pvтc.4.24,e) sn(/): 4 n t' G - т,)u, (t _ т,)u, (t)exp[i 2л (f, _ fJ Q _ ф} (4.52| sn. " *(:/4) Е
I(oэффициeHтЬI yсилеtIия 3дeсь и дaлее пpедПoлaгaеM paBIIЬIмtI (',]lиItице. CoбственньIe IIIyMьI ПpиеMIIикa IIе yчитыBаеM. Cигнaл tt2ft) тaк> к eoпp e,ц' eЛeнu2 (t):{0 ' 1 } (p lтc.4 .2 4 , в). Koммy тиp y юшIиe IloсЛeдoBaтeлЬIloсти tt4 L! ll2 oрToгoI.IаЛЬtIЬlпo вpeMeни IIа ПpoMe)l(yTке [0, Т"] для oбеспеЧeния pазвязKи, кoгда пepeдaTЧик пoд|(ЛIoЧеtIK aнTеtIlIе' a пpиeМник oTкЛючeн. t72
173
, 'Р oбше м с лy Ч a e o т K Л ик ф и ль т p a Z , сo гл aсo вaн I { o гo с си гн аЛ o M s(/ )' paB е I{ ин T е г p a Л y с Bе p T к и :
z (t):
_l-"
(n)h (t _ ц)dц.
(4.53)
Импyльснaя peaкция фильтpa, сoгЛaсoBaHнoгo с с[lГHаЛoM' Пpeд. ставляeт. сoбoй 3epкалЬHoе oioбpaх<ениe сигIIaлa I l0 9 J ,т . e. h( t ) : Pllc. 4.23..Уlrpoщеннaя схемa PЛC, pa. ooTаюЩеи в кBази[IепpеpывtIoM pе}KиМe:
-тц ] u1 /L.т R)
,l _ синxpoниЗaтop и кoдиpyющеe yстpoйствo; 2 - фopмиpoвaтeль кoгepeнTнoгo сиIнала нa CBЧ; J _ кoмМyтиpyeмьtй yсилитeль мoщнo. cт Иi 4 -p aз в я з Ь I в aю ще е yстp oйств o; 5 _ aн. т eнн а; 6 -р е гистp иp yю ще e yстp oйств o; 7 схeмa oптималЬнoй oбpaбoтки пpинимаемoгo сигЕалa (сoглaсoвaнrrЬIЙ фильтp или кoppeля. тop); 8 _ кoммyтиpyeмъrй yсилитeлI,
:s* (Тo-l). Если сигнaл Мoд,yлиpoвaIIпo закoнy tl (t), тo иIvIПyЛЬс}Iaя pеaкция сoгЛaсoвaнHoгo фильтpa oПpеделяется сooтнoшIеIIиеI\d hф (t ) : U * ( Zo _ l _ [ _ l 2 п(f. - fо ) (To _ t - тo )], (4'54) "*)eхp lд9 тф и fо - зaпa3дывaниe и дoпЛеpoвский с.ц.Bиг' с KoTopЬIп4и фильтp сoгЛaсoBаH.
utt]сos[2тгot]
Пoсле пpеoбpaзoвaний пoлyчиM BФH квaз инепp ep ыBIIoгoсигнaла: B IIеpBoп,IсЛyчae ф с
X",(.с,tr,,fJ:
(f *т) eхp|_i2лfotldti l f"с(t)щ(t)u'(t+t,)il* (4.55)
B O B T OpOM
т
+t,)Й*(l * т)и' (/{ т)t } Й(t)щ(t)u ,(t
X'"(" с, t,, f J :
слo>кньтй сигЕaл
на
Bхoде
Г.цe т - зaдep)ккa кBазиllепpepыBIIoгoсигIIала' oтpaх{eннoгo oт цеЛи (см. pис. 4.24,е)i Tт- ox(идaемaязадеp)ккa сигнaЛa' oпpeдеЛяющaя
мoMеHт
пoдKЛЮЧeния
пpиeMIIиKa
и
аHтeнны
(см.
pиc. 4.24,в). Pезyльтиpyющий сиГнaл' пoстyпaющий Ha Bхoд сoгЛaсoBаHнoгo фильтpa' пoкaзaн нa pис. n.у,0.'Hopмиpoвкa BФH пpoиз. BoДится пo эIIеpгии сигналaЕ :
Фyнкции (4.55) |u (t)|,dt. _t и (4.56) зaBисят oт тpех ПepеM€ t IIIЬIxи хapaKTepизyют paзpешIeHиe пo тpеМ кoopдиIlaтaM:a, 1r, |-Д, Если fo:g, тo фopмyлы (4.55)' (4.56) ПpеBparцaютсяB выpa)кe. сигнaлa: tlие ,ц,ЛяBKФ квaзиIIепpepыBIIoгo
кoмMУ.
X',(7,т,, 0): u2(t| i ИмПУЛьcьI' вклIoчаЮщиe пpиeмI{ик и пeрeдaтчик, пoлo}(итeльнoй Пoляpнoстп; а _ кBa3инeпpepЬIBнЬIй сигнаЛ, oтpaженньlй oт тoчeчнoй цeли; d _ си. гIIaл, пpoЦe.I1ший чepв кoммyтирyeмыfr малoш yМя щи Й yси ли тe ль ; e -сж атЬ I й сигIlaл нa вЬlхoдe сoгласoвaннoгo филЬтpa 7
(4.56)
Х eхp|_i2лf otldt,
X"1(т,т,, 0): a -
BЬIpaх{eнI,Iя ДIIЯ'
сЛeдyющие
Т
_t
?
\ , (l) ui(t) u'(t * т') Й*(t * т) dt; -Ъ
(4.5n
Й() u,(t)u,(t+ т,)Й*(/* т)щ(t | т)dt. (4.58)
(4.55) IIеpеxoдиTв BЬIpa}I{ение BЬIpa)I{ение |_Ipllщ(t):u'(t):I :tля ФH сигнаЛа fl(t| видa (4.6). Если в (a.55) пpиIIятЬli(t):|' /u:0 (нeмoдyлиpoвaнньlй сигнал)' тo пoЛyчиМ вЬIpa)кеHиeдля l]KФ кoммyтиpyющих сигHaЛoB: Xu (т.) :
I
_Ъ
u1(t)u, (t * т') dt.
(4.5e)
K o ppeляциoнньlй пp иeMIIик пo з aк oнy пp еoбp аз oвaния сигнaЛa ,)l(BиBaЛеIITеHсoгЛaсoBаIIнoмy фильтpy Il09] ' Пoэтoмy выpa}кel|I lя дЛ я BФH и BKФ к вaз инепp ep ЬIBнoгo сигнaлa, пp иBе,ц.eнIIыe Itl)Illlе' Мo>кнo испoЛЬзoBaTЬ ДJ|я oписaflия aЛгopиTMoB BзaиI\iIHo aеMoгo кoлебания. Cтpyктypнaя |i()ppеЛяциoннoй oбp абoтки tlpиHI.Iп/t (.\еМa PЛC (сй. pиc' 4.23) и эIIюpЬI наПpя)кеIIий (см. pиc. 4.24| (.||I)аBедЛиBьI и ,ц.Лятакой oбpaбoтки. Блoк 7 слyх{ит кoppеЛятo|)()M' oПopнoе HаПpяжeниe кoтopoгo фopмиpyется B кoдиpyюIl{еIt,l
t74
t75
yстpoйстве и зaДеp}киBt-еTсяIIa BpеMя тн. C пoмoщЬю кoppеЛятopa BЬIЧисЛяЮт знaченЙя BKФ пpи paзЛ]IчI{ЬIхllapaмeтрaх. заДep}кек пpиIIиMaеMoгo и oпopнoгo сиfнaлЪв. ЗапиrпеM aлгopитМЬI BзаиMI{o кoppеляциoннoй oбpабoTки ДЛя paссMoтpeннЬIx BЬIIIIеBи.цoB oбpa-
LФuF","n)l
pаBнЬIM Bpeмeни KoppeЛЯции сигIIaлa. B pеЗyЛьTaTе lloсTpoeния ПoЛyчaЮT IIoBеpхIIoсTЬ,хapaKTepизyЮщyЮ paзpelllaЮщие сBoйсTBa I(BаЗиFIeПpepЬIBHoгo сиГHaЛа. Aнaлиз кoppеляциoнньtх свoйсTB IIео бx o ди м o пp oBoдитЬ в oблaсти 0 {тк {тк * ^ * , 0 {т,{Tтm aх, где ТrтmaхrТrmaх- MaксиMaЛЬIIЬIезIIaЧel{ия зaД,еpх{ек oПoplloгo и IIpи. ниМaеп{oГo сигнaЛoB. <<Хopolпими>> кoppеЛяциoHIlЬIМи сBoйстBaMи o бл адaю т сигIIaлЬI с MиtIимaЛЬнЬIМибoк oвьtми ЛеIIестКaMи B y Kaзaн н o й o бЛaсTи. oстaновимся Ha oснoвньlх свoйствax BФH и BKФ I(BaзиHeПpеpыBIIЬIx сЛo}к}IЬIxсигHaлoB. l. МинимaЛЬIlьIе зHaЧения BФH и BKФ кBaзиIIeпpеpЬIвIrЬIх сиГIIaлoB IIaхoД.ятся B цеt{Tpe Koopди}Iaт ПлoсKoстей "C' t7 ИЛИ tц, (p абoтa пp иel\лник aи пe. т, (см . pиc.4 .2 5 ). Taк к aк щ(t)u2 (l):0 pе.ц,атчиKaIIе сoBIIaдaет пo BpеMeни), тo
x" (0, 0' fo): ф'' (0' 0): ф",(0, 0): Xu(0):0.
(4.6l)
2. М акс имaЛЬHЬIе з нaчения BФH к вaз иIIeПp ep ЬIBнЬIxсиГнаЛoB нaхoдяTся внe наЧaла Koop.ц.иIIаT' T. е. : m аx} X", (т, 7 ,, fд) : m aх; (4 .6 2 ) "u("^ ' ,:,, ,fл) пp и т-т,ф 0 , Xu(т.):6 дx. ) fд:0 ; ф", (т*, тr) : П8x; фu,(T,* тr): mах.l
Пpитк- x, t'o; X"(т,)] *u*.
J
(4.63)
}lаксимyмьl BKФ нaхoДяTсянaд линией Тк:Тr (см. pис. 4.25)' в
зaд'epх(€ K VIЛИ Tmm{Tr{ тmin(т{xmaх ДиаПaзoнe и3MеpяеMых и MиIIиMaЛЬIIaя и3L,Iepяе{Тmaх, ГД.€ Tmaх И Tmin - MaксиMaЛЬнaя МЬIе 3aдеp)KKи. }1инимальнaя и3MepяеМая зaД.еp)ккa pаBIIa иII.
Ptl'c. 4.25. .(вyмepнaя непepиoдическaя фyнкция кoppеля. uии фв(т", т")' квaзинeпpеpывнoгo фaзoмaнипyлиpoвiннoгo
TеpBaлy кoppеЛяции сигнaЛoB кoМMyтации щ(t) и u2(t) [uеpтa
озI{аЧaеT иЕBepсиЮ' пoД, KoTopoй пoнип,IaютзaмеIly едиIIичIIЬIхсиМвoЛoB пoсЛeД,oBaтeльнocти u2(t) нyЛeBЬIMи' а HyЛеBЬIх- eдиHичl l ь I ми ]
T "lT *
r min:r #-j ll
бoткl,t, KoIдa, oпop'HЬIе Ilaпpя}KeI{ия paвIIЬI сooтBеTстBeHНo u (t-тI\) | 4 u(t - т т \ ) щ( t- т n ) :
.н
ф, ( т* ,т) : *Iн ,lГ
Ф",(т*, т,): j;,н
\ 0" "v
u,(t) Гt"(t - т) аt|а''
(4.64)
T,.
-т, ) u, ( t _ т, ) u,(t)u(t_т *)d,t;
ф "( 0 , 0 ) :
Г'II.е
.н T
с I u, (t\u" (t\dt + 0.
0
()yнкция
-т,) щ (t.-T,) Цz(t)u(t -t*) u, (t _ т*)dt' \ 0" "(t
(4.60) BKФ квазиI{eПpеpЬIBнoгo сиГнаЛa яBляеTся фyнкциeй ДByх llapa. меTpoв: зaдеp}I{ки тIr oпoplloгo сI.IгHaЛa кoppeляTopa и 3aдеp>I{Kи
пpи т(тmin oпpe.ц,еЛяeт MиниMaЛЬHyЮ .цaЛЬ}IoстЬ х"(т,) и пoT е p и э н e p гии пp иH иM a e M ЬIХ сигн a ЛoB t lp и кBа / l с l i i с тв и я PЛC :] l l l l еП pr pЬ Iвн oй oбp а бoтKe , e сли T ) Т m in . .Ц.ля мин имИЗa ЩИИ t loT е p Ь tIсoбхoД,имo, ltToбЬI X" (т,):
maх
ПpИ 1r } Tmin.
(4.65)
Пpи Чaс'тиЧIIoM несooTBеTсTBии иtITеpBaЛoB BpеMrIIи paбoтьI | | | ) l t r N { } I иKa и IIoстyIIЛe IIия сиГ н a ЛoB oT ц е Ли yсЛoBие ( 4 .6 5 ) H е I t l , Il I o Л t I я еT ся. П p и пoЛIIoM lt е сooтBе тсT Bии э тих иH T е p Ba ЛoB пo)IIl'/|ЯIoTсяIIoтеpи эIIеpГии и дa)I{е <<сЛеПьIе>> ЗotIЬI Д.aЛЬI{oсти.
сDopмaBKФ кoммyTиpyЮщихсиг[IaЛoBBЛияеTна фopмy BФH
| ( | i ;l 3 И н eI ] p e p ЬIBн ЬIхсиГ Е a ЛoB
176
!!
3акaз M 4 7 4
BIIе M иH иМ a ЛЬн ЬIх 3 a .( е p }Ke K T ц i1 , oП -
177
зoнy PЛC. МиниМyMЬI BKФ р(т,) сooт. pедeЛяЮщиx <> вeтсTByЮT MиIIиI\iIyмaMBФH 1' (т, т,, fo) и BKФ ф (т'', т,). Если н a и Е T e pB a лe O { т r { Т m а х X в ( т ,) : 0 , тo (4.66) X"(t, 1,, fJ : ф"' (т*, т,) : ф"э(т*, т.) :0. Измe:няя фopмy сигнaЛoв кoMMyTации (вид MaIIипyЛиpyющей пo. слe.I[oBaTеЛЬtIoсTии пapaМетpьI иМпyЛьсoB KOI\,Ilv1yTaциИ-I'JIИeнятЬ Пoлoх{ellия теЛЬtloсть' ЧaсToTy пoBтopения' Пеpиoд) Mo}кнo пД ' 3нaчений BФH, <
Qt:
Tt г
,T " lг
ЕtlEz-_ ] [и (i)l, dt| \|ut(t)1,dt,
(4.67)
00
г д е . Е r и Е z - э } I e p г ии с и г н a Л o B ш ( t ) и щ (t)' ! 'л и теЛ Ь [lo сTи Bи д.еo . иМпyЛЬсoB кoN4MyTации ПеpедатЧиKa MoГyT бьtть pаЗЛичIIЬIMи кaк <<сpe.ц,HЮЮ> скBа)I{B пpolvlе}Kyткe [0, Т''] и тoгда Q1 oПpе,I].eЛиМ нoсTЬ зotl.ц.иpyюЩeгo сигнaЛa. Cpeдняя MoЩHoсTЬ Пepе.ц,aTЧиKa P.o связанa с иMпyЛьснoй (пикoвoй) P" сooтнollIеIlиeм Р"n:P"7g'. П pи п p и е ме к Ba з и н e пp e p Ь I B н o г o си гн аЛ а (см . pи с' 4.24) н acть энеpгии TеpяеTся из.за IlесoBПaДeHИЯ BpеIvIеHипpиxoдa IIаpциaЛЬ}tыx иNIпyЛьсoB с пayзаMи в pаботе пepe.ц.aтчикa'Koгдa IIpoизBo.Ц'ят пpиeM. Bследствие KoMMyTaции пpиеl\4ниKa скBa>KнoсTЬ сигIIaЛa' пpolllедtllеГo чеprз блoк 8 (см. pис. 4,23) Mo)кеT бьIть мeньше, ' . u e м Q 1:
s
T.,
Q, (Aт)_-
0
|щ { t )12dt
1n
J fu'0uzG- Ь т ) ! 2 dt
U
178
E2 _ Eз,
(4.68)
r .,ц еA т: I lан н o й
Ез| т"-т,|i ф ильтp aциk I
9 Hеp Гия сигHaЛa Ha BxoД"есХеMЬI сoгЛaсo. ИЛИ к op p eляЦиoннoй oбp aбoтк и 7 (см.
oTнo'',?x,,d}"циeнтo* пoTеpЬэIIepгиипpи Пpиe'e Hа.ЬIBаЮт
tt]ение
Kn:Q,(Aт)/Q' { l.
(4.6e)
Этoт кoэффициеHт paBеH eдиIlице' KoгД,а вpеMя I]pиxoД,aIlapциaЛЬI I Ь ]xи M П y ЛЬсoв сoBпаДаеT с p абoтoй пp иeмниKa - тloтеp и flp и пp иеMе oTсyTстByюT. ,[.ля пoвышrения д.aльнoсти Д,ействия PЛC кoэф. фициент пoтеpЬ пpи бoльrпиx зa,Цеp)кKax сигI{aЛa дoл>кен быть близoк к l. Если oблaсти Зaдеp)кек' сooTtseTсTByЮщиeцеЛяM и ме. IIIaЮЩиM oтpaх{aтeЛяM, нe пepеKpьIBаются' To кoэффициеItт сЛе. в oблa. ,цyeT МаKсиMизиpoBaTЬ в oбласти целeй И NILIHИNILIЗиpoBaть сTи Пolvleх.Paссмoтpенные свoйстBa испoЛЬЗyloT .цЛя выбopa сигHaЛoB кoМMyтaции пpI.IеМ-пеpe,цaЧa стaнции с кBa3инепpepЬIBHЬII\4 l)е}KиМoM pабoтьI. Ha pиc. 4.26 ПpиBеД.eHы IIpиMepЬI ви.ц.еoпoсЛедoвaтeльнoстей ,II.ЛякoмMyтaции пepе,ц,aTчикaи пpиеMникa PЛC, paбoтающих Hа o.цнy aHTeIrнy. B пoслe.ц,нeп{ ПpиMеpe (pиc. 4.26, d) введенo стpoбиPoBание бли>кнeй дисTанции с цeЛЬю yMенЬlIIиTЬ BЛияIlие oтpa>кен и й э тoй з oньт. Aнализ иp y я BKФ к oмMy тиp y Ю щих сигнaЛoB' Мo)KHo oI{енI{TьвлияIlие их фopмьт }Ia xаpaKTеpисTики PЛC, pa. ботающей B KBаЗиIIепpеpЬIBHolvI pe}киМe. Ha pис. 4.27 лoкaзaньт BKФ кoммyтиpyЮщих сигнаЛoB' пpиведeнlrЬIх нa pис. 4.26. Пеpиo. /lичeскиe КoМMyтиpyЮщиe сигIIaЛЬI иMеют ПеpиoДичeскyю стpyкL.ypy BKФ с пoвтopяЮIllиМися I{yЛеBЬIMизHaчеIIияМи (puc, 4.27,а, в,d, e). Cлyuaйньlе и ПсеB.ц,oслyuaйньIeпoсЛe,цoBаTельнoсти бoльlш o й дл и тeльнoсти иMеЮ т BKФ с Мaк сиMaЛЬIIЬIMy p oBнeм, близ к им lt 0,5, н o эTи з Haчения BKФ сooтвеTстBy Ю т бoльtпемy Диапaз oнy :tаД.еp}I(ек.ПlaксимaльIIьIе 3}IaЧения BKФ PИt| paBньI единице. I 1pи э тo м K": l, TaK к aК oTсy TсTBy Ю тпoTеp и энеp гии Пp и пp иeме ()гpa)кеHtIЬIx сигtIалoB B диaпазo}Ie 3aД,ep}кек' сooTBеTстByloЩих r l.п o скo йч a сти BKФ (p ис. 4 .2 7 ,О,е). СлепьIe 3oIlЬI д.истaнции' Boз}Iикaющие пеpиoДиЧeсKи' сooтBеT(],I.ByIoT зIIaчeHияM K":0 и ПoяBляюTся Пpи за,цep}KKaх' сooTBеT('1lryЮщих МoMентам BpeМeни' кoГ.ц,aBсe ип,IпyЛЬсЬI'oтpa)KеtlHЬIeoт I(с.lIи'пoЛнoстЬЮ сoBПa.цaЮт с МoMeI{тами иЗЛyчеtlия ПаpциaЛЬнЬIх l l l\4 пyЛЬсoB пеpeдaTЧика. Bь lбo p ф op мьr BKФ к oммy Tиp y ющиx tloсЛе.цoBательнoстейз aI tt|си To T pе}KиMa p абoтьl сTaнции. Е сли в схеMy Пp иeMник a Bк Люll(.ll сoгЛaсoвaнньIй фильтp иЛи MHoгoI к ен бьtть t|.rlag6цftyчaстoк с MaксиMаЛЬI{ЬIM3IIaчеHиеI\4дЛя Bсex pa3Д,еЛЬ}Io эЛеMe}IToB.ц,истaHции. Для oднoк анальнoй к op p е|';l:lpеш I a еMЬIх .,lltllиoннoй схeМЬI с ПoсЛeд.oBаTrлЬHЬIM<<ПpoсМoTpoМ>) ЭЛeМе}IToB /l.||('TаHцииMo}Kнo исПoлЬзoBaтЬ oдI{oпикoвyю BKФ с изMеI{еHиеM l|().iIo)кения TIИКa синхpoннo с изl\4еtlениеМ 3a,цeр)кKи oПop}loI() l2*
179
---+--+*+ uf,{,++-+ *.:--*
uzltl
- **t
Pllc. 4.26. Пpимepы видеoпoслeдoвaтельнoстей дЛя кol,tмyтaццL^пpиeI'{. Iiика и пеpetaтui-lкa PЛC:
ut(tl u z(L )
пoслe д oв aтe лЬ нoсT ь a_ псe B д oслУчaй ная с чисЛolr,tсимвoлoы N: l5, испoль3yeмaя для кoммyтaц и и Пе p e д aтч!I I { a i l l (l ), и и нв e р сHaя пoслeдoBaтeльнoсть для кoMN,Iутaции на. п p ие мни ка a2 (,); 6 _ кли пи p oв аннoe пpяжeние Лчм и егo инBеpсия; 6 _ неpeимпyЛЬснaя пoслeдoBатeльнoсть гyляpнaя и ee инвеpсия; а _ клипиpoваIlltЬlй гаyссoв
_ peгyляpнaя им. ]шyм и eгo инвеpсия; o _ пм. t пyльсная пoслeдoвaтеЛЬtloстЬ: ',l(f) пyлЬсьl кoмМyтaции пepeдaтЧиKa в u2(t| _ х <e п p ие мни ка (т" - интe p в aл' в кoтo. |тo . poм стpoбиpyется блиlкняя зoна дaльнoсти)
0,
Pиc. 4'27. Hopмиpoвaнныeпo эt{еpгии кoMМyтиpyЮщих сигнaлoв Е.l BKФ
ф"(т):
4 _ псевдoслучaйнoй пepиoдическoй пoслe. Лчм. дoвательt{oсти; 6_клипиpoвaнIroгo сигнaлa; d _ нepeгyляpнoй импyлЬспoй пo. гa. e_клипиpoвallнoгo следoвателЬнoстпi yссoвa yзкoпoлoснoгo шyмa; a _ peгyляp. e _ noслeдoватeльнoсти; нoй импyдьснoй пoследoBатeлЬнo. peгyляpнoй импyльснoЙ сT и, Пoкa3 aннoЙ на p ис. 4 .2 4 ' б И e
lI aI I pя х (енияк op p елятop a. Haпp иI\,IеpBKФ , иMеет з oHЬI с нy ЛеBЬIМи I I бл и 3K и ми к tly ЛЮ з нaЧeЕ ияMи (p иc' 4 .2 7 ,в,О,e)' сЛeд.oBатеЛЬнo' I I aсси BH Ь IeIIoMехи с ЛюбыMи дoпЛеp oBсKиMи сдBигaMи ЧaсToTЬI' сooTBетствyющиМи этиМ зoнaM' pаBIIЬI klЛИ пoчти pаBнЬI HyлIo. Слo>кньlй сигIIaЛ, в l(oTopoм испoлЬзyЮт PиП (см. pис. 4.26,0), OбеспечиBаeт пoдaвлениe I\,IoщIIЬIx пoмeх блих<ней 30нЫ, нaибoЛee OПaсньIх. Изменяя ПapaМeTpЬI сигHaЛa кoMI\,Iyтaции'Mo}кнo и3MellяTЬ пoЛo)I(ениe IIyЛеBЬIx 3нaчений BФH и oсyщeстBЛяТЬ а/цaIITa. цию сигHaЛa к ПoмeхoBoй oбстaнoBке. PaссмoтpиM' кaK BЛияеT вЬIбop сигIIaлoB кoМN4yтaции IIa пoMехoyстoйчиBoстЬ PЛC к пaссив}IЬIM ПoMeхaM' хapaкTеpизyеMyЮ ypoB}IeM бoкoвьlх лeПeсTкoв ФH или BФH. Cтpoгoе pеlПеI{ие 3aДaЧи ЗaIfiЮчaЛoсЬ бьl в синтeзe сЛo)I{нoгo сиг}Iaлa' сoдеp>I{aщeгo lioMMyтaциIo IIpиеI\,I-пеpедaЧa и o6лa\,aющегo МaльIми бoKoBЬIMl.I .ЦеI I есTK aМиBФH или ФH в p aбoчей oбласти. Pешить Taк y Ю з a/цaЧy пoкa }Iе yдaeTся, пoэтoMy pазбеpем oTдеЛЬныe пBиMepЬI' Пoliа3ьIBaющиe, Чтo сooтBeTстByЮщиM вьIбopoм сиг}IалoB кoMl\{yтallии Mo}кHo oбесПeЧиTЬ МaЛЬIй ypoBеtlЬ бoкoвыx лепесткoв BФН Зoн,ц.иpyющeгo сигIIаЛa |27, 49]. СфopмyЛиpyeМ oтдеЛЬItЬIе yслoBия' кoтopЬIе дoЛх{tIЬIBЬIпoлlIяться в этoM сЛyЧaе. I(вaзинепpepьlBHЬtе сигнaЛьI с искa)I(еtIньIми BKФ. Пpи BBеД,е. l]и и кo M м y тaции xap aKTеp истик и сигнaЛa из МeHяются. .Ц.ля дol{aЗаTеЛ Ь стBа сp aBниM ФH сигнaлa без к oммy Taции x(т, iд) с BФH Toгo )Ke сиГI{aЛa [pи BBe,ц,eниикoMMyTАт\Иkт\в(x, a,, fo), paссниTаI]нoй пo фopМyЛам (4.55) и (a.56) для вьIбpаttнoй кoммутирyюtцeй пoсле,ц.oBaTелЬнoсTи' гдe тг - o)l(и.ц,aeп{aя3aдepх{кa сигнaЛа' OПpеД.eЛяЮщaяIyIol\{eнTпoд.кЛючеtlия ПpиеMIIика K аI{теIIнe. PaссMoTpиM пpимеpьI пpип,Ie}tитеЛЬlloк PЛС, стpyKTypнaя схеMa кoтopoй пpиBeдe}Ia нa pиc. 4.23. l. Исxoдньlй сигнaл oбpaзoвaн МoДyЛяцией фaзьI кoлeбaния' М-пoследoвaтeлЬIloсTЬю с N: l5, сигнал KoMМyTaции _ М.пoслеД.o. вaTeЛЬIIoсTь с 1y':7. Ha pиc. 4.28 пoкaзaIIЬI сигнaлЬI нa BЬIxoде PазЛиЧIIЬIx yстpoйсTв стaнции. Пepиoдинескyю BKФ сигtlала пo.ilyЧaloт Hа BЬIxoдe интeгpaтopa (pис. 4.28, e). МaксимaЛЬItьIе зIIatlе}lия oткЛиI{oB иIrтегpaтopа B Koнцe инTеpBаЛa l{aкoПЛeния сooтllетстByЮт зI{aчeнияl\{ кoppеляциoнньlх фyнкций фв(т.) ПpИ тц: :^Сr o снoвнoй ЛeпeсTol(; ф "(т,, т* r), ф (т,, т* z) Пp И Tк 1* т^ z# т"бокoвьIe Лепестки. Пoследние зIIaчиTеЛЬнo вЬIllIе' ЧeM пpи вЬIЧислеlr и и A K Ф пep иoдическ oгo ФМ-су IГHaЛa' МoДy Лиp oBaннoгo М-пoсле. j (o BaTел ь I{oс' TьЮ с 1 /:1 5 , iцЛя к oтop oй ф (т):l/l5 ' Ha p v тc. 4 ' 2 9 lloкaзaнЬI .zI.лясpaB}Iения AKФ пеpиoДичесKoгo сигнaЛa бе3 Maни. ||У Л Я ЦИ И( к p ивая 1 ) и BKФ к BаЗиIIепp еp ЬIBIIoгo Ф^ N1 .сигнaла(к p иlая 2). Бoкoвьtе ЛеI1естки сyщестBeнHo yBеЛиЧеItьl. 2. PaссмoтpиM иска)I(eния AKФ Ф,iVl-сигналa пpи Д.oIIoЛHитeль. llrlй егo MaниПyЛяции пo aI\,Iплитyдeи oбpабoтке B сoгЛaсoBaнIIoM l|lttл ьтpe. Cигнaл, ф op миp y eмый пеp едaTЧиKoM' _ к oД Бap к еp a нa I ll си м вo лoB дЛя Moдy Ляции ф aз ьI на 0 , п: {C "}:{+ l, + l, + 1 , il, +l, _l, - l, * l}. C игнаЛ KoMMy Ta+ 1 , + 1 , -l, + l, -l, ||'I ll{ - P И П видa {d ):{ l0 1 0 l0 1 0 ...}. Фильтp 7 (см. p ис. 4 .2 3 ' )
l8t
сoг Л aсoБ aн с с иг H а Л o M .C n , и млу лЬ сн aя .pr aкц и я фи л ь тpa { С-'"} 3еp6aЛьHoе oтoбpaх<енItе сигIIaЛа. Сигнaл IIа BЬIxoДе ,сoгЛaсoBaн. н oЪ o ф и л ь тp u o ф " л.ля Ю т с П o M o Щ Ь Ю аЛ гo pи тм a Б9P н Фел ь л u |2\, 68]. 3н aн е .i ия н o p миp o в a н н o й B K Ф си гн aл a { Cnd,,\, кo тo pый o б. paбaтьlвaется сoгЛaсoBaннЬIM фильтpoм с импyльснoй хаpaктe-
Ha pис' 4.30 пoкaзalrы AKФ сигHaЛoв бeз кoммyTaЦИ'II(1) vr лpта HaЛkтЧLlI4 кoМMyтациИ (2). Уpoвень бoкoвьtx ЛеПесткoвBo Bтopoм сЛyЧаeBoзpaстaет. 3. Cигнaл, фopмиpyeмый пepeдaтЧикol\,I'ЛЧjVl-кoлебaниe'кoмМyTиpyЮщиliсигнал-,&l-пoслeдoватeлЬIloсть с N: 15 (pис. 4.3l).
a) t - t + t +t t+t l l l 1l т ц tЦ щЦ
t--t+t-t t+l т-l.-г-l т_т
t
оi -_П-п--flГ]_
П_Г]--_П Г--l . + -
--+B- fl+-fl{--г
u (t- т 7) u , (t - т . )
urft)
,t l /т 9к Yв|
-т -
vР l
Pиc. 4.29. AKФ пepиoдиЧeскoгo -и BKФ квaItепреpьIвнbгo(1) 3иIreПpеpывнoгo фaзoмaнипyЛиpoвaннoгo (2) сигналoв
\
Pис. 4.30. AKФ фaзoмaнипyли. poвaннoгo сиГнаЛa (1) и квaзиHeпpеpЬlвЕloгo ФазoMанипyЛиpoвal]Iloгo ulrнaлa (2)
бoкoвьtх ЛeПeсTKoB AKФ Bиднo сyщeстBенIIoe Bo3paстaниe oтЛl,IчaeTся oT AKФ нeпp еp ЬIвtloгo (pи с. 4.3l, с) . Фop мa AKФ sin х|х Bид oгибaЮщей ийeющегo ЛЧ,Nl-сигнaлa' фyнкции (pvтc.4.3I , б).
сигI{aлa: Pлc. 4'28. Пpимеp oбpaбoтки кBaзинеПpеpЬIвIIoгo B И!' a N: lб с М.пoслeдoв атe ль нoсть u(t\ щ(t\ , 4 - сиг нaЛ п e p е д аT cикa сиГна Л кoМMyтaц и и +-+-' + .,t+ +- - - + - - + l1l0l00; б - эадep)канньlй B прoст p aнсT B e cиr нaл u (t - af |u |(t пр иe мни ка u 2 (l | B ИД a 0 0 0 l 0 l I ; в - сиг нaл кoммyт ации - т .); 0нa вхoдe кoppeлят opа u (t-1 .)ш G -ar |ц G ' i z- сиг нaЛ - тn ) п P и з аu (t -t)и G oпopнoe EаП pяжeH ие кoppeлят oрa дepжкe тк; e'- pe3yлЬтaтЬI нaKoпления B интeгpaтope кoppeЛя. т opa сиг IIaлoB с paЗньIМи з aд е р ж ками aкI ' aк2
pи сT и K oй { C _ " } 66льт:sиe If 3..
внe
K o p p е Л я ц и ol{ н o гo п и I { a, и M eЮт BЬIбpoсьI'
X( 4, 0 ): {1, --1,2, -2, -3, -l ; 0 , 0 , l, 1 , 2 , -2 , 7 , -2 , 2, -1, 1,0,0, l, 3 , 2 , 2 , l, ll . ПpoизBoД.яTПo фopMyле Bьrчисления N - lh l
х (k'
0): t n -1
182
CodnCn1р, k:0,
|,2, ..., N-
l.
Pис.4.3l. Koлебaния тlа вЬlхoдe кoppеляTopaПpи кoМMyтации (а) и бeз неe (б)
B пpeдыдyщиx пpиMеpax pассMoтpеI{oBЛияHиepaссoгЛасoBa-
I l l I я с T py кT yp ЬI сигн a Ла , M а I1 иП yлиp oBа lt }loгo B П е p е дa T Ч икe П o rlN4llЛиTyде' нa yBeЛичеIIие бoкoвьtx ЛeпесTкoB нa BЬIxoде схеM ( i|(аTия без y.1g12 иска}Kaloщeй фyнкци|4 u2G), Bхo.ц.ящeй B BЬIpal | i ( ' I I И Я ( 4 ' 5 5 ) ' ( 4 .5 6 ) ' ( 4 .6 0 ) . Этa фyн кц иЯ oписЬIBa e T 3 a I{oн кol\ilN l у T a ц и и п p иe М н иKa , Koтop ЬIй T a K}I{е Bн oсиT дoП oЛ}Iите ЛЬн ЬIr исKa -
183
Иска>кения' BЬI3. )KеItия' yBеЛиЧиBaЮЩиe бoKoвЬIе ЛеПесTKи ФH. пpиемLILIKa, зaBI7сят oт с.ц.Bигa Bo BpеMrни BaH}IЬIe MaнипyЛяцией Mе)I{.цy ПpиHиI\,IаCMЬIM сиГIIaЛoм и ПoсЛe.Ц.oBaTeЛЬнoсTЬю' кol,IMyTиэтoт с,ц.Bиг кaк Mo.ц,yль pазIIoсти pyЮщeй ПpиеMHIIк. oпpeделим
.|t-т,| (см. pис. 4.24). Cтpyктypa сигнaла Ha BЬIxoДeyсиЛиTеЛя8 (см. pиc. 4.23) бу. дет 3aBисеTЬoT yкa3aнHoгo с,ц.Bигa'ПoэToMy иMпyЛЬсЕaя pеaKция зaBи. с фopмoй сигHаЛa' TaK)ке ,ц.oЛ)K[Ia фильтpa, сoГЛaсoBaнI{oгo
сетЬ oт сД.Bигa Bo BpеMеHи Mе}кдy ПpиIIяTЬIMсиГIIaЛoM и пoсЛедo. BaTeЛЬнoсTЬЮ'KoMMyTиpyюшей пpиеМник. Пoстpoить такoй фильтp 3oIIдиpyюTpy.цнo. Фильтp, сoглaсoванньrй с KBa3иI{еПpеpьIBнЬII\,I щиM сигнaЛoM' oI{aзЬIBаеTсяpaссoГЛaсoBaннЬIM дЛя сигI{aЛoB' ПpиХoд я щ и х с з a Д ,е p ) к K a миB ин T е p в а ле O{ т{ Tmаx . П O э тo й п pи uи н e беспoлезно IIpиМеHяTЬ-дЛя KBа3инeПpеpЬIBнoгo pех{иМa paбoтьl pяД' сЛo)кнЬIх сиГIIaЛoB с xopolПиMи KoppеЛяциoнHЬIMи свoйстBaMи, IIoЛyЧaeN,IЬIх пpи oбpaбoтке tlo oбЬIЧнЬIMaлГopитMaM' BЬIЧисЛяЮщиM аBтo- иЛPI B3aимнo кoppеЛЯциoнньrе фyнкЦии. HaпpиMep' тpoичнЬIe пoсЛеДoBaTеЛЬнoсти с и.ц,еaЛьньIMиПepиo.ц,иЧесKиMиaBToKoppeЛяциoIlнЬIM[I сBoйстBaMи пo oси т [a8] ' сoстoящиe и3 эЛeментoв 0, + 1, B K в a з и н е П p е p Ь I B н o Мp 9 > K иM epaбo ть t yTpaЧи Baю T сBo и сBo й . o p o Bе p ит Ь по ф o p м yл aм (4.60). ст в a. Эт o п { o } K I I п ,Ц.ля yлyurпeния хapaкTepисTиK PЛC, paбoTaЮщиХ B I{Baзинe. ПpepЬIBIIoM pe}киMе' нeoбxoд.имo исI{aTЬ сигHaЛЬI' сoгЛaсoBaI{HЬIe с o6paбoт к o й в с o o т в е т с T в ии с a Л г opи TM aм и (4.55)' (4.56)' (4.60). я tlp иeM a кB азиI{еIIpep ЬIBIIЬIхсЛo}I{IlЬIх Пpим енение кoppеЛ яTop a .ц.Л сигHаЛoB ПpеДп0IITиTеЛЬIIее'ЧеM исПoЛЬзoBaниe сoГлaсoвa}IHoгo ф и л ь т pа, T a к K a к с ф o p ми p o в a T Ь o п o pн o е I I аП pя } кеI lи е,yЧи TЬ I Bаю щее исKa}кеtIиЯ сиГHaлa (манипyЛяцию) ' Пpoще' чеМ фиЛЬTp с}Ka. TvIЯ' иMпyЛЬсIIая ХapaKTepистиKa KoTopoГo сoгЛaсoBaнa с kIcKaх{eннЬIМ сиГнaЛoм. Kpoме тoгo' B KoppеляTopе BoзMo)KIIo BЬIIIислеIIиe ПepиoД,ичeскoй aBTo. и BзaиMIIo кoppеЛяциoнньlх фyнкций си. гнaла' y KoTopЬIx, Kaк [paBиЛo' MeHЬIПиe бoкoвьtе ЛеIIестки. KвaзинепpеpЬIBньIe сигнaльI' пpи мaниПyляции Pиtl. Pассмoт. pиM пpиMеpЬI KBaЗиHепpеpьIBHЬIxсиГHaЛoB' пoсTpoеI{нЬlx с yЧетoМ KoMМyTaции Пpиeм-IlеpеД.aЧa' BФH кoтopЬIx иMеЮT пoни>кенньtй vpoBеHЬ бoкoвьIх ЛеtIесTKoB. KoммyтиpyЮЩий сигнaЛ пpиeMIIиKa и ТIеpеД.aTЧиKaнe пpиBoД.иT к yBеЛиЧениЮ-бокoвьIx лепесткoв BФH спoсобаx кoД,иpoBaния. сигIIaЛa ToЛЬKo Пpи oпpе.Ц.еЛеHIlЬIх 1' Kвaзинепpepьlвньtй сигнaЛ с MoД.yЛяцией амплиTy.Ц.ЬIи Mа. нипyляцией фaзьl нa 0, л (кoммyтaциЮ пpиеM-I]еpе.ц,ачa oсyЩесT. вЛяЮT PИП). Тaкoil сигHaЛ Moх<нo ПoЛyЧитЬ с пoмoщЬЮ KoгеpeнT. нoй импyльснoй ПoсЛедoBaтeЛЬIloсти с дЛиTeЛЬIIoсTЬЮиMпyЛЬсoB т6 и п€ p иo.ц.oM иx IIoBTopeIIия T1, "gСЛИиЗMеHятЬ фазy кoле6aниiц в и MП yЛ Ьс a x пo П с e BД ,o с Л y Ч a й н o мyзaкo н y (pи c. 4.32). Чи сл o п o . .зl,lЦиЙ кo.ц,a' нa KoтopЬIх paзМrщеI{ЬI 1/ кoД,oBЬIх иMпyЛЬсoB (/ v: 15 - ч ис Л o с и M Bo лo B п,I o Д y лиpyю ш ей фaзy М -п o сл еДо ваTеЛь. н oст и ), T r,l т o : 3 0 , п е p и o д PИ П T tl тo :2. o тpaх <ен н ь r й o T ц еЛ и си г } IaЛ ' зaд еp х < a н н ь tй н a 1 r : 2 a o , П o К a3all н a pи c. 4.З2,б, a н a pи c. 4. 32, 6 - o l l o p н o е н a l l p я } к rн и е к o ppеЛ я To pa. 184
!,литeльнoсть сигнaЛa' MoДyЛиpyющeгo oПop}Ioе IIaпpЯх{lнI,Iе, вьlбиpают paвнoй 7,n*т*u*. Пpи этoм BЬIЧисЛЯЮTПеpиo.циЧесKyю tpyнкцию вЗaимнoй кoppеЛяции кBазинеПpеpЬIBIIoГOсигIIaЛa IIpи ЛЮбьIх текyЩиx Зa.цеp)ккaх' нaxoд.ящиxся B иtIтеpBaЛax т{тma*. З,aсoгЛa/'iеp}ккa I{Д{П, Mo,цyЛиpyющей фaзy oпoplloГo Haпpя>I{еI{ия, сo Bан a с зaД.еp > к Koйпp инимaеMoгo сигI]aЛа. C игнальI к oмМy Taции a) ш|U
фIL
-'Рl
Pltc. 4.32. KвaзинепpеpьlвньIй ФМ-сигнал: 4 _ з o llд и p y ю щ и й с и г н a л п е р e д a т ч и к а ( т p o и ч н a я Д1v 1П ) ; б - с и г t lа л , pаженнЬrй oт цeли; 6 - oПopHoе напpя)I(еHиe кoppeлятoрa
oт-
ПpиеM-Пеpедaчa пpеДсTaBляют сoбoй PИП сo сKBa)KIIoстЬю 2 (см. pи c. 4.24,б,в)- таK наз ЬIBaeмьlй меaн.цp . BKФ сигIIaла ltp и тц: :2тo п o кaз aна IIa p ис. 4 .3 3 . Этo ф y нк цv тЯ BИI,a Xв(Ir, тн,0 )_ oлнa
trхвft,lI 1
7 't5 Pиc' 4.33. BI(Ф сигнaла'пoltазаIlнoГo нa pplc,432 иЗ BoэМoх{нЬIx pеaЛизaций двyмеpнoй BKФ KBаЗи}IеПpеpЬlBIloгoсиГI-IaЛa'кoTopyЮ Mo)I(нo tIoсTpoиTЬ B TpeхMеpнoм пpoстpанстве (см. pиc. 4.25). ПpеимyшесTBa сигIIaЛa сЛедyющие: IIеpиo.циЧеская ЧaсTЬ BФH сиГtIаЛa Bне глaB}Ioгo леПестI{a lI е П pеBЬ ] IIIаетl/N пp и fд:0 у т Il4 N нa всей ПЛoск oсTи (нe xy х< e, lIеM y &l-пoследoвaтельнoсти) ; пик-фaктop сигIIaЛа, oпpеД,eляеMьlй сквa;кнoсTЬЮ' MаксиMаЛеH
( Q' : 2 ) ;
сyщeстByЮT зo}IЬI с IIyЛeBЬIM ypoBIIеM бoкoвьIх леIIесTKoB I{a r r с ей ч а с тo тн o-Bp е M е H II6 й плoскoсти; ]vIoжнo ПpиMeHЯTЬ кopoTKие MoдyЛиpyloщие I]oсЛедoBaтелЬIIOсTи' Ill)и MIIoгoкpaтнoM ПoBTopеHии I(oTopЬIx IIoЛyчaЮT сигHaЛ с MHo. l.rlпикoвoй BФН и Пoних(еIlI{ЬIM ypoвHеM бoкoвьtх лепестI{oB B сиMN4cTpиЧIIЬIx дoпЛеpoBсKиx ПoЛoсax' ПpиЛeГaЮщих I{ oси зaдеp}кек.
185
3oll даЛЬHo. Hедoстaткoм сиГ}IaЛa яBляeтся ItалиЧиe <<сЛепЫх>> сти' чтo следyет из BиДa BKФ сигнaЛa KoIvIMyтaции, пoкaзaннoй Ira pис. 4.27,О,e. <
!+ + + - - l -- - + + + - + - -
+ + + -+--+++ -+ - | 1 0 0 | t 0 0 | 0 0 | t0 0 t l00t 100 I t0 0 Ф + 0 0 Ф - 0 0 Ф + 0 0 o - 0 0 Ф-00o +00o +0 0
o?"","#""l"^":xЁ?}1 j8J;T'ъxT,:t"x"",.Ё#'.ff i#." Hoмy 3a кoнy
БoкoвьIе ЛelrесTки BKФ вдoль oси 'ц.aЛЬIIoстиМo)I(нo .цotIoЛIIи. тeлЬнo yMенЬlIIиTЬ' пpиМеHяя фaзoвyю мoдyляцию на 0, сp зoнди. pyЮ щ е г o и Л и o l l o p н o г o с и г н a Л a . Уг o л [l15]
(1/_ l) /( N+ 1 ) ' Ч: л _ a гссos
г.ц.еN - ЧисЛo сиNIBoЛoBМ.пoслеД.oBaTеЛЬнoсTи. 2. !'pугaя paзнoBид}IoсTь кBазиI{еПpеpьIBI{ЬIx сигнaЛoB с Мaltи. луляцvтeЙ аMпЛиTy,ц'ЬIПo зaкoнy PИП и MoДyЛяцией фaзьr нa 0, п пo зaкoнy М-пoсле,ц.oваTеЛЬнoсти- сигtIаЛЬI' y кoтopЬlx .ц'ЛитеЛЬ. IIOсTЬпеpиoдa PИIl T| ПpeBoсхoД.иTB цеЛoе ЧисЛo pДЗ T6, г!.e T9дЛиTеЛьIIoстЬ сиMBoЛa М-пoслеД,oвaтеЛЬ}IoсTи.Пpимеp тaкoгo сиг н aЛ a д л я М - п o с лe Д .o Ba T е Л Ь I I o с тси N :7,и P И П ви .ц ,all001100ll0'.. сo сK B ах{H o с T Ь ЮT tl т o : 2 ц o к a з a н Ha pИ с. 4.34. B п еpвo й сTpo K е B Tpе. зaПисaн зaKo}I MoД,yЛЯции фазьl, вo втopoй - aN,{пЛиTyДЬI, тьей -,ц./v1П, MoДyЛиpyЮщaя аMпЛитyДy и фазy кoгepентнoй нe' сyшей пеpедаTчиKa (знаuение Kpy}KKoB бyлет oбъяснeнo ни>ке). oп opн oе H a пp я ) K e н ие к o p p e Л я T o p a (п pи кo ppел я ц и o н н o й o бpабoтке) MaнипyЛиpyют тaкoй )I{е Tpoичнoй ,ЦiVlП, Ho Зaдеp)Kaннoй Ilа o)KидаеMoe BpеМя Пpиxoдa cИГНaЛa, oTpa)KеHttoгooT цели. KoмIvIyTацию пpие[,{ника oсyщестBЛяют PИП сo сKBa>I{HoсTЬЮ 2 виДa 001l 00 1l , ед и н иц ь t к o т o p o й с o B I I a д aЮTП o BpeM еI I и с н yЛ я M и P И П , K oМMyT и py ю щ е й П е p е д a T ч иK . !.ля вьIнисЛения B КoppеЛяциotllloм ПpиeMниKе пepиoдиueскoй BФF{ зoндиpylощeГo сигнaЛa нeoбхoД.имo BьIпoлIIение сЛеД.yЮщих yслoвий. l. Tpoиuная ,(МП, MoдyЛиpyloЩaя пеpедaTЧиK' дI.oЛх<нa сoдepx(aTЬ цeЛoe чисЛo М.пoслед.oBаTеЛЬtloсTей.B пpимеpepис. 4.34 в тpетьей сTpoKе сoдеp}I{аTся2 пoследoвaTеЛЬHoсТи сo с,ц.BиГoMнa 1 симвoл (симвoльt пepвoй oбвед,еньl кpyrкками). B этoм сЛyЧaе чисЛo сиMBoЛoB .ц1v1П Iloлyчaется paBнЬIlvI nNN1, |Дe n -цeЛoe ЧисЛo бoльшrе нyля; ly'1- чисЛo еди}Iиц B oД.[IoMпepиo.ц.е PLIП; вpеMя кoгеpeIIT}Ioгo нaкoпЛения сиГIIaЛa T':1onу (ffo * N' ) , Iy'o186
ЧисЛo нyлeй B o,ц.IIoMПеpиoде PИП. I(oгеpентньIe сЛo>KHoMoДУЛLтPoBaнFIЬIеиMпyлЬсЬI дЛитeЛЬнoстью 1,, paЗД,eЛeнЬIпayзoй .II.ЛиTеЛЬjIoсTЬIo "tmaх.2. !.лительнoсть .Ц.МП, MoДyЛиpyЮщeй oпopнoe нaП pя )кеI { и е к op p еЛяTop a,.ц,oл)к нa бьtть p aвнa Iн* тm aх. ToгДа пеpи o .ц и Ческaя BФH бy лет BЬIчисЛяTЬся пp и з адеp }к Kаx т{тm aх. 3 Cчитьtваниe и сpaBнениe с ПopoгoМ нaкoПЛенtloгo Hапpя}KеHия Ha BЬIxo.цe инTегpaTopoB кoppeляTopa нyх(нo Пpoи3BoдиTЬ B MoI\,IеHTЬI BpeMeHи t:T'*т^a*' кoгдa Пpoцeсс I{аKoплeния сигItaЛa 3акoHчиЛся. Пoслe эТoГo oсyщeстBляЮT paзpяд интегpаTopoB ДЛЯ пoД,гoтoBки к t{aKoпЛеIIию сЛеД.yющеГo иMПyЛЬсa сигI]аЛa (см. pи c. 4.28, e ). I (вaзи нeпp еp ьIвньlй сиГHaЛ пеp eдaтЧиKa и oпop Hoе Haпp я,к ение кoppелятopа Mo}KHo MoдyЛиpoBaTь пepиoДическиI\irиTpoиЧнЬIMи .ц1v1П (без паyзьI т*a*). Hа выxодe KoppeЛяTopa вoзtIиKaeT IIaпpя}KеHие' пpoпopциoнaЛЬIloе значeHияM пеpиo,ц,ичeскoй BФH, B Мo. MенTЬI' I{paтнЬIе Bpeмeни t:Tg*тmaх. B эти MoMeIIты и сЛедyeт сpaBHиBaтЬ oтсчеTЬI с ПopoгoBЬIм Haпpя}KеIIиeMдЛя пpинятия peПIeния o нaЛичии сигHaЛа нa Bxo.ц,епpиeМниKa. Tpoиuньle на базе PИп, MaIrиПyЛиpoBaнIIьIeпo фaзе нa 'Ц'IvlП 0, п пo закol{y .iVl-пoслeдoBaтeЛЬI{oстeй, oбладaЮт теMи >ке свoйстBaMи' чтo и M.пoслe,цoвaтeЛЬIIoсTи: свoйствoм ypaвI{oBеllIеHI{oсти - B кa}KдoM IIеpиoде ,Ц.rцП ЧисЛo * l o тл и ч aется oт ЧисЛa -l не бoлее ueм нa /y ' 1 ; кoppеляциotIIIЬII\,Iи свoйствaми - пpи сpаBllеtlии пepиoдиueскoй тpoиuнoй ,Ц.lvlП с любым еe цикЛI,lЧeскиM сдBигoM в тeчeIIие Пe. pиoдa т9N(N1 *No) этой пoсле.ц.oвaтeЛЬHoсTи Числo * 1 и числo -l oтЛиЧaеTся не бoлеe чeМ на ,lV1,Пoэтotly нopмиpoвaнньlй кoэффициеI{T кoppеЛяции Числo -1 в пеpиoдеД,МП минyс uислo {1 oбщee Числo сиМвoлoB B пepиo,це .цlvlП
< f'
aддиTиB}Io.цикЛиЧесKиM -ПpoизBедeниe пеpиoД.иЧeсBoйстBoM скoй тpoиннoй ДМП на .Ц.&1П,зaдepх(aннyю нa цеЛoе Числo сиMBoЛoB'кpaтHoе Nrtjfo, oбpазyет IroвyЮцикЛиЧесKyюПеpестаHoBкy .гoй же тpoиuнoй ,ЦMП; есЛи зaдеp>ккa-K eсTЬ целoе ЧисЛo B ин. теpBаЛе l
с.ц,Bигaп{и' 3aпa3дЬIBaЮщиMи
oтHoсиTеЛЬIIo
дpyг
ilpyГа: 1/r-1 лpи,K:2, Nt-2 пpп K:3 и т. Д.; KoгД,aзаД,еp)I{кa tlдrioй пoслeдoваTеЛЬIIoсти oTtloситеЛЬнoдpyгoй TaKoBa' чтo }IyЛе|}ЬIесиMBoЛьl oДнoй .цД{П сoBпаД.aIОTс неHyЛеBЬIми дpугoй, To иx lI.l]o и 3Bедениеp авнo IIv ЛЮ . Эти свoйсЬвa пoiuoл'ют сoгЛaсoвaTЬ сиГItаЛЬI KoMМyтации tI l)и еM -П e p е,цаЧaс ф op мoй сигHалa' ф o' p миp y емoгo B пep едaTЧиKе l)JIС, и Пpи кoppeЛяциoннoй oбpaбoткe B ПpиeMHике имеTЬ низкиfт \,l)o Bен Ьбoк oвьlx ЛellесTKoB BФH, He пp eBЬIIl]aющий l/N пp и |o:Q l |la/ N пp и foa\ (к ак и Для IIеp иoД.иЧесKI,lx сигнaлoB, Мoдy Ли. нa 0 , п пo 3 aKo}Iy Д{.-пoследoвaтельнoстей). пo |)()l]аI { I tЬIx ф aз е l87
Пpимеp сиг[IaЛa' paссMoтpeнHoгo B tI' 2, tlpll кBaзинeпpepыв. H oй е г o oбp a б o т к е п o к a з a н H а p и с . 4 ,35, а. H o pм и po вaн I laя п epи o . диЧесI(ая BKФ его изoбpa)кена нa pис. 4.3б, б. З.цeсь пoстpoeнЬI 2 кpивьIe (пrтpиxoвая и спЛolllнaя лиtIи}I)' кoтopЬIe сooтBетстByют фyнкциям ф"l (т*, т") и фвz(тn, т,)- фopмyльI (4.60) ' пpичеM т*lЙ:i, tr:T..[l.ля вьIuислеtIия фвz oIIoPнoй ,Д.Iцп бy.пeт тpoичнaя o ). 1 a+n+-+ - ++- - +- - - + +++- + - + +- ll::: ^ U^I0- I 0. | 0^ l'ц ! ч'l'0^]tl^!q,|ч, 2 i о i q 1 0 ^1ql'qt + 0+ 0 + 0 + U - U L ч' l ,I З + 0 +0 -0 _0 + 0 _u_U*0 ++__т __t+++ 4 -+_ ++. -+_ --++++_+ _ i _ b _ b - o + 0 - о + 0 - 0 _ 0 + 0 +0 - 0 + 0 +0 ь 0 0
б) 'Ф
с)
+ t+.+ -- -+ -:j- t-{- - /V t00laat00t00t00' +00+00-00-00-00 +++i---r+--++-+2N t00r00100100100 + 0 0+0 0-0 0-0 0-0 0 +++f---+--++-+J /r, | 0"q, 10^Qtq g t q0^t 0 0_ tUUtUU-UU_UU_UU
/vr 2,N J/{ цIt
oбpa. Pис. 4.35. Пpимеp кBaзинеilpеpЬIвнoй тpo. бoтки ФМ-сигI{aлa'Mallипyлиpoвalrнoгo ичнoй .Ц.МП (a) и BKФ eгo (б) : 2 - щ(t) _ ivl-пoследoвaтeльнoсть; , - исхoднaя Пepeдaтчикa; 3 - закoн манll. кoммyтации дмП 4 - ,цlvlП для сигналa; I}yляцtи зoндиpyющeгo м ан ипy л яц ии oпopнoг o lr aпpяж eния кoррeЛят op a; 5 - peзу л Ь тaт пеpeMH oж ения т poичнoй Д,МП 3 на nJf'П 4
Pис. 4.36 Пpимepьl, илЛюстpиpyющиe yслoBиe кpaтнoсTи тpoиЧных .П.МП, примeняеMЬtх для MaнипyЛяции зoндI,lpyю. щих сигнaлoв: нe кpaTHoсTи o - усЛoвиe в Ь I п oЛ Hя e Т ся ; 6 - в ь tп oлня . eтся
BpeМя Пpихoд.a oTpа)кеннoгo си. 3, зaдеpх
zV(N, * No)< HOK.
(4.70)
3 свoй. Если этo yслoBие tIе вьIпoЛняeтся,To He BьIIIoЛIIяЮTся yказaHнЬIе BЫuIe. стBa Д,ЛяTpoиЧtiЬIх.Д.1V1п, ПpимepьI, xapaKTеpизyЮщиeBЛияIIиeyслoBия {4.70) нa ypoнa pис. 4.36. B l, 4 и 7.ft cтpoвень ЪoкoйьlxлепесткoB'пpиBеД.е}IЬI ПСП pис. б rroкaзaньт кax 4.36,а, для I\,IoД.yЛяции ф9зьr; Bo 2, 5, 8-й-_-PИП, MoдyЛиpyЮщaяaмплиTyдy; B 3, 6 и 9-й - трoиЧIIая псeBдoсЛyчaЙнaя пoслe,ц.oвaтeлЬнoстЬ дЛя MoдyЛяции аMпЛитyд,Ьlи Tpoиннaя I(oЛeбaIIия. .Ц./v1пдлитeЛьIIoстьюТ'.: фaзы кoiеpeнтHoгo :N(1/r*i/o)тo пpeдстaвляетсoбoй 3, 6 и 9-ю стpoки, 3aписaнIIЬIe 188
o.ц,IIa3a дpyГoй (непpepьrвнo). KoppeляциoI{I{ьIеMaксиMyMЬI пepиoД.и ч ескo йBKФ сигнaЛа p a3 HeсeIIЬIHa т:Tn. B п epвoМ слy чае N:1 5 , N1 fNg :$ , HoK бy лeт 1 5 < ш(Nl+ B o втop oм сJIy чaе ]y ' :l5 , Nl* No:4 , HoK бy лeт 6 0 : *Nl)):45. :ff(N'1No). Уpoвeнь бoкoвыx лепeстKoB BKФ в пepвoм сЛyЧаe пpеBoсхo.ц,итl/tь и егo Bеpxtlяя гpaницa сoсTaBляет '/s. Bo BтopoM сЛyчaе ypoBеIIЬ бoкoвьtx лепeсткoв BKФ не IIpевoсxoдит l/rь. Hе. BЬIПoлI{еIIиеyслoвия кpaтнoсTи BЛечет 3а сoбoй пoвтopeние oдиHaкoBЬIx сI,lMвoлoB в тpoи.rнoй .ц.Ivlп нa Пepиoдe N(rr*tVo)' B To Bpeмя Kaк Пpи выIIoЛнeниI{ yкaзalrнoгo yсЛoBия в тpoиuнoй псeв.I].oсЛyчaйIroйДIvlП имеется BесЬ l{aбop сип{BoЛoв исxoдIloй M.пoсЛeдoBaтeлЬнoсTи. Tаким oбpaзoм, в I{Ba3инeпpepыBItoI\,I pе'{иMe paбoтьl PЛс I{а oдHy aнTеHHy вoзIIикaют искa}кeния ФH слoх<нoгo сигнaлa Из.зa .цoпoлIIитeлЬI{oй Mo.ц.yЛяции егo пpи пepe.ц.aчe I,I пpI,Ieпле.Taкaя .ц'oпoлtlитеЛЬнaя Mo,ц,yляцI,IяПpиBoдI,Iт к BoзpaсTaHию бoкoвых лe. ПестKoB ФH сигнaлa и' сЛeдoвaтеЛЬtlo' yxyдIllaeт пoMexoyстoйЧиBoсTЬ пpиеMIIикa пpи дейстBии пaссиBHьIх Пoмex. oднaкo, если yI{aзaIIнaя MoдyЛяция yчиTЬIBaeTся пpи пoстpoеtIии сигIIaлa' To ypoBeнЬ бoкoвьtx лeпесткoв yдaeтся сHи3итЬ, чтo пoBЬIIIIaетпoMеxoyстoйvивoстЬ пpиеMникa. PaссI\doтpeHIIЬIемeтoдЬI сних<eния бoI{oBЬIxЛeпесTкoв дoсTaToчIIo эффективньl.
Глaва
5
фoPмиPoвAниE и oБPAБoткA слo}кнЬlx сигнAлoB Мeтo,цьI фopмиpoвatIlя И oбpaбoтки oПpеДеЛяIoТся зaкoнoM llloдyляции зoн.ц.иpyЮщегoсигнaЛa, тpебyeмoй pазpeшaюЩей спoсобHoстЬЮ пo дaлЬнoсTи и дoплеpoвскoй ЧастoTе. ПpaктиlleсK aя pea лиз aция схем ф op миp oBal{ия и oбp aбoтк и в PЛС сo сЛo}кHЬIMисигIIалaMи oтлиЧaется pядoм oсобеннoстeй oт пoдoбнoй pеaЛизацI{и схеI\,1иI\iIпyЛЬсIIЫxPЛC. Cлo}t(нoсTь сxеM вo3pастает с yBеЛиЧением бaзьl сигнaЛa. Пpи вьrбope сигнaЛa PЛC нeoбxo/lи M o paссMaTp иBaTЬ и схеMy егo oбp aбoTKи' тaK к .aк мaльlй oбъ eм ilПпapaTypЬI стaIIoBиTся Частo oдHиМ и3 oсHoBньIх тpебoвaний к cvт(],IeMе.!,ля сoкpaщеIlия BpеMеI{и oбpaбoтки цeлeсooбpaзIlo ПpиMе|Iсниe MHoГoкaHaлЬItьIxсxеM пpиeп,Ia сигHaЛoB с paзrrьIМи зaдrpх{|iа[l,lи',ц,oIIлepoBскиM с,цBигoм чaстoтЬI и напpaBЛeHиеМ Пpихoда. 5.l. oсo6eннocти пocтpoe!{ия и PaGчeт пoмexoуCтoйчивoсти PЛC сo слo,|{ньlltи Gигнaпa^^и B pассматpиBaеМыx PЛC с yчeтol\,IKBaзиIIеПpеpывнoгo pе}киMa ;llбoты Bpемя изЛyчeIIия oтЛичaется oт вpeмellи пpиeмa зHaЧи|,с./IЬIIo MеIIЬшIe'чеМ B ипlпyЛьсHЬIx PЛC. Этo пoзвoляeТ стpoитЬ 189
(pи с. 5 .l ) к a к p а з o M K I ry T y Ю ин фo pм aц и o н I lo -и ЗM еpи TеЛ Ь I { yЮ PЛс сисTеMy ИЛИ кaK зaMкнyTyIo, paбoтaющyЮ пo пpиHциПy aBToKoЛ€ : бaтельнoй систеMЬI с tIoЛo}I{иTельнoйoбpaтнoй сBязЬЮ ЧеpеЗ ПpoсTpaIIсTBo и цeЛЬ. Aвтoколебa}Iия B сисTеMе BoЗItиKaIoт ToЛЬKo I]p_и н i l l и чи и ц e Л и. П p o а н a ли з и D V е l \{ o сo бен н o сти I lo сTpo ен и я P ЛC. paзoмкнyToй системьt. Пoстpoе. Постpoение PЛb пo пpиlii'пy ние РЛC кaK paзoмкнyтoй инфopмaциollнo.изMеpительноfi сисТеt\4ЬI сooT B е T сT B y e T T иП o B o M y ( с i \{ . г л. 4 ). B сo став ти п o вo й P Л C сo сЛO}KHЬIMсигнaЛoM Bxo,цяT сЛедyЮщие oсIIoBIlЬIе yстpoйствa: aHTенHa с Mеxa}IиЧескиM ИJI|t ЭЛеKTpиЧeсKиM скaIIиpoBaниeM Л VЧa:
сигнaЛoм кaI{paзoмкIry. Pис' 5'1. ПoстpoeниеPЛC сo сЛo)liIIыM тoй системьI (a) и пo пpиIrципy автoкoлебaтельнoйсиcтемьt (б): 4(yсилит eль 2 _ aнT e l l a; 3 -ц e ль ; мoщнoст и); , l_ пеpeдaт чик с x eм a П pинят ия peшeния; 5- П pиel4ник; 6 - анT е нна; 7 - yз кoПoлoснЬ l й фильт p
BкЛЮЧaЮщий yстpoйствa фopмиpoBaIIия зoндиpyЮпеpe.ц.аTч}Iк' МoщHoсTи; И сигнaЛa щегo уOLI.ЛутTеЛЬ пpиеIvIник с МaЛolllylvlящиМ yсиЛиTеЛеM' сxеMaMи oбpaбoтки сИ|НaJIa И IIpИHЯTИЯ pеIIIениЯ o HaJIIIчИИиЛи oTсyTсTBии цеЛи; кo,ц,иpyЮщееyстpoйствo фopмиpoBallия Bидеoсиг}IaЛoB ДЛя MoДУЛЯЦ:l1ИKoгеpеHтtloГo KoЛебaния пepeД.aTчиKa пo сЛo>кнoмy зa. кoг Iy и кoм M y т a ц ии П p иe м- пe p е д a Ч a ; П pи кo ppел я ц и o н н o й o бpабoтке пpиниMаеMЬIx сиГIIaЛoB кoдиpyЮщее yстpoйствo фopмиpyет 3aД,еp)KaHнЬIеBидеOсигIIаЛЬI'KoTopЬIe исПoЛЬЗyЮT кaK ollopHЬle Hayстpо й сTBo yП paBЛя еT BсeM и IIpя} ке IIи яI { o p p е Л я T o p a ; ,к o ' Ц ' и p y Ю щ eе TeM П o M п poце ссaMи B с T а н ц ии ( 3 a П y с K o M p a3BepTK и и н .ц ,и I { aTo pa' сЧитЬiBаIIия инфopмaции сo сxеM ПpиHяTиЯ perпений o IIаЛиЧии иЛи oтсyTсTBии сигнaЛoB' сoГлaсoBаниеL{ фopMЬI сиГнaЛoB с BЬIбpaн н oй - oП е p a T o p o п {tп к а лo й д a Л Ь н o сTи и pех { и M o M pабо тьr P Л C k| . Г . Д . )i сиHxpoнизaтop, обеспечивaющий сoBMесTIIyЮ paбoтy yстpoйств сTaнции' ЗaдaTlнyЮ стaбильнoсTЬ ЧaстoT и фaзoвьlx сДBигoB lraпpякeний, исIloЛЬ3yеMЬIхПpи фopмиpовaHИИ I1 oбpaбoтке сигIIaЛa; иIlдикaтopнoе yстpoйствo oтoбpа>I{еlIияpа.Ц.иoЛoкaциoннoй ин. ф оpм aЦи и , с o пp Я ) K е н H o ес Ц B М в т o pи uн o й o бpабо тки ; бл oк yп p а в Л e I I и я p е ) I { и M a M иp a б oтьt P Л C; aгpегаTЬI TIИTaHИЯ, oтсюдa сЛедyeт, чтo PЛC сo сЛo}кtIЬIMсЙГt{аЛoм oTЛиЧaeTся oт и м п yл ь сн oй н a ли Ч и е l \{y с т p o й с т в ф opм и po вaн и я , o 6pa6o Tки и K o . 190
llиpoBаIIия. Tpeбoвaния K aнTеtIнaM' иI{диKaTopy' ЦB1vl и дpyгиM бл o кaм и ЗMеIlяЮ тся. Haпp имеp ' пp и исПoЛЬз oBaI{ииll]иp oк oпoЛoс. lloГo сигHaлa дoпyскaeTся MaЛoe сних(еIlие кoэффициеI{тa HаПpаB'/ieн H o сTI {a нTeHнЬI Ha к p aях p aбoueгo.ц.I4 aпa3 oнa Чaстoт, p aбoта сXеMЬI paЗBеpTKI'rиI{ДиKaTopа дoЛх{нa бьtть сoгласoBaAIa с TеMпoM пoсTyПЛеIlия pа.ц.иoЛoкaциoннoй инфopмaции oT схеM oбpaботки сиг}IaЛoB гIpи бoльtпoй .ц.ЛиTеЛьнoсTи ЗoндиpyЮщих иMпyЛЬсoB I,IT. д. PЛC сo сЛo)I(нЬIMсигнaЛoNI oTHoсятся K KoГеpеHTHЬIMpaдиoЛoкaциoнIIЬII\iIсисTеМaM. IIoэToMV BЬIсoKи TDебoBaниЯ K стaби л ь н o сти чaсToTЬI гeнep aтop oв C liч и гeтеp oдинoв пp иrMI{иKa. Пpи нeстaбильнoсти qaс'Toты yN,IеIIЬшIaется Д.аЛЬнoсть oбнapyх<ения цeлeй' yxyдIIIaeTся тoчItoсTЬ oпprдеЛеtIия иx кoopдинaт Пo .ц.oпЛеpoвсKoйскopoсти' yBелиЧиBaеTся ypoBенЬ бoкoвьlx ЛerrесTкoв ФH сигнaлa. Пpи Пpoxoх<денI,IисЛo}кнoгo зoн.ц,иpyющeгo сиГнаЛа Чеpе3 yсиЛитeJII{пepeД.aTЧиКаBo3ниKaЮт исKa}кeния aMПЛитyдЬI и фaзьl, кoTopЬIе пpиBoдяT K исKa}кеI{иЮ егo ФH или BФH. Пpи бoльrпoм диHаlVIиЧескoMдиaпaЗoнe Bxo.цнЬIx сигtIаЛoB' oПpедeЛяеп4oM каК oтHoIIIениеMaксиMaЛЬнoГo Bxoд'I{oгoсиГIIаЛа к Mи[IиMаЛьЕ{oMy' Пpи в3аиMHO}/Iиx пеpеKpЬITиI{Bo BpеMеItи И HaЛИЧИИ HеЛинeйнoсти B ПpиеMниKе Moгyт Boз[lиKнyTЬ искaжeния. oни TaK}ке yMeнЬIlIаЮT дaЛЬнoсTЬ oбнapy>кения целeй. Bсе эTи I;Iскa)Kения бьIть миниMизиooB aнЬI. .II,oЛ)I{нЬI Пoлyнение xopoшей paзBяЗки Mе}кД,y ПеpеДaтЧиKoM и ПpиеMItиKoM пpи paбoте IIa o,цнy aHTeнHy - o.цнa иЗ сЛo}KIIЬIхзaдau (см. п . 4.4). ЧтoбьI ГapaHTиpoBaтЬ MиIIиMaЛЬIIyЮ дaЛЬнoсTЬ oбнapyх<eния (меpтвyю зoнy) PЛC, нeoбхo.ц.иMoбьlстpoе IIepеKЛЮчеtIиеиЗ pe. }I{иMa ПpиеI\Ia B pe}I{иM ПеpeДaЧи и oбpaтнo. Bеличина IIoДaBЛеr r и я I ]po сaчиBaЮ Щ егoсяB пp иеMник сигIlаЛa Пеp еДaTЧиKa oIIp еде. ЛяеTся }IеpаBеI{с'TBoM
(P"lP^i)T"Ьf } q",
(5.1)
ГД.e P' - пикoвaя MoщHoсTЬ иЗЛyчaеMoГo сЛo>I{нoгoсиГнaЛa на вЬIХoД.еПеpеД,аTчIiкZllPmin - MoЩ}Ioсть сoбственнЬIx lIIyMoB ПpиеMtlи кa I { a BxoДе сoГЛaсoваIlнoгo ф ильтp a ИЛИ Kop p еЛяTop а (помeхи I tе yч и TЬ I BaЮ T'Taк I{aк Пp и иЗMep ении p aЗBяз Kи aIrTeIIнyB сTaн. llи и 3aM е} 1ЯЮ T ПoГЛoщаroщей нaгp y з к oй); T"^ f :B - бaз a сиГнаЛa' рaBIIаЯ Пpol{зBедeниЮ егo дЛитeЛЬнoсTИ Ha IIIиpинy спектpa; q2 0TнOIIJeI{иесигнaл/пoмехa I{a BЬIхoДе с'хеMЬI с)кaTия сигнaЛa' IID!I I (o To po Mo б eспeчивaеTся Зaдaн}Iaя Bеp oяTнoсTЬ oбнap y > к eния цeЛII. Бoльшoй ypoBеtlЬ пyльсаций ПLITаЮщих нaпpя>кений вьIзьlвает MyЛЬTиПЛиI{aTиBIIЬIе Пoмeхи B ПеpеДaЮщеM TpaKTe [67, 68] . Fсли J\ЛЯ фopмиpoваtIия кoГеpенTtloгo зoIIД,иpyЮщегo сигtIаЛa испoЛЬ. зyIoT KЛисTpoнIIЬIй генepaтop CBЧ-диaпaзoнa, To tlyЛЬсaции |1 tIестaбильнoсTи tIиTaЮщих I{al]pяlкeний, [oдаBaеMьIx нa oTpa)Ka'I.еЛЬ'IIaKаЛ' aнoД' tlpиBoдят к пapaзитIroй фaзoвoй и aмплитyД.ttoй мoдyляции. Hестaбильнoсть и пyЛЬсaция lrаПpя}I{eниtтлитaния yсилиTелЬнЬIx цеtloЧек ЛБB тaюке BЬIзЬIBaюT ПаDазитIlvЮ aNIпЛи.r.yднo-фaзoByю MoД.yЛяциЮ.Cтpyктypа зoндиpyющегo сигнала oт.
l9t
ЛиЧaеTся oT oПoPнoгo IIaпpя}I(eHияKoppеЛяTopа' a Пpи oбpaбoткe с иM.oi,u.o"aнныi фильтpax oI(a.ЬIBaeTся paссoгЛaсoваннoй "
ции
Pиc. 5.2. oбoбщeннaя сTpyктyplrая схемa PЛC сo слo)кIIЬIM сиг}IaЛoM
амПЛиTy.II.ЬI' фaзы
или
чaсToTЬI
IIесyщегo кoлебaния; фopмиpoвa. TеЛЬ сЛo)KI{oГo сиГнaЛa пpoMе)I(yточнoй часToты 3 и блoк 4, в кoтo.. poM спеKTp сиГIIaлa пpoМ-е)I{yтoчtloи чaстoтЬI Пеpeнoсится нa CBЧ и yсиЛиBaeтся ,ц.o нy)KIIoгo ypoвIlя MoIIlHoсTи. Пpи этoм oдHoBpеMeIIнo oсy. щесTвЛяеTся KoMMyTaция oкoIIечIIo. гo кaскaдa пеpeдaтчиKa сигHалoшI'
ПoстyПающиMс кoДиpyющегoyстpaбoтьl poйствa,нeo6xoд.имая,ц.ля
Ira oдIIy aHтеtIItУ6. Bьrxoд пеpедaт-, ЧиKа чеpеЗ paзBязЬIBающееyстpoйствo (uиpкyлятop) 5 пoдклюuен K анTенIIе.
KoтopЬIx сoгЛасoBaн Пo зaдеpх{KаM с o>ки.II.aeMЬIMBpеMeIIеM IIpи. xo,цa oTpa>KеI]нЬIх сиГI{aЛoB. B блoке B с>катьlе сигIIaЛЬI .ц.етеKти-
стBеннoгo
IlIyма
н oй п oм е xи) .
192
и пaссиBItЬIх
пoМex
(вoзмorкнo
пoяBЛеHие
И ar,rlTp|B-
oбpабaтываются oтpa}I{еII[IЬIe oт целей сигнaЛЬI с pазЛиЧHЬIMи :tltIlеp}KкaMИB ДИaTlaЗoнe0{т{Тmaх{Тo в сoглaсoBa}IнoM фильтpe IlЛи кoppеЛяTopе. B пoследнеI\.{ сЛyЧae вoзMo)I{енпapаЛЛеЛЬFIьlй,пoс:"lrедoвaтельньIйLItrIИпаpaлЛеЛЬIIo-пoслe,ц,oBaтельньIй oбзop BсeГo tIнTepBaЛa 3aД,еp)кeK a.,*. Числo 3aдep)кеК /?1=Tцaх/тo,гД.е тo ItHTеpBaЛ кoppеЛяции сигнaЛа. Hапpимеp, .цЛя сигIlаЛa с Mo.ц.yЛиРУющeй .&t-пoследoвaTeЛЬIloсTЬЮТo - элемeнтapньlй I{BaHт М.пo. сЛедoBaTеЛьtIoсTи. B PЛс сo. сЛo)кtlЬIl\4исигIIаЛaMи oснoBIlЬIMи яBляются сЛeДyю. Iциe пpoцессьI: фopмI4poBaниe сигIIaла B ПеpeдaтЧиKе; выдеЛеIIиe I,I3ПoМех сигнaЛa' oTpa)I{eHI{oГo целЬю; фopмиpoваIIие B кoДиpyЮll1иx yсTpoйствaх ДIVlП, не3aДep}KaIlHьIхи 3aдepх{аI{HЬIxнa o}KидaеМoе вpеMя пpиxoда сигIIaлa oт цеЛи I,I oпpедeЛяЮIIIих 3aKoН M o дyЛ я ц и и зotlдиp y Ю щегo сйгналa и oпop ньIх }Iапp я)Kений к op p е.Ця To D а. Фo pм a сиГ}IаЛa oПp едеЛяеT TaKие xap аKTеp исTик и PЛс, KаK pаЗpсш I aЮщая спoсoбнoсTЬ Пo ДаЛЬнoсTии ск op oсTи' OД,Iloз HaчнoсTЬ IIахOх(деI]ияДистaнции Д,o цеЛи и ее скopoсTи' Ми}IиMaЛЬIIaядaЛЬtI o сTЬ и зM енеIlия и }IаЛичие < сJIепЬIx>Зoн ) ДaЛЬнoсти' Д.лительlIoсTЬ кoгеpенT}Ioй пoсьIлки и с'KBa}I{нoсTЬ с'игHaЛa BЛияIоT Ha энеpгoПoтенциaЛ стaIIции и сKopoсTЬ oбзopa ПpoстpaнсTвa. oснoвньlе П po r ЦссЬ I фop миp oвaния и к op p eЛяциoннoй o6 p aбoтк и сиг}IaЛoB в P ЛC с кB aз иIIеПp еp ЬIBнЬIM p е}к иMoМ из Лy Чeния Пp oиЛлЮ сTp иp oван ьI pи с. 5. 3 .
TеЛЬ н o сTЬ П oсЛе.цHегop авна Z"* т.,* (см. п. 4 ,4 ). Нa p ис. 5 .3 , d Bи дн a M ан и Пy ляция иЗЛy ЧаеMoГo сигнaЛa (пo з ак oнy ПC П), oпpе.цеЛЯЮЩaЯкBaзиIlеПpepывньIй pе}киM paбoтьI PЛС. P aзл и ч н ьIе эTаПЬI l{op p еЛЯциoннoй oбp aбoтKи сиГнaла IIp и пoсЛeдoBaTеЛьI{oM oбзоpе эЛеМеtIToB .цисTанции ПoказaнЬI IIa pис. 5.3, e-к: НarlpЯжеHие сoбственньIx IIIyMoB ПpиеМ}IиKa,на фонe ]ioTopЬIx не BиднЬI слaбьIе пpиIrиMаeMЬIесигI.IaЛЬI;HаIlpя)ке}I14Я cу!ГнaЛoB' с;ф(аTЬIx пo спеKTpy' BЬI.ц,еЛeнI{ЬIх иЗ IlIyMoB I{a BЬIxoде кoMl!{yTиpyеMoГo инTегpаTopa (.п.oплepoвский с.II.BиГчaстoTЬI paBен rryлю) ; BиД.нЬIoтMеTKи oт чeTЬIpех целей (см. pис. 5.3, эю); нЪпpя,liеHия ПpoдеTекTиpoBaIIнЬIхсигIIaЛoB (см. pис. 5.3' з) , IIaПpях{eIIие cИTшaЛa oт одинoннoй цеЛи IIa BЬIхoД,еДеTeкTopа (с'. pис. 5.3, u)- cтpeлкoй пoкaзaн Molvleнт BpеlvIеI{и'в кoтopьtI,i oтiчи-
|J 3акaз NЪ 474
193
Ilpя}I{еHия'Ha pис. 5.3,л лoкaзaIIo }IaпpЯх{еI]иена BЬIxoдe ДеTeк,IOpa кo ppеЛ я ц иollнoгo KaнaЛa B p e}к иMe }IеПp еp ЬtBнoгo нaблюДсния зa oД.нoй цеЛЬю. Bи.ц.ньIфлюктyaции сигнaЛa oT Цели зa вpемя 3 с. B стaн ц и я x oбнap y х< eния с к op p eляциoннoй oбp aбoтк oйI сигIIа"'to в бo л ьr л o й ба з ьt IIp и к нoПoЧнoй ФH или BФH Moхit{o p еаЛиЗopе}KиMЬIpaбoтьI. IraTЬ сЛе,II,уtоЩиe l. Cменa зaкoнa Mo.ц,yЛяциизoIIдиpyloЩегo сигItaЛ2 oT ПoCЬl.l-IKИ I( пoсЬIлкe' a тaK)Kе сpeднeй ЧaсToтьI егo сIIеKTpа. IJ.eли oбнаpyЛ{lIBаЮT oДtloBpеIvlеннoс иЗМepениеМ дистallции и д,oПлеpoвскoй сI (o po сTи . БьI стp aя сMeI{a 3 аKoнoB Moдy Ляции сигHаЛa y пPoщaеT аД.aП Taц и I оP J lС к иЗMеняЮ щейся пoмexoвoй oбстанoвк e. 1 4 з меI I еI { и еЧaсTo TЬ IсKаЧKoM }Ia иHтеp BaЛ, бoльrпий, чем интеp вaЛ ча. стoтнoй Koгеpе}IT}loсTи,IIoBЬIlIIaeTBеpoЯTнoсть oбнаpy>KeIIия цеЛи на фoнe oтpaх<eний oт мopскoй пoBepxнoсTи [109] LI T|p|4HaJIИI|ИИ зам и pан и й yЛyЧШ aеT Эмс. Чaстньlм слy чaеМ бy ле,г сигнa;I, oбесПечиBaIoЩий измepение ToЛЬKo=.цистaнции иЛи ToЛЬKo дoП"ЦеpoBскo гo см ещ ен и я частoтьl (p адиальнoй ск op ости цели). 2. И зм ен ен и е p aз p еlllaюЩ eй спoсoбнoсTи Пo дисTаI{ции и ск opo сTи зa сЧет и3 МенеIlия .цЛиTеЛьHoстисигнаЛa 7 ,, и элемeIITаp I I o Г o K Baн Ta тo. lloявЛяется Bo3 N4 oх{нoсTЬпp oсMaTp иBaTЬ p aЗrrЬIe yЧaсTки ди сTaнции с p аз Личнoй p аз p eшaющей спoсoбнoстЬЮ ' сoх paн Я я н еи зм еннoй сKop oсTЬ Bp aщеHия aнTенt{ЬIРЛС . Пp иMe}Iеltи e Qa3и po Baн HЬIx анTеIlнЬIxp ешIeтoKсy Щ есTBеI{нop aсшIиp ЯеTy Ka. З аIt}IyЮ
(a) Pис. 5.3. i1plrмеpьIДискpетнЬlхМoдyЛиpyloщих,Ll-пoследoвaтельнoсти сLIгнaЛa(а, d), напpя'(ellиЯ B схеMе стaнции сTруKTypа зoндиp),'ющегo B pe}киМeнепpеpьIвttoгo нaблю
Boзl\ilo)I{HoстЬ.
и пеpиoдиЧескихнepегyЛярнЬIхиМпyлЬсньrх(б, в) пoслeдoватeльнoстel.i' \е-Iс) т1 нaПpяжеIlие IIa BьIхollе детекTopa кoрpeляI{иollнoгo кaна"пa jl сl l и я
[3*
3 a oд нoй
ц е л ью
(z)
195
3. Пoдaвлениe oтpaжeний oт мopскoй ПoвepхHoсTи, бepегoв, гид.poMeтeopoв с вЬIдеЛеIlиеM oднoBpеI{eH[Io сигHaлoB oT дBи)KyЩихся цeлей с иIIЬII\ди,цoплep_oBскиMI,IсKopoстяMи. Pе>ким дoпЛеpoвскoй сеЛeкции целeй (Д.сЦ) вBoдяT ПpoстЬIM oтклЮчениеI\,Iд.oПЛepoBских фильтpoв, сooTBeTсTвyЮщиx нyлeвoй paдиальнoй скopoсти. Aналoгичньtм oбpазoм мo)кHo вьIдeЛиTЬ инфopмациЮ тoЛькo o [Iепo.iI.Bих{IIЬIх цеЛяx иЛи o цеЛяХ' paдиaЛЬIIЬIeскopoсти KoтopЬIx ле)кaT B зaдaIIIIoМ иIrTеpBaЛезнaчeний. 4' Пpvтбли)Kе}IIIаяклaссификaция целей пo их paДиoЛoKaциoннoй д,ЛиIIе' pадиaльнoй скopoсти дBи)кеHия и I{ypсoBoNлУ УГЛУ, а таKх{е tlo сПеKTpaЛЬI{ЬIMпpизI{aKaivl oTpa>кеннoгo сигHaЛa. Пpи этoM Hа oПpедеЛеHHoм yЧaстKе и3Mеpяе\4ЬIх3aдep}I{еKyBеЛичиBaют paзpешiaЮщyЮ спосoбнoстЬ Пo .ц.исTаtIции и сKopoсти 3а сЧет yMеIIЬIIIе}Iия эЛеMeHTаpHoгo KBаHтa сиГIlаЛа и yBеЛи. Д,ЛиTeЛЬIIoсTи чeI{ия вpеI\,IeникoгepенTlroгo нaкo[Лeния. ИнфopMaциЮ BЬIBOдяTнa oтд.ельньtй эKpаIt иIIД,иKaTopатoчI{ЬIxKoop.ц.инaтИЛИ Ha свoбoД,ный секTop эЛeKTpoннo-лyveвой тpyбки ИKo. 3наниe yкaзаIItIЬIx пapaMетpoB Mo)Kет oкaзaTЬся IIеl(oсTaтoчнЬIMД.Ля paсloзнaBания цeлей, н o B pя д е сJ I y Ч a е в э т а и н ф o p M a ц и я Пo л e3[I a' н aП pи M еP tlpи paсхo)к.цеIlии сyдoB (см. гл. l). 5. PeгyлиpoBaниe эIIеpгoПoTеI{циaЛa PЛс 3a сЧет изMеIIения скBa>Kнoсти BидеoсигнaЛa' KoMMyTиpyющeгo пpиeMHиK и ПеpедаTчиK' чтo Д.ает BoзMo)кHoсTЬ вьIбpaть лyurпий pе>киM oбнаpyх<eния целей на фoне oтpах<eний oT Мopя. Taк, для oбнаpy>кения целей с зa.ц,aннoй HaиMеHЬIIIей ЭПP энеpГия зoндиpyЮщегo сигllаЛa в блих<нeй зoIIе .циста}Iции дoЛ>I{набьlть знaчитeЛЬHo MeI{ЬllIе' чеI\,t в дaльнeй. Упpавлeние энеpгией Mo)I{ет, нaпpиMеp' yЛyчIllить IIapaMе T pЬIэ Л е K T p o M a Г н и т н o йс o B ] \,I е с T и M o сти (Э Д{ C). ПеpенислeннЬIe pе)t{иI\4ьI ЛегЧe peaлизoваTь в PЛC сo сЛo)I{нЬIMи си г HaЛ аМи п p и к o p p е Л я ц иo н н o й o б p a б oтке. Koppеляциoннoй oбpабoткe сигнaЛoB и3-зa ПoследoBаTелЬlloгo aЕaЛИЗa ЭЛеMеIITOB дисTаIIции пpисyщ недoстaToK - yBеЛичеI{ие вpeМeни oбзopa пpoстpаIIстBa пpи oднoканaльнoй сxеi\4e oбpа. бoтки. ,Ц.ля yменьIIIeния вpеMеIIи oбзopa пpиMеIIяюT пapaЛЛeлЬньlй aнaлиз элeMеIIтoB дисTaIIции и Дoплеpoвскoй чaстoTЬI с Пo. I\,IoщЬюMнoгoкaнaЛьнoй схемьI oбpабoтки. B этoм сЛyЧaе Д,исTанциЮ и иtITеpвал изMеpяеlvIЬIxскopoстеft paзбпвaют нa paздеЛЬнo анaЛи3иpyeМЬIе yчaсTки. Числo I]apaЛлеЛЬнЬIx KaнaЛoB IIo Д.aЛЬIIoс'Tии .цoпЛеpoвскoй скopoсTи Пpи tIаиMеIIЬllIеМBpеMени oбpабoTки paB[Io t|.1||2, Г\Q IL1._ ЧисЛo paз.цеЛЬHo paзpеlI]аеMьIх эЛемеIITOB .цистaHЦИИ; n2 - Числo эЛeMеIITOB пo ЧастoTe. Boзмoх<нЬI paзЛичHьIе кoмбинaЦvlИ ПapanIЛ е л ЬI{oг o п o с Л e .ц o в a т e Л Ь н o г oмe T o д o B o бзo pa. H ап pи м еp, п o сЛ едoBaTелЬtIЬIйобзop эЛеМeнтoв дисTaI{ции с ПapaЛЛельньIм oбзopoм эЛel\лентoв paзpеlIlеIIия Пo чaсToTе с ПoМoщЬю гpебенки I-IакoПиTелЬtIЬIx фильтpoв. flpyгoй Mет0д - Д,ByxэTaпньtй пoиск: ПpeД'BapиTеЛЬtloе oпpеДеЛeниe paдиaЛЬнoй скopoсTи цеЛи (без измеpeнI,Iя дистаIrции), а ЗаТеM oпpеД,еЛeI{ие .ц.исTaнции .ц,o целей с и3BестнoЙ paдиaльнoй скopoсTЬЮ иЛи нaoбopoт. Пpи этoм для 196
Il3l\{еpеHия ДaЛЬнoстии сKopoсTипpиМеtlяЮтpа3HьIeстpyKтypЬIси. l.HaЛoв (paзныe ,Ц.IVtП).Bo всex слyчaях paзмеpЬI зoны ФH или
ypoB}IеM бoкoвьtx леПесTKoB дoЛ>KHЬI BФH сигнaЛa с IIoHи}кeн}IЬII\{ бьlть бoльшe' ЧеI\,I и paдиaЛЬHых диапазoII и3IvIеpяeMЬIx ,ц,aльHoстefl' сI
tlz (Т '
*
Тo *
т . u* ),
где /o - BpеIvIястиpaния инфopмaции B нaKollиTеЛяx KoppеЛяTopa; I n{ Т"-o дH a из BoЗMo)t{IIыxp eaЛиз aЦwЙ,и[rTeгp aTop ас KoмMy тaц и eй (бyдеT IIoKaз aHa в п. 5 .4 ). Bp емя oбз op a y менЬlПaЮ т 3 a сЧет yсЛO)KHеHияaпПapaTypьI. П pи o бзop e с дЛиTeЛЬIIoсTяMик BaHта пo з aдеp )к к ам oпop нoй .ц.1v1П,paвнoй To, И Пo ЧaстoTe' paвнoй l/Т", возниKaIoт Пoтеpи MoшlI{oсTипpинятoгo сигHaЛa и3-3а BoзMo}I{I{oгoHесoBпaД,еtI|4Я Зaдеp){{еK.ц.IvlП и сиГнaЛа oт цеЛи, a TaI{)I{енeсoвtlадеHия дoплepoB. сKoгo сДBиГa ЧaсToты сигнаЛa сo сpедней чaстoтoй дoГIЛеpoBсKoгo фильтpа. Cpеднее зIIaчение IIoTеpЬ tIе ПpеBЬIIПaет3 дБ. B PЛс сo сЛo}I(IIЬIМи сигнaЛaI\,IиПpиMенИМa И фильтpoвaя oбpабo ткa, o беспечивaЮ щaя MенЬIlIее Bp еMя oбз op а Пp oсTp aIIс' TBa. Пoстpoение фильтpa сЛo}I{нo пpи бoльlпoй длительнoсTи сиГнaЛa и и3МенеHии зaKoнa MoД.yЛяции B пpoцессe pабoтьl PЛС. !.oпoл. I{иTеЛЬнЬIесЛo)I(HoстиIIoяBЛяЮTсяB сЛyчaе KBa3иIreпpеpЬIBнoгope. ).I{иMa paбoTЬI, eсЛи неoбxoдимo сoxpaIIитЬ MaЛЬIе бoкoвьIе Леп естки ФH . Пoстpoениe PЛс пo пpI{tIципy aвтoкoлебaтельнoй систeМьI. Пpинцип aBтoKoЛебaтельнoй сис'теMЬI с зa.п.еp>кaннoйoбpaтнoй сBя3ЬIo ПpиМеняЮт в блиrкней pадиoЛoKацIlИ Д\ЛЯ изМеpеIlия нeбo л ь ш и x paс стoяний Мe}I{дyдBy Mя oбЪеKTaMи [6 1 ]. B TаKиx сисTеМaх BЬIxoд ПpиeMника сoед.и[lяЮT сo Bxoд.oм пepeД,aTЧиKa' BЬIП o Л tI еH tlo гoB BиДе y сиЛиTeля МoщI{oсTи (см. p ис. 5 .|, б). Е сли цeЛЬ oTсyтсTByeT' в ПpoсTpаIIстBo изЛyЧaloтся yсиЛе}IHЬIесoбственIIЬIe IIIyМЬI IIpиeMIIикa' пpolxe,цш]ие чеpе3 yзкoпoЛoсHьтi'l фильтp 7. П plr н aл и н и и цеЛи oбp aз y ется з aMKIIy тaя сисTеMa с з адеp > к aннoй oбpaтнoй сBязЬЮ, кoTopая пpи дoстaToЧIloм УcИЛeHИИ сTaHoBится tteyстo й uи вo й aвтoк oлeбaтельнoй систeмoй. Pасстoяние ме> к дy oбъ екTaMи oпpедеЛяют пo 3HaчеAию чaстoты' нa котopoй Bo3никaЮT ;lвтo кo л eбан ия. Эта ЧaстoTa 3 aвисиT oт Bp еMеHи з aДеP> к к исигIIаЛa B tIpoсTpaнсTBе т и B цeпяx пpиеМoпеpeДaTЧИKa\n:
f ": n l \
*т),
n:|,
2, 3, . '.
( 5 .2 )
!.ля вoзниKHoвения автoкoлебанllil в замкнyтoй сисTе[de нeoбxo/lи М o ' ч тo бьl з aTy хal{ие сигHаЛa пp и p aспp oсTp aне[IиI{и oTp a> Kеltиll d KoМlrelrсиpoвaлoсЬ кoэффициеtIToM yсиЛеIlия Пpиеп{oПеpедaT. 'tИI
ции .ц,ooД,инoЧI{oЙцеЛи Пo зHaЧениЮ чaсToTЬI аBToкoЛeбаI{ий BoЗIlIo)KI{oЛиIl]Ь Д,Ля небoЛЬIxиx иHTepBaJIoB.цaльHoсTи' TаK кaK ЛЮбoе сMещеIIиe ToЧечнoй цеЛи }Ia pасстoяIIиe, pаBIIOе ПoЛoBиtlе Д.ЛиtIЬI вOЛIIЬI несyщей' пpI,IBoдит к пpех{нeN{y 3IIaЧениЮ чaсToTЬI aBToKoЛeбaHИfI'.Измеpениe pасстoяI{ия дo нeскoлЬкиx целей вooбще нeвoЗMo}KнO. B этoм сЛyЧae qaсToтЬI' IIa кoтopЬIх МoгyT BoзtlиI{aTЬ aвToкoЛебaIIия' oпpeдeЛяЮTся эKBивaЛeIITI1ЬIMфaзoвьIм цеI{TpoM' ПpиtIеM пoЛo)кеIlие егo ЗaBисит Kaк oT B3aиMнoгo paсПoЛo)кеIlия целeй в IIpoсTpaIrс'TBe'Taк и oт сooTIIoIIIенияиx ЭПP Il30] . Taким oбpaзoм, испoЛЬ3oBaIIиe пpиIIципa aвтoкoлебaieльнoй систeMЬI ,ц.ЛяпoсTpoeния PЛC нeПoсpеДстBеtIнo в Bи,ц.есхеMьI' и3oбpaх<еннoй }Ia pис. 5.1, б, зaTpyдIIеI{o llpе)кДе Bсeгo из-Зa oTсyтсTBия paзpешIeния Пo дисTaнции. B To )I{eBpеL{я пpиMеHrI{ие IIpиIIципa дЛя ПoсTpoeния pадиoЛoKациoнItЬIx сисTеM и}ITеpесIIo' Taк KaK в этoM сЛyЧaе сTaнция яBЛяЛасЬ бьI зaмкнyтoй инфopмaциollнoй системoй, в кoтopyЮ цeЛЬ Bxoдит B кaЧeсTBe сoстaвнoй части сисTеMЬI' oбpaзoвaннoй цeпями пеpедaтчиKa' пpиeмника и сpе.ц,oй pасп poсT paн е H ия . П p o ц е с с ь I , B o з H иK a Ющ и e B сTан ц И И npи I o бн apy}Keнии' зaBисеЛи бьI oт хapaKтеpисTLтK ут Koopд'иHаT цеЛи, a pе)киМ yстaнoвлeния aвтoKoЛeбaнутЙ oбеспечивaл бьI адаптaциЮ Пo pяДy Пapaм е T poв ' I I a пp иM е p I l o y p o Bн ю из лyн aем o й M o ЩH o сTи . Coвмeщeние MeTo.ц,oBгIoсTpoеHия PЛC сo сЛo}I{HЬIMи]lсеBД.oш]yMoвьIMи сиГIIaЛaMи с пpиIIциПoм paбoтьt aвтoкoлебaтельнoй сисTrMЬI .ц,aеT B03Mo}I{HoсTЬПoсTpoитЬ paД.иoЛoKациotIнyЮ сисTеМy oбнapy>кeния с зaМкIIyтЬII\4KoI{тypoп,Ioбpaтнoй сBя3и ЧеpеЗ цеЛЬ. }lo>кнo, }IaПpиМep' oбеспечить paЗpеIl]еI{иеIIo Д.IlсTаIIцииB сисTеlvIе с oбpатнoй с'Bя3Ью 3а счeт BBедeния KoppeЛЯциOннoй oбpaбoтки. oД.накo в эToM сЛyl{аe ПpиIllЛoсь бьl вoёпpoизBoдиTь зa. деp}I{аIIIryЮKoпиЮ IIIyl\,IoBoГoпpoцессa' ЧTo TеxI{ичeски Tpy'ц.нO, a pазpеIПеIrие IIo Дистaнции бьtлo бьt I{изкиM (фильттl 7 нa pи с. 5. | , бy з к o пo лo с н ь I й ) . П o э т o мy Дл я pеaл и зац и и кo ppел я циoннoй oбpабoтки целесooбpa3IIo oсyщeсTBЛЯтЬ l\iloдyЛЯциЮyЗкoпoЛoсHoГo lxyМg' Irpoш]еДIl]eГo Чеpeз фильтp 7, пo детеpминиpoBан. HoMy закoн y.- B э T o M с Л y Ч а е M o ) K I I o фo pм и po ваTЬ сДBи H yTЬ I еBo BpeMеI.Iи кoПии ToЛЬкo Д,еTеpМиHиpoBаIlнЬIхсиГ}IaЛoB' нaПpиMеp д и сK pe T } IЬIxП с П . Пpименение сЛo}кtlЬIx сигIIаЛoB бoльtпoй ,цЛиTeЛЬIloсTиB I
вЬIIloЛtIе[IaB BиД,e деMoдyлятopa 14 и yзкoпoЛoснoгo фильтpa I3. С выхoда yЗKolloЛoснoгo фильтpa пpиIIиMae\,lьIйсиГнaЛ llеПoсpeд. стBеIlHo пoдaeTся I{a Bхo.ц.пepeдaтЧиKa (мoлyлятop 3) и TaK )Ke' кaK и н a сх еMе Tp aдициoннoй PЛC (см. p ис. 5 .2 ), нa вxoд блoк a o бpa6o тки 8 (см. p ис. 5 .4 ). Пp и oтсy TстBии це.L и B Пp oсMaTp и. вaеMoМ yчасTке .ц,исTaIIциииЗлyчaеMЬIM сиГHaЛoM oy.цyT ПеpеI{есеItнЬIe Ha CBЧ сoбстBенIIЬIeшyL,IЬIпpиeN{IIиКa'ПpoIIIедIl]иечepeз yзкoпoлoсньtй фильтp 13 и' мoдулятop 3, Г.це oсyщесTBЛяеTся фaзoвaя M aн и п yЛ я ц ия Ilo з аKoI{y ПсП. Tак oе IloсTp oеI{иePЛC пoз вoляет исKЛЮЧитЬ зa.ц,aюЩий гeнеpaTop и3 сxеMЬI фopмиpoвaния сиГнaЛа
Pис. 5.4. Cтpyктуpнaя сxемa PЛС, пoстpoеннoй пo ПpиrIциIIyaBтoкoЛеoaтеЛЬIlоисистeMЬI ( с м . pи с . 5 .2 ) . П oскoль кy Г Ip и oT суT сT Bии ц е Ли сИсT е M a p a з o. ПЧ М K н y T a , B п p oсT p a r r сT Bo и3 ЛyЧ a r T ся M a ЛЬIй yp oве н ь М oщt loсT и. Пpи налинИИ ЦеЛИ и сoBIIaД,eнии BpeпiIеIrи 3aД.еp>I{KиotlopнoГo нaПpях{е}Iия с o)Kи.ц.аеMЬIM BpеMе}IеM ПpихoД.а сиГ}IaЛa oT цеЛи сIIeкTp ттIиpoKoпoЛoснoГo сиГнaЛa с)KиMаеTся B деMoД.yЛя,гopе 14 ( с м . pи с . 5 . 4) в yз KyЮ Ч a сT oT r r yЮ lloЛoскy, k| BcЯ э н е p гия сиГ н a Лa э T oM y BЬIIloЛH Я П o П а д а eT B yз кoП oЛoсн ь Iй филь тp 1 3 . Блa гoдa p я eTся yсЛoBиe Bo3тIиKIloBеHия aвтoкoлебaниЙ K} 1, в систeме BoЗHик a еT а B T o к o л е бa те ль н ь Iй пp oц е сс ( p ис. 5 .5 ) ' из ЛyЧ а е M a я M olц н oсT Ь .DезK o B o З Dа сT a е T . Если )I{е зaдepх{ки ollopнoГo и oTpa)KеIll{oгo сигнаЛoB IIe сoвtIaД,аЮT' спекTp cИГHaЛa нa BЬIxoД.е .ц.еMoД,yЛяTopa oсTaеTся lllиpoк и M ' B п o Л o сy t lp oП yскa l{ия yЗKoiloЛoсн oгo филь тp a 1 3 ( см. p ис' 5 .4 ) П o I I a Д a еT Л и iIIЬ }Iе Зн a чиT е ЛЬH a я чa сT Ь э н е p Г ии, П oЭT oмy кoэ ффициенT yсиЛе}Iия KoЛЬцa oбpaтнoIl сBяЗи He ПpеBЬIlflаeт l и автo. к o " ц еб a н и я Ilе BoЗн иKа ю т. T a ким oбp a з oм, в P ЛC сo сЛo) K}IЬIM сиГ н a Л o м ' П o с Tp oе н IIoй пo пp ин ц иir y a BT oKoле бa те ль н oй систе мь t , вь I. сoкий ypoBel]Ь MoщнoсTи иЗЛyЧaеTся ToЛЬKo Пpи нaЛиЧИИ ЦeЛИ И l i еП pеM еI I н O H a П p oс'M a T p иBa e M oM yЧ a сT Kе Д.исT a н ц ии. B системе pиc. 5.4 Пpе.цyсI\loтpeн кBазинeпpеpьIвньtй pех{иM иЗJlyЧеFIия - paбoтa IIpиеMHиKа и пеpеД,aTЧИKa Ha oД.нy aI{TеHнy' Kaк и B схеMe pиc. 5.2, oсyщeсTBЛяеTся KoMMyTaция ПpиeI\,IниKa и ПеPеД.aТчиKa' кoTopaя I{е нapyшает pe)KиMa aBToKoЛебаниtr блaroдapя
199
нaЛиЧI{юyзKoпoЛoснoгoфилЬTpa 13 в KoЛьцеoбpaтнoй связи. Этoт фильтp oбеспечивaет yсЛoвие BoЗникIIoBеHияавтoкoлебaний
Pи с. 5. 5
Boзни кнoвоllи e ne -
)киMааBтoкoлебаний o Pfiс
1 i: 1 4 5 fi :
.€ i q..
ltЬ I е pa3Ли ч и я B пoсTр oеHIrиPЛс Ha oсIIoBе аBToKoЛeбaтельнoйсисTеMьI и TpaД.ициollнoи. P aсч ет п o меxoУсToйчивoсти. Paссмoтp им пp иближенHy Ю MеToсo сЛo}KHЬIM сиГHaЛoM' itиKy paсЧeта пoMeхoyстoйчивoсти PЛс llo сTpo ен н o й rпo тp aдициoннoй схеМе [5 0 ] . oгp а}IичиМся сЛy чаеM П асси BH Ь I х I I oMex (oтp arк ений oт мop ск oй [oBеp хIioсTи). Пoмехoyстoйuивoсть PЛC сo сЛo}I(ныM сигIlалoM oIIpедеЛяеT,ся фopмoй Ф[{ и л и BФH сигнала. Пp и нaЛичии lloМex oт мop ск ой ПoBеp хI{oсTи oтKЛик сxeплЬIoбpабoтки ПpeдсTaBЛяeт сoбoй сyMMy I{oppеЛиpo BаH н ьI x (п o oснoвнoмy ЛeПестк y ФH) и неKop p еЛиp oвaнньlх (пo бoкoвьIм лeпесткам ФH) сoстaBляЮщиx. Если бoкoвьIе ЛепесTKи [)аBньI ЧyЛю' тo }IеI{oppелиpoBаHIIaясoсTaBЛяЮщaя Taк)кe paBнa IlyЛЮ. PеальньIе сигIIaлЬI иMeЮт бoкoвьlе ЛеПeсTKи ФH пo дaЛЬ. lIoсTи и ЧaсToте. Cpавнить кaчестBo paЗлиЧ}IьIx сиГIIaлoB пpи фиксиpoBaI{нЬIхпapaмеTpах PЛC, }IaпpиMеp oд,и}IaкoBьIxBЬIсoTax yстaItoBI{иaнтeIIньI,эtlеpГoПoтеHциaЛe' и T. ,Д..,фиксиpoвaIIHЬIx ПаpаMетpaх цeЛи (ЭПP' зaкoн флюктyaций и т. д. ) и специфике ПoМеx' 3аBи ся щ и x o T ск op oсTи BеTp a' BoЛI{ениЯи T. П.' Мoх{нo пo хap aк 'Г еpи сTи K aM o б нap y > к ения цели' T. e. Пo з aBисиN,IoстиBер oяTнoсTи oбЪapy>кения цели oT дисTaI{цИ|4T|pт4фиксиpoваннoм ypoвне лo>кI I ЬI х T Dе BOг:
D:f Pис. PЛC ции 1
5.6 Cигнальl I{а вЬlхoде п pи п poсМoT p е дlI стан(B элeментаx дистанцItи *l 4 нaхoДятся цeли)
9 бpaт н oй сB Я3 и p a з p Ь I B a е т с я ( с и г н a лo м с вых o Дa бл o кa o бpaбo тки Q) дo oKoнЧaния вpемени пpoсмoтpa дal{Hoгo yчaстKa Д.исTaI{ции. oтмeтим, ЧTo пpи oбьIчнoм пoстpoении PЛC пpеpыBaтЬ Пpoцeсс Ilaкoплeния сигIIaЛa B пplleп{никe пpaкTI,IчeсKи Ilе иMеeт сМыслa' тaк кaк излyчaeтся пoстoянньlй ypoвeнЬ MoщHoсTи HеЗaBисиMo oT НaЛИЧИЯ иЛи oтсyтсTBия цeли. Ha pис. 5.6 пpивeде}Ia oсцилЛoгpаMмa сигIIaлa нa BЬIxoде yзкoПoЛoсHoгo фильтpa 1J (см. pис. 5.4) в PЛC с ПoслeдoBaTeЛЬныI\4
( R ) п p и F : с on s t .
Пpивoдимая MеToдиKа paсЧeтa IIoЛyче}Ia Пpи слe.цyЮщих ,ц,o. I I yщ eн и я x : B IIpиеMIIиKе [pиMeHяют обpaбoткy B кoppелятбpe ИЛvl сoгЛaсo Baн H o M Qи ЛЬтp e; П o м ех a' r toсTy Пaющая oт любoгo y Чaстк a мop ск oй ПoBep xнoсTи' и yглy'- стaциoнapЕьIй гayссoв пpoPaЗprшаeмoгo пo Д14cTaHЦI4I4 Цесс; кop pеЛиpoBaннaя и lleкoppелиpoBaннЬIе сoставЛ яющиe пoMеxI.I I lM eЮт I I o pM a ЛьHoе p aспp еД,eЛeниe' IIаp aMеTp ЬI KoTop oгo ЗaBисят ( )T дI I сT aнЦи и ;
цеЛЬ ToчеЧHaЯ 14 IIeпoдBи}кнaя; oгибaющая сигнaЛa' oTpaх<ен. lloгo oт цeЛи, paсПpeделeнa пo зal{oнy Pэлeя и фaзa - Пo paBнo. M еpн o М y зaкo нy B инTеp вaЛе [п, -п] ; сoбсTBeI{нЬIйrпyм Пpиeмника - бельтй, гayссoB. ! .л я п pи н ятoй мoдeли сиГнaлa oт цели Bыp a)к eние (5 .3 ) з aпIlсЬIBаюT в вtт,дe |22| n -
Итaк, IIpиMеIIеHиe сЛo}I(нЬIх сигIIaлoB дaет BoзIvIo}кHoстЬпoсTpoиTЬ PЛC на oс}IoBе aвтoкoлeбaтельнoй систеMьI, чTo пoЗBoЛяет' B чaстнoсTи' сHи3итЬ и3ЛyчaеMyЮ IvIoщнoсTьvI Kalr' сЛедсTBие _ пoBЬICиTЬэ^4С' Bозмох<нa aДaПTaЩI4Я и Пo дpyгиM ПapaмrTpaм. Мo. }Kнo исПoЛЬзoBаTь тo oбстoятеЛЬсTBo' чTo ЗaMKнyTЬIе сисTeMьт с oбpатнoй сBя3ьЮ oблaдaют вьIсoкoй чyBстBиTeЛЬHoсTЬЮK изМенeHиIo ПapaI\4eTpoB.Cpaвнение pис. 5,2 vl б.4 yKaзЬIBаеT I{a }IесyщeстBeI{200
( 5 .3 )
I
г tJ7lтi
(5.4)
l.дe q(т)- o тнorпeние сигHaл/пoмеxa. Пoмеxa Bк ЛЮ Чaет oтp a)KelIия oT мopскoli пoBеpx}IoсTи и флюктyaциoнньIй шyIvI пpиеМHиKa. |4з (4.5), yч иTЬIBaя' чTo Е :PtTн, E np :d PtTn, Pц:d P, пoлy ЧиM
q (т):
Pu (т)Ix (0' 0)J,
(5.5)
P mi п - lt. l s " ( т ,, f ) l x ( т _ т ,, l - f ,) | 'd Id т , 201
гдr Д - эHеpгия излyчaeMoГo сигIIaлa; Pt -,MoЩнoсTЬ изЛyЧaeMoгO си г н aЛ а; 7, '- в p e мя к o г е p е н T H o Г o н a K o п Л eн и я си Г tI аЛa; d- кo э ффициeнт oсЛaбЛeния МoщIloсTи сигHaлa Пpи paсгIpoсTpaнelrиИ ,ц,o це Л и и oбpаTн o ; Pu ( т ) - M o щн o с T Ь с иГ н aл a, o Tpa} кеI I H o гoo T ц еЛ и ' нaxoдящейся нa дистaнции R:cтl2: Pmin: Bo7, AЛ - MoщIIoсTЬ |lTr'; 7' IIIyMa; tF: шyмoBая TeмПеpaTypa пpифлюктyациol]I{oгo е MH и кa; B o - п o с т o Я I ] H a я Б o ль ц мa н a , pаBн aя 1,38. 1023.Ц.>к/K . Мoщнoсть кBaЗинепpepЬIBIIoгo cl4ГHaЛa' oтpа)KeIIHoгo oT цеЛи,
(5.6) гДe Р" -TIИкoBaЯ MoщtIoсTЬ ГIеpе,II.аTЧиKai Lpкoэффиuиel{T Пo. теpЬ пo MoЩIIoсTи пpи oбp,aбoTкe сиГHaЛa (oпpеделяeTся сKBaх{[l oсT ЬЮ си г II a Л а , а T а K х { e Ф a K T o p a M и' x apаK Tеpи ЗyЮщ и M и П o теpи B П pи е МoПе p e Д a Ю ще M y с т p o й с т в e с T aI { ц и и [107] ) ; Ц - K П Д, aн TеIlIIo-BoЛнoBo,ц.нoГo TpaкTa; o. - ЭПP ToЧеЧнoгo эKBиBаЛеIITа цeЛи; (см ' гл . l), зaви ся щ aя o T V(т ) - ф yн кц ия o с лa б ле н и я с иГ н a Л a .ц,истaнции' BьIсOT aнTеI]нЬI PЛC и ToчеЧнoГo экBивaЛеI{Ta цeЛи' П oЛ я pи 3ацИи' y с лo в и й p a с п p o с T p а } I еH и я pа.Д.и o Bo Л Hн aд M o pеM [38]; G - кo э ф ф и ц PI е н Ty с иЛ е н и я a н T еI tн Ь I . 3атpy.Цнения Пpи BЬIЧисЛении oTIIoIlIеIIиясигнал/пoмеxa [см. ф opм yл y (5.5 ) ] мo г y T B o З [ I ик tI y T Ьl - I p и aI I П po K си M ац и и фyн кц и и S *(т ', f) ан a Л и T и ч e с к и M B ь I p a х { e н и е M. Bьtч и сл ен и я M o } I { н o yП po сTиTЬ, I]peДсTaBиB иHTеГpaЛ сBеpтKи Д.вoйнoй сyммoй, ЗaMeI{иBB BЬI. pa)кerrии (5.5) непpеpьIBнoе ПpедсTaвЛениe фyнкции oT т и fo ДисKpеTIIьIivI.Испoльзyя BьIpa>I(ениe (4. 1 l ) и ypaBHеIIие 'Д,aЛЬIIoсTи paдиoЛoкацИll I'ЛЯ oценки MoщIloсти МеIIIаЮщиx oтpaжений oT Iro.Ц.стилаlоЩeй пoBеpхI{oсTи o,(т)' ЗaI]иllIеM o (т):
(ф ) 0 seс ф AR P nL"?"2G2ч2oo (4п)з R3
,
скoЛЬ}I{eIIия ф; 0" -
rrlиpи}Ia .Ц.иaГpaMMЬI HaПpаBЛеI{нoсTИ alf -
теIIrIЬIPЛC в ГopиЗoнTaЛьнoй плoскoсти;AR:Иol2 -paЗpeЦraЮщaя спoсoб}toсTЬPЛС пo .ц,истaнции. З aп и п r е м BЬ I p a х { е I I и е( 5 .7 ) с лe лv Ю щ и M o бpазo м : o (т) : 3 oo (ф)тo sес ф (т)_3,
(5.8)
где 3 : P'LpG2?u2ц20,l|4 (4тт)3с2| . P aзoбь е м Д и с T a I I ц иЮ ,I I p o с M а T p иBa е MyЮP ЛC, н а paзД.еЛ Ь I { opaЗpeIIIaеМЬIeyЧaсTки' oбoзнaчив заПaзд.ЬIBaHиесиГнaЛa Дo Ka>кдoгo yчaсTкa тd. Toгдa (5.e) o (т;)- 3 oo (ф,)тo sес фl (т')_' : P'. Если отсчеTЬI т1 Пpи д.исKpеTизaции фyнкции (5.9) вЗяTЬI B сooTB e T сT B и и с т e o p е мo й K o т е ль н ик o в a [ 64], п o л yuaеM I I peдсTаBЛеI I и е мopскoй пoBеpхнoстI4 Ka:к нaбopa .ц,искpеTI{ьIхoтpа)кaTeЛей, paсПoЛo)KrIIIIЬIxнa paзIrЬIх Д.исTaнциях. CpедHяя MoщIIoсTЬ oTPaх{е. 202
o, ( т:)
K
i-o
x 1
9
P ;01т - т ;, 1,
( 5 .1 0 )
ГД,е K - ЧисЛo paзpешIaеMЬIx эЛеMеHToB IIo зaДеp)KKе сиГ}IaЛa, B кoTopЬIх MoщнoстЬ oтpa>кений oT эKBиBаЛеI{T}IoГooтpa)KaTeЛя ПpеBoсхoДиT I\4oЩHoсTЬ сoбственньIx IIIyMoB. нopMиpoBaнI{oГo э}IepГеTиЧесKoгo сПекTpa [искpетнyЮ I\,{o.цеЛЬ сиГHaЛoB' oTpа)Kе}II{ЬIх oT Mopя' ПpеД.сTaBиMB Bи.Ц.е
Ф ( т ,, f ) :
l: 0 ,
Il,
2 .. -
Ф i 6 ( l _ f oi ) ,
( 5 .11 )
Г .I I 'еФ;{ 1 - к oэф ф ициент oслабления' xap аKTеp из y ющий 3 нaЧeI.IиЯ FIopMиpoBaнIIoгo энеpГеTиЧесKoгo сПекTpа сиГнaЛa' oTpa)Kенt{ o гo o T M o pя, Пp и ДисKp eтHЬIx p aсстp oйк ax Пo ЧaсToTе rra i:0 , t 1, -|2 кв aнтa' p aBнoГo 1 lT"- p aЗp еШ aеМoп,{yэЛeмeнTy Пo ЧaсToTе; "I- числo эЛeMeI{ToBtlo чaсToTе' B кoTopЬIx иtlTеtIсиBIloсTЬ эIlеpГеTиЧесKoГo сtIеKTpa сигIIaЛa' oTpa)кeннoгo oT Mopя' ПpеBoс. хoДит сrreкTpaЛЬIIyЮIIЛoтнoсть собственHЬIх llIyMoB ПpиeмниKa. И сп o л ь зyя BЬIp a}KеtIия(4 .1 1 )' (5 ' 1 0 ), (5 .1 l), пp еoбp aз y ем двoйн o й и н тегpа Л B ЗнaменатeЛе ф op мy льI (5 .5 )
o (т)Ф(т' ,f )|X(т'_ 7 , fд - f )r d f d т,: К
(5.71
гД,eбо(ф)-yдеЛЬнaя ЭПP мopскoй пoвеpxнoсTикaк фyнкция oт yгЛa
н и й o т j -гo oтp ах< аTеЛяЗaBисит oT y гЛa сKoЛЬ)KеHиЯИ бo(ф ' ),' . e. o т сo сTo я H ия мop ск oй ПoBep хнoсTи- BoЛнеI{ия, сKop oсTи BеTp a и T. .ц..Bелиvинy o9(ц) мoх<нo oГIpеД,еЛитЬПo тaблицам, IIpиBеД,еI]I{ЬIM B ГЛ. l, интеpпoлиpyя ПpoMe>I(yToЧIIЬIе ЗIIaчeния. Tакaя мoД'е"цЬMopя oIIисьIBaеTсяс ПoмoщЬю 6-фyнкций:
I
l+
у
2
i: o
rl
lr
PiФi|хF ' , r9
f oi)|,.
( 5 .l 2 )
! ,вo й ьI ая сyMMа xap aк Tep из y еT сy мМap нy lo MoщI{oсTЬ Kop p еЛиp oBаI]I{ьIXи нeKoppеЛиpoBан[lЬIx ПoMеx в l-м yuaсTl{е Д,исTaIIциипp}I kт oбpaбoткe сЛo)Klloгo сигнaЛa B MIIoГoкаI{aЛЬIloMпo .ц.aЛЬIIocTИ ЧасToTе KoppеЛятope 14ЛИсoГЛaсoвaннoм фильтpe. Pасчет oTIIoIlIеI{иЯсигнaл/пoмexa rro фopмyле (5 5) y.ц,oбнo IIpoи3BoДиTЬpa3деЛЬ}IoД\JIЯKoppeJIиpoBаннoй и HекoppeЛиpoвaннoй сoсTaBJIяЮщих пoMех. Мoщнoсть KoppеЛиpoBaIIнЬIх ПoMеx нaй.ц,ем и 3 BЬ I pа)I (eния (5 ,1 2 ) Пp И .ti:0 , 1 , 2 , cнитaя y (ti1 n, fo:):0 для всеx 0{ l{ I(, n:1 , 2 .. I
,I
P * .n:
i:0,
I+ l,
!o
P, Фl lX (0, |oi)l,:
;-n
дl
'
!9
o (т;)ФiIX (0, f^;)l,. (5 .l3 )
Мoщнoсть кoppеЛиpoBaннЬIx Пol\лex ЗаBисиT oT Д.исTaнции oT aнTе}IнЬIPЛC дo ПpoсMaTpиBaеMoгo l-гo yuастка мopскoй ПoBеpxI{o-
203
сти, фopI\4ьIФH сигналa и сеЧеIlия фyнкции paссeяIlия Мopя вдoЛЬ чaстoтнoй oси - IIopIvIиpoBaннoГoэIrepгeтическoГo спеKтp a сигFIaЛa' oтpa)I(eHнoгooт Mopя. Мoщнoсть нeкoppеЛиpoBaнHЬIx пoмeх' BЬIзBaHнЬIxl{aЛиЧиeМ нepаBHыx нyлю бoкoвЬIx ЛепeсTкoв ФH, пoЛyчиM и3 Bыpa}I{еiIия(5.|2) П pL tх" (0, foi ) : 0 д ля в с е x |i |} 0 : K] ] К
P '. n :
|
\
o ' * ' |х ( т ' ,
t o ) |' :
Т
Т
Ф1o (т;)|X(0, fo l)l,.
(5.[4)
Moщнoсть I{еKoppеЛиpoBaнIIЬIхПoмех ЗaBисиT oт дисTаIIции .ц,o пpoсN,IaтpLIBaeMoГoэЛеMеI{Tа мopскoй ПoBеpхtloсTи' фopмьl ФH Pис. 5 7. Хаpaктepистики oбнapy. )кения тoчeчI{oйцeли:
1 0,E
q6 3 0,ц 0,5 0,6 0,7
| 1,1 Р/Р,
1 - си гнал пa oснoв е P ИП, мoд улир с.. B aннoi .t п o фaз e п o з акoну ПCП; 2 _ сигнaл на oснoве HИп, IIoдулирoваtJ. нoй пo фaзe пo закoнy ПCП; 3 _ гипoтeTический сигIlал с I{yлeвьIM ypoвIIеIl' 6oкoвьlх лeпeсTI(oв (пeкoppeлиpoвaIrнaя сoстaB ля ю п I ая
пoме х и
p ав нa нyлI о)
сиГI{aЛa Hа Bсей пЛoсKoсти т, |д (кpoме oбЛaс,Tи BЬlсoKoй I(oppеЛ яци и ) и ф y н K ц и и p a с с е я l l и я M o p я . Испoльзyя сooтHoшIel{иe(5.9) пoЛyЧиМ paсЧетI{ЬIефopмyльI для ' Ivroщнoстeй KoppеЛиpoBанtl ЬIx и }IеKoppеЛ и poB aннЬIх пolvleх: P*. n (т;):
Г о,Э о'o(ф;)тo sес ф; (тl)-, l X (0, fд;)|,;
(5.15)
t,
*
P".n(т): I
li
I Ф1Эoo(ф,)тosесф;(т;)_. |X(т,, f o)|'' (5.16)
гдei:0, - | 7, -|2,.. ., i: |,2,3, , '., oтнoшeние сигнал/пoмеxa f-гo элeменTa ДИcTaНIrИИ Qi:
на
BЬIхoде схеМЬI oбpaботки
Pц i I x ,( 0 ' 0 ) |,l ( P- и * P n. n * P '. n).
ДЛЯ
(5.17)
ХapaктepисTиKa oбнаpyжeния цeли кaк фyнкция дистalrции ,цo цeли (или фyнкция за.(,еp)I{ки т;) q (т): Pu (т,)lx (0' 0)l,/[P.r' * Р*.n (т,)* P". n (т;)]. (5.ls) Пo,цставляя зI{aчeнияq (т;) в фopмyлy (5.4), нaflдeм дIIскpеT}IЬIе
3Hачения .цЛя веpoяT}IoсTи oбнapух<енИЯ KaK фyнкции ДИсTaHЦLIИ Д,o цеЛPI. Испoльзyя tIoсЛeднrе сooтнolllеIIие, paссЧиTЬIBaIoT xa. paK т е pи ст и к и o б н a p y ) I { е H и я ц e лe й д ля paзЛ и Чн Ь I х си гн aЛ o B' P eзyЛьTaтЬI paсчеToB сЛy)кaт пilepoй кaЧeсTBa aЛгopитMa oбpaбoтки и сoгЛaсoвal{I{oгoс ниМ сЛo}I{нoгoсиГIIаЛa. Пpимepы paс'ЧeToB пo изЛo)I(eннoй мeтoдике пpиBедеI{ЬI Ha pll'c. 5.7, где .ц.aЕIЬI xаpaктepистики oбнapyх{eния тoчечнoгo экви204
BaлeHTa цeЛI,Iс эПP 500 М2, paспoЛo>кеннoй IIa BЬIсoTe l0 м нaд ПoвеpxнoстЬIo ]\lopя' пpи BЬIсoTe антенIIьI Hад. ypoBlrем мopя 15 м. B рaсuетax пp иIIиMaЛи F : l0 .5 , ,ц.aЛЬHoсTьHop миp oBaЛIr к .цaлЬ. I{oсти pаД.иoГopизoнта Rг [50] . XapaктеpисTиKи oбнapy>кeния Mo)I{Ho paссчиTЬIBатЬ Д,Ля paз. лиЧI.IЬIхмoделей целей - бьlстpo. и МeдЛеннoфлюктyиpyющilх' paзЛиЧItьIх BapиaIIToB ПoсTpoеHия oбнаpyrкитeЛя с KoГеpеtITIIЬIМI] Hекo геpен TtlЬIМнaKoПЛеItиеM'аДaIITaциейи т' д. 5.2. Мeтoды фopмиPoвaния
спo}кньlx сигнaлoв
P азл и ч aют двa МeTo,цаф b p миp oвallия сЛo)к нЬIхсиГнaЛoв [i0 9 ] . Пеpвьrй меToд, нaзЬIBaeI\,IыйпассивньlM, oснoBaн IIа ПpиMенеHии специaЛЬнЬIх фopмиpyЮщиx фильтpoв, вoзбyх<дaеMЬIх кopoTкиMи и М llyЛ Ь сaMи. Ha BЬIxoде ф ильтp a пoяBЛяеTся сиГHaЛ' oпp едeляeмьlй егo и м п yл ьснoй xap аKTеp истик oй. Taк oй МеToд испoлЬз y юT для фo pм и po вaния сиг}IaЛoв с небoльrпoй бaз oй (лo tо,1 . B пp иемник e ПpиtIяTьIесиГнaЛЬI oбpaбатьtвaЮTся B сoгласoBaнHol\I фильтpе с>кa. тия. Фopмиpyющий фильтp B эToM сЛyЧae oI{азЬIBaетсясoпpяil(еIlH Ь I Mс фи л ьтp oм Пp иеMI{ик a Il0 9 ]. Bтopoй MеTo.ц,'}IaзЬIBaeMЬIйактивньlM, oснoBaн I{a ПpиMеI{eнии yстpoйств, oбесПечиBaЮщих I\4o,цyЛяциЮoД.Hoгo LIIrИ HeскoЛЬI{иx I I apaЩеTpoвГap МoниЧеск oгo к o.цебaния Пo сЛo)к нOMy з aк oнy . Bтo. po й м етo д, p aссMaTp иBaемьlй }Iи}к е'пoз BoЛяеT ф op миp oвaTЬ сЛo}I{. H Ь I еси гн аЛьl с бoльrпoЙ бaз oЙ ( 1 0 ,. . . |0 ? ) I7 2 ' 7 4 , 1 0 ||. I (aк п pи Пep Boм, TaK и пp и BTop oM MеTo.ц.е ф op миp oвal{ия Bа}к нo oбесПеЧитЬ тpeбyeмьlй ЗaKoII MoдyЛяции' кol\ilMyTaциЮПpиеM-Пе. pе.ц aч a' K oгеp енTнoстЬ з ollдиp y Ю щегo сиГHaЛa и oпop нoГo lraпp Я)кеH и я B п p иeмник е (пp и к oр p еЛяциoннoй oбp абoтк е). Пеp вy ю з а.Ц.aЧypе[IaЮT с пoмoщЬЮ кoдиpyЮЩиx yстpoйств. oстaнoвимся }Iа oсoбeннoстяХ pеIпe}Iия Д.Byx дpyГиx зa.Ц.aЧ'ПoЛaГaя, нтo тpебyемьlй 3aкo н M o дyЛяции сигнaЛa oбесПeЧиBaеTся. Paзвязкy Ме}кдy пpиeмниKoМ и пepедатЧикoм дJIя MopсKиx PЛC с oднoй aнтeннoй, исIloЛьзyеlvloй для пеpe,цaЧи и IIриеMа' pассЧиTЬ I BaЮTп o ф op му ле (5 .1 ), и oнa дoл}Kна сoстaBЛяTЬ 2 0 0 ... 2 2 О дБ дЛя сTaн ций Ъ энep ГoпoTеНциaЛoM 1 6 0 .. ' lB0 дБ [см. ф op мy лy (l 2)] . ЧтoбьI paзBяЗKа нe yxyд[IaЛaсЬ B Moп{еHTЬlпеpеKЛIoЧeFIия' пеpe,цaтЧик BЬII{ЛЮчaютpa}IьпIe,чeM BI{ЛючаЮТIIpиеMник. Пpи oбpaTIIoNI пеpеKЛЮЧeflии пpиеMник BЬIKЛюЧaют pаI{ЬIIIе'ЧеM BriЛЮЧa]оT Пеpе.II.aTЧиI{. Этo вызвaнo TеM' ЧTo ПеprKлЮЧaющие liMI]yлЬсЬI и M eю T ЗaB aЛ IIеp eдI-Iегoи сПaд 3 аднеГo ф p oнтa. Bp eмя IIep еI{j]Ю . llеIlия иЗ oД,т{oгopе)киМа в лpyгой сTре\4Ятся ylvlенЬltlI{ТЬ,0Ca'IИ ) PЛC . На p lтс.5 .B тpeбyeтся I]oЛy ЧиTЬМиниMаЛЬнy Ю< Меp TBy ю>Зoнy П o кaзаг]Ь Iпp иMеp ЬI p eaЛЬHЬIx C ИГHal.IoBк oMMy Taции Пp I4 еМ- Пrр е. I,I Пе1]CДaT. I\aЧa' oбеспечивaloщих paзBяЗкy Mе)K.ц,yПpl{еMIJиI(o]\,I tIиKoМ М-пoслe.цoBатeлЬнoсти (pис. 5.8, а, б) .Ц.u'lите.llьносTlI lloЛo)I{иTеЛьTIЬIх иMпyлЬсoB (pис. 5.8, в), пoлyuaеMЬIх BЬIЧиTaHиеNlпo. сл едo вaTелЬtloстeй (p ис. 5 .8 , а,б), Пеp ек ЛIoЧaIoЩ иxпеp r,II,aTЧиKи
Пpи e Мн и I{'o I ] p е Д .e Л я ЮМ T ин и М a Л Ь н y ЮД,aЛЬ н o сTЬo бн apy)кен и я сTa[I ЦИ|,I-- <МеpTByЮ>> зoHy. B аr кн oй з a д a u e й я BЛ Я е г с я o б е с пe ч ен и e кo геpен тI { o сTиЗo H Ди pyЮ. ЩеГo Il oПopнoГo сиГIlаЛoB Пpи KoppeЛяциotlнoМ пpиеМе. Пoд кoГepеI.ITrtoсTЬ Io пoн и lvla Ют сoгЛ aсoB aIIнoе_ПpoTеКание [lесKoЛЬKих пp oце ссoB B o B p е М е rr и и B П p o с т p a H с т B е. B кo ppел я ц и o н H Ь I Х P Л C гipи фopшrиpoваIIиIl ЗotlДиpyЮщеГo сигIIаЛa и ЪЪpaбoтKе oTpа}ке}Illoгo и сп oЛ ЬЗ yЮ T ' I { a i ( п p a B иЛ o , к o лe б a н и я o T o Д,tI o гo ген еpaтo pa' 3a B ре Mя paс П p o с T p a н е I l ия с и г I { а Л a Дo ц еЛи и o бpатн o кo л Ъбaн и i
Pис. 5.8. Bидеoсигнaлы кoммyтации пpиеM-изЛyЧениe: u -
A{.ПoслeдoBaTелЬItoсTь
ПePедатчика и МпyлЬсoм);
б -
кoМмyTации
ПpиеMHика'
цaтeльньII{и oПpедеЛяЮщие
для
(вклIoveниe
кoMмyтации
oTpицaтeлЬнЬlм
М-пoслeдoвaтеЛьI{oсTЬ включеHиe
импyлЬсами; МиниМаЛьнyю
для oтpи-
6-импyлЬсьI' дaлЬнoстЬ
oбнapyжeния
эToгo генеpаToра IIoЛyЧaюT слyчайньIй фaзoвьlй сДBиг' T. е' LIх K oT е ^pе н T н o с T ЬI r а p y ш a e T с я . П p име н и TеЛ Ь H o к paссМ aTpи вaем o й PЛС этo oзHaчаеT' чTo IIpи rrepeМнo)кении ollopt{oгo и oтpaх{еIlIloгo oT }lеI1oДBи)I{нoй тoчечнoй цели (задepх
109] пoзвoляЮт сд.eЛaTЬ сЛeдyющие BьIBoДьI o степени сTабиЛЬtIoсTи ГенepaTopoB и MеTo,Цaxпoстpoeния сxeм кoГеpeHTI{oйoбpабoтки tlpи исПoЛЬЗoBaHии сЛoх{IlьIxсигЕaЛoB: 1,Iзa. дoЛГoBpеMенHaя oTнoсиTеЛЬIIaя сTaбиЛьItoсTЬ гeTеpo.Ц.иHoB сaнтиIvIeTpoBЬIх BoЛ}l Д.oЛ)KHa бьIть .ц,aющих гrнеpаTopoв PЛC
нaилyЧIIlей сxeMoй, oбеспечиBаЮщей BЬIсoKyЮ KoГеpе}1тнoстЬ' яBЛяeTся схеMа с oд}IиM генеpaтopoM - исToчниKoM BЬIсoIl'oсTaбильньlх кoлe6aниЙ; чaсTЬ MoщIloсTи тaKoГo ГеI.IеpаTopа исIIoЛЬ. 3yЮT ДJIЯ фopмиpoвaния зo}I,Д,иpyЮщегoсиГнaЛa Пеpед.аTЧиKa' KoгеpеtlTt{oгo с зotIдиpyЮII{иMoпopчасTЬ - ДJ|Я фopмиpoвания н o гo н aп pя)к еHия B пp иeMниKе. P aссм o тp им aк тивньrй MеTo,ц.ф op миp oвания с}IгнaЛa' IIoЗвoляющий фopмиpoвaTЬ сигI{aЛЬI ,ц.Byx BиД.oB: oД.нoпoЛoсIlЬIеи Мнoгo I I o Л o сн ЬIe (мнoгouaстoтньtе). B Д.aнHoM сЛy Чaе инTеp есньI си. гнaЛЬI BTopoгo Bи,ц.a. М н o гo пoлoсньlй сигнaЛ Moх{нo пp eдсTaBиTЬ I(ак р еЗy ЛЬTaT Mo. ;l.yЛяции l\Iot{oxpoMaTиЧeскoгoкoлебания oПopЕroгo генеpaтopa бьI. MoдyЛиpyЮщиMи пpoцессaми. Мoдyляцию бьtсTpЬIM и ]vIедЛеiItlьIМ сTpЬIM пpoцессoM испoЛЬзyЮT .Ц.ЛяpаспpеделеI{ия ЭIrepГии сигнaЛa в за.ц,aнной IIoЛoсе ЧaсToT' ЧTo целесooбpaзнo, нaПpиМep' I'J|Я бo pь бьl с ЗaMиp aнИЯ\4 И,,Д.ля p aсIIoз наBaния, oбеспeЧения ЭМС ПpoцeссoM oпpедеЛяеT pаЗpeшaЮщylo и T. II. Мoдyляция Me.II'ЛеIIнЬIM спoсoбнoст'ь, ToЧIIoсTЬ и3Mеpения д.aЛьHoсTи и сI(opoсTи це"'lей, a таK)I{e ypoBеI{Ь бoкoвьIx ЛeпесTKoB ФH. Д.воriнaЯ MoдyЛяцII't |1cхo,Д.tIЬIх ДByх Mo: KoГеpенTнЬIx кoлебaний пpеДoпpeД'еЛяеTI.Iа"Цичие yстpoйсTB B Пеpе.ЦaтЧике'кoмМyTaциЮ Пpиeм-Пepe,Д.yJIЯциotIHьIх генеp аTopoM. дaч a обeспеЧиBаЮт oT.II.еЛЬHЬII\,I MHoР aссм о тp им Tp и tlp иМеp a aKTиB}ioгoMеToД.аГенеp I]p oBaЕ IиЯ гoпoJIoснЬIх сиГнаЛoB СBЧ-Д,иапазoна. 1' Дlодyляция BЬlxo.ш.I{oгoIlапpя)кеI]ия геI{еpаTopa исхollнЬIM сЛo )кн Ь I M сигIlaЛoм uN|(t), Harrp иMеp пo ф aз е и aMПлиTy Д.е;з аTеM |lT"> ^ F nr, ГДe М o ДyЛЯ ц иЯ пo aMПЛитy ,цe пo з ак oнy u(t-nT"), пеp иoД.I4 ttеск aя A Лo n_ I lI иp иHa спеKTp a сиГнaЛa ш* (t); u(t- nT")кopoTKиx иMIIyЛЬсoB. Hа pис. 5.9 ПoкaЗaнa ПoсЛe,II'oBаTeЛЬIloсTЬ сTpyK TypFТaясxеMa ф op миp oвaTeЛя Зo}Iдиp y Ю Щ егoсl' IгrIaЛа
u {t): ш*(t) u 1t- nT n1е,2nt"t
( 5 .l 9 )
I(oгepeнтнoе кoЛебaние ГeнеpaTopa 1 мoлyЛиp}.еTСя Ilo а]\iIl"ЦI]ПЛrlTy Де Ty.ц .еи фа з е пo сЛo)KHoMy з aKoнy B Mo.цy ЛяTop gz' Ito аl\,1 Ha сиГtlаЛa J. С пек .гp Mo.Ц' y ляTop е з aKol]y -B п o п еpи o дическ oМy вЬIxo.Д.eMoдyЛяTopa 3 oпpеделяюT с ПoМoЩЬЮ IlHTеГрaЛа сBеpTKи 206
207
спеKTpoB сoMI{o)киTеЛей B BЬIpa)I{еHии (5'l9). Пpи S"(l-nl' )= t), Г,Д.еft:IlTo, пoлyuим спеKTp МнoгoПoЛoс}Ioгo сиГнaЛа -6(f-nf A/
S(l ): X.s ,(f -f . - n f , ) ,
(5.20)
n:l
гДе 1y'-ЧисЛo сoсTaвлЯЮщиxR сПекTpебыстpoгo пpoцесса. Нy>кнoекoЛиЧесTBoI]oЛoсфильтpфтся пoЛoсo'ЬIм фильтpoм 4, yсиЛиBaеTсЯ И ИЗIIУчaeтся. I(a>кдая ПoЛoсa
ный слoх<ньIй сигнал. ,
сПеKTpa есTЬ Koгеpе}IT-
Cпектp pезyЛЬTиpyющегo сиГHaЛa сoД.еp)I{иTpяД ЧaсToTI]ЬIxIIooблaсTяMи с пpенеЛoс' oTсToящиx дpyг oT ДpyГa и pаз.ц.еЛеIrньtх бpе>кимo малoй спектpaльнoй IIЛoTнoсTЬЮ. Пpи Ma}IипyЛяции фазьt или линейнoм и3МенеIlии ЧaсToTы (пpи небoлЬll]oм иI{.ц.еKсе чaстoтнoй MoдyЛяции) спектp pе3yЛЬTиpyЮщеГo ЧМ.кoлебания сoсToиT и3 TpeХ частей: Irесyщrгo кoлебaния частoтoй со,,и бoкoBЬIх IIoлoс с цеrrTpaЛЬHЬIMи ЧaсToTaMи оlнt соо. Bсе эTи ЧaсTи Mo>Kt{ooтфильтpoвaтЬ l]oЛoсoвьIми фильTpaМи. Bьтхo.цнoе нaIIpя-
iu t u t
t
u'{t)
u ( t- п ,\)
u,(t)
2
Pис. 5.9. Фopмиpoваниe IllиpoкoпoлoсIloГo кoгe. peнTнoгoсЛo}кtloгoсигнaЛa СBЧ пpи пoМoщи MoДу ЛяI\ИLI аМпЛиTy.цЬI
-
:
,l - эадaющий гeнеpaтop; 2 - мoдyлятop слoжнoгo си. Гнaлa (AДil-ФМ.мoдулятop); 3 - N{oдyЛятop дЛя рaсшиpeния спeкTpa сиг яалa (клюн CB Ч ); 4 - п oлoсoв oй фильт p; 5._ yсилиTeЛЬ сBЧ- диаП aзoнa; 6 - р aЗ B я з ь I в aю щее yстpoйствo (циpкyлятop)i u'(t\ - Bидеoсигцaл кoI4-
Pис
a - двуxtroлoсньIй сПектp' сфopмирo.
MуTaции пpиеМ*Пepe.цаЧa
Cxема pис. пpигo.ц.HaTaK)I{едля фopмиpoBaния oДIroпoЛoсIloгo сигIlaЛa. -5.9 B эToM сЛyЧае yстpoйство-3-oтryтсTByеT и Mo/{yЛяции пo пepиoД,иЧeскoN,{yЗaкoнy tIе ПpoисxoД,иT. oсoбеннoсTЬЮ схеМЬI яBЛяеTся Bo3Mo)к}IoсTЬ пPoстoй сMeнЬI BИД\a МoдyЛяции з oн Д и pyЮ щ e гo с и Г I I а Л a u * ( t) . П p и кo ppел я ц и o н н o й o бpaбo тке сМе}Ia MoдyЛиpyЮщиx сиГ}IаЛoB [Iе yслo)I{rrЯeT IlpиеМtIиK' с BЬIxoдoв yстpoйств 1, 2 в ПpиеMнyю чaсTЬ сTaI{ции ПoДaЮT ollopнoe кoлебaниe -высoкoй ЧасTOTЬI' испoЛЬЗyеMoе B кaЧесTBе ГеTеpOД,иHHoГo B пpиel,Itlикe, и oTpах{еHHЬIйсиГIrаЛ. 2. ФopмиpoBaние с ПoмoщЬЮ t\'IoД,yЛиpyеМoГo Пo ЧaсToTе ГенеpaT opa. oсн o в н ь I е э T a п Ь I ф o p миp o в aн и я 3aK Л ЮЧaЮTся B сЛедyЮщ е M: п{orroxpoMаTиЧесKoе кoГеpеHT}Ioе кoЛебaI{ие, вьIpaбaтьIвaеi\4oе BЬIсoКoсTaбиЛЬtIЬIMгеHеpaTopoM ПpoMех(yToчtIoй час'ToTЬl, (D9 МoBиД.еoсиГHалoM дyлиpyЮT сЛo)t(нЬII\{ ; пpиМеняIoT pa3ЛичнЬIе MеTOдЬI МoдyЛяции: Пo ЧaсToте, фaзе, aМПЛиTy,ц,e,кoмбиниpoBaнIIЬIе; 3Ha. чeния IIpoMех(yToЧнoй tIасToтьI выбиpaЮT L,IнoГo больrпе II]иpиHЬI сIIеKTpa видeoсиГHaЛa' ПoэToMy oсIIoBнaя эIrеpгиЯ сиг}IaЛa oкa3ЫBaеTся сoсpеДoToченнoй oKoЛo вьIбpaннoй пpoмех
5 . 1 0 . Сп ек т p ь t сл o}I {tlЬ I хси гнa. Л oв:
BаннЬlil мeтoдoм часToTнoй Moдyляции ( н е с y щ a я ч a с T o T a п o д a вЛ e н a н a 20 . I I ' б ) ; б - чeтьIpeхпo,foсньlli спeкTp, сфopми. рoBaнньIй мeтoдoм балaнснoй мoдyляции; 6 - спeктp кaждoй пoЛoсЬI сфop. М и p o B a н н o г o с и Г н а Л a П p и вЬ I с o к o м p a 3пo Чaстoтe .- спeктp Фм-сирeшeнии нa 0' r ГIlаЛа, Мoдyлирoвaннoгo ПсП
)кенIlе фильтpa, I{асTpoеtl}loгoHа сpеД,}IюЮЧaсToTy сПеKTpa, бyлeт HеMoД,yЛиpoBaнIIЬIM Пo фaзе иЛи ЧaсToTe KoЛeбaHИeM. ЕГo. Moх{нo исtloЛЬЗoвaTЬ кaK I{aпpя}KеIIиeгетepoдиHa B IIpиеMниKе. BЬIxoД.}IЬIе наПpя}I{еI{ияфильтpoв, HaсTpoеHнЬIx нa бoкoвьtе ПoЛoсЬI' бyлyт сЛo)I(нoМoдyЛиpoBaHнЬIMсиГнaЛoМ' 3аKoI{ MoдyЛЯции фaзы LIЛИ ЧaсToTЬI oсTaеTся тaKип4 )I{е' KaK y сиГнaЛа ПpoMе)KyToчнoй чaсToTЬI. Эти напpя)кеtIия i\,Iofi{IloиспoлЬ3oBаTЬ B KaчесTBе .ЦByхпoЛoсt{oГo сиГнaЛa. Moдy Ляции. Фop ми3. Фо pм иp oBaниe с ПoмoщЬЮ баланснoй pyЮT сЛo>кный сигнaл пpoме}I{yToчнoй частоTЬI tIа oДной иЛи I{e. сKoЛЬких ЧaсToTaх и I]еpе[roсяT спeкTp этих кoлeбaний на СBЧ с ПOMoЩЬЮ бaлaнcнotl MoдyЛяции. МетoД, IIoзBoЛяеT фoрмиpoвaть Taк}ке сиГI{aЛс IIеэкBидисTaнTнЬIMПo чaсToте спеKTpoM. H a pи с. 5.1 0 пoк аз aны сПек Tp ЬI сигнaЛoB, сф op \' Iиp oBaннЬIеIIo BTopoMy и TpеTЬеMy MеTo.ц,aM. PaссмoтpенньIе MeToД,ьI фopмиpoвания сЛo)I{t{ЬIxсиГIIaЛoB ttе oxBaTЬIBaЮт Bсeгo их мнoгooбpaзИЯ. CУЩественнo To, ЧTo tIpаKTиlz{ Закaз
Nэ 474
209
чески все мo)кнo pеали3oBaTЬ Ha oсIloBе сoBpeМе}II{ыхиI{TeгpалЬI{ЬIx схем vtлLt c пpиМеIrel{иеМ MиниaтЮpизaции. [ля фopмирoвaIlия сЛoх{HЬIх сигHалoв' кaK пpaBилo' IIе IIyх(IlЬI BЬIсoKoBoЛЬтttЬIе исToчtIиKи пиTaItия BвиД.y малoй пикoвoй MoщHoсTи изЛyЧaеМЬIx кoл е бaн и й .
5.3. o6pa6oтка Gигнaлoв'пoвьlщaюlцая пol*exoуGтoйчивoстьPЛC Cлo>кнaя ЗависиMoстЬ 3.ц.aнIIЬIx oтpa>кеI{иeM oT
инTeIIсиBнoсTи ПaссиBнЬIx ПoМех, Co: мopскoй ПoBepxнoсти' oT ,ц,исTa}Iции .и
дpyг и х ф акт opo в ( с м. г л. l ) пp ив o д ит к н еo бx o Д.и М o сTидo п o Лн и тельнoй oбpабoтки ДЛЯ ПoBЬIттIеtlиЯ ПoMexoyсToй.{ивoсти пpи пpиеMе. Pя.ц, метo,ц.oB,пpиMеняеMЬIx Пpи иMпyЛЬсI]ЬIх сигнaЛax' цeлeсooбpазен и ,цЛя сЛo)KHЬIx, T' е. oни яBЛяЮTся oбщими. BoзМoх(IIЬI дoIIoлниTeЛЬ}IЬIеМеTO.II.ы'цeлeсоoбpa3HЬIе Пpи oбpабoткe ToЛЬKo сЛoх{tlЬIxсиГнaлoB. oстaнoвимся Ila HеKoTopЬIx. ПpедставляеT инTepeс BoЗMo}I{нoсTЬисtloЛЬзoBaНИЯ MеTo.цoBпoвЬIlxеtlия пol,IехoyсToйчивoсти PЛC с пpoсTЬI\,{исиГнаЛaMи к сTаHцияN{ сo сЛo)KнЬIМи сигI{aЛaMи. Пpи этoм неoбхoдимo yЧIlTЬIваTЬ д.ве oсoбенtloсTи ПoсЛедHих: BеpoяTнoсTь oбнapy>кеHия цеЛи Пpи сЛoх{нЬIx сиГHaЛах зaBисиT oT paспpедеЛеI{ия бoкoвьtx ЛeпeсTкoB ФH ИJIИ BФH; сигнaЛЬI бoльtпoй дЛиTеЛЬнoсTи' oTpа}кеHнЬIеoт pазHЬIх целей, MoгyT ПrpеKpЬIBaTьсЯ пo BpеMени }Ia BХoД,е пpиеMниK a' чT o сoЗ Д a е T T p y д } I o с T и пp и o б p а б o Tке п o aЛ Г o pи TM aM , paс. сЧиTаrIHыM на ПpиеM пpoсTЬIх сиГнaЛoB. ПеpвьIй фaктop paссМoTpен B гЛ. 4, нa втopoМ oсTаIIoBиMся них{е. I( пеpспекTиBнЬIM B сЛyчaе слo)I{ньIх сигI]aЛoB Mo}Kнo oTнесTи сЛе.ц,yю щие МeToдЬI ПoBЬIllIения п oМ ехoyсTo Йчивo сти : с)KaTие динaмическoгo .ц,иа[aЗoнa BxoД.HЬIxсигнaЛoв (стaбилиЗaЦИИ ypoBlrя Лo)кнЬIх TpеBoГ пpи действии пoмexи); MoщнoсTЬ ПoI\,1ех'oTpa)кe}Il{Ыx oT Mopскoй пoвepхHoсTи' и3lvIеI{яeTсяBo вpеМени; Д'ля cтaбиЛИЗaЦИИ ypoBня лo}кIIЬIx TpеBoГ' BЬIзBaннЬIх ПoMexaми' пpиMе}IяЮT peГyЛиpoвKy вo BpеMeIlи yсиЛе}Iия (вeсoвyю oбpaбoт кy), сoг лa с о в а tl н y Ю с ф o p мo й с и Г I { aЛ a (см . п . 4.3), o гpaниЧ е F l и ен a B хoДе П p ие М I l и K aи д p . [ 4 0 ' |05' |27|; пoдaвлeние бoкoвьtх ЛеIIeсTKoв ФH и BФН сигнаЛoB IIpи oбpа. бoтке; oIITиМи3aциЮ ПpиеМHикa с yчeToM хаpaкTеpисTиK lloМеx: Зa. KoIIa paспpeдеЛеIlия плoтнoстeй BеpoяTIloсTИ, BIlДa фyнкции paс. ceЯнI4Я, изMeгIеtlия эффективнoй ПЛoщaди oтpa>кателeй, сoздaЮщиx Пoмexy. B этиx MeToдax исПoЛЬ3уЮT pa3ЛиЧие B сTaтистичe. сKих хаpaKTepисTикaх сигнaЛoв' oтpa}I{еHIrЬIxoт целей и oT Пo/ц.сTиЛaloЩeй ПoBеpxHoсTИ ИЛ|1 l\{еIIIaIoщиxoтp a х<а тел e й. Pассмoтpим пepBьIе дBa МeTo.Ц.a'тpетий IIpедсTaBлЯет сoбoй oбшyю Д Л я paд и o Л o к a ц ии пp o б ле мy и BЬ I x o ди T За paМ K и М o l{ o . гpa ф и и . Cх
2r0
oт 0 .ц.o 70. . . 80 дБ. !.инaмический диаIiaзo[I линейнoгo TpaкTa IIpиеMHикa (ЛБB-смеситeль-УПЧ) 3наЧиTеЛЬI{o MеttЬtxе, ПoЭToIvIy B03Mo)I(I{ЬIнeЛиHейHЬIе исKa>кеIIия пepеKpЬIBaЮщиxся Bo BpеMени сЛoх{tlЬIx сиГнaЛoB' ЧTo yхyдIIIaеT xapакTepисTиKи обнаpy}Kel]ия (в слyнae пpoсTЬIx иNIПyЛЬсIlЬIxсигнaЛoB IIеpеKpЬITия Bo BpеM ен и п paK TиЧесKи нет). oтсюдa BЫTeк ает неoбxoдимoсTЬ сх{aTия динaМичесI{oгo диaпaзoнa вxoД.нЬIx сиГHaЛoB. B слyuaе пpoсTЬIх сигHaЛoB дЛя' стабилизации ypoBня Лoх{}Iых TpеBoг Пpи ПpиеМе B yсЛoвиях ПoМех' зaщиTЬI oT ПеpеГpyзKи llopoгoвьtх yстpoйств п pи M ен я Ют BA PУ или ЛoГap иф миp oвaние Bхo.ц.нЬIхсигнaлoв. Pаз paбoтaньl a.ц.aпTиBныеMeTo,ц,ЬIc>KaTИЯ ДиHaMиЧескoГo диaпа3ot{а, yЧи Tь I вaЮщ и еи3 MенеHие Мoщнoсти пoмеxи [1 2 7 ]. !.ля непpеpЬIBнЬIx сЛo}KньIх сиГl{аЛoB BAPУ oKаЗЬIBaеTся бecполезнoй, есЛи pегyЛиpoBaTЬ yсиЛeIIие нa Bxo.це сxеMЬI с)KaTия сиГнaЛa' чтo oбъясняеTся ПеpeкpЬIт[IеMBo BpeLiIеI{исиГнaЛoB' oTpa} кен н Ь I х paзн ЬIМи цеЛяМII. Bp емя, B TеЧение к oTop oгo неoбхo.ц.имо oTpегyЛиpoBaTЬ yсиление' з}IаЧиTеЛЬнo Me[IЬIxе .ц.Ли1.еЛЬнoсTи B эToN,IсЛyЧaе Mo}KеT сЛo>I{I{oMo.ц.yЛиpoBaIlI{oГo иMПyЛЬса. BAPУ IIpиBeсTи ToЛЬKo K исKa>Kе}Iиямфopмьl сигнaЛa. Hа вьlxoде сoгЛaсo Baн н o Г o фи льтp a иЛи Kop p eЛяTop a p еГy Лиp oBKa y сиЛеHия Bo BpеМени IvIo>KеT.цaтЬ пoлo>кительньIй эффект, TaK KaK сигнaлЬI с)KaTЬI Bo BpеMе}Iи и Дeйствие BAPУ эKBиBaЛенTнo Д.ействию еe tlpи иМпyЛьс}IoМ сигнaЛе. B слyЧaе сЛo)I(нЬIxсиГI]aЛoв yсиЛеtlие I{a BхoД.е prгyЛиpyЮт иI]aЧе' ЧеM Ilpи иMпyЛЬснЬIх. Boзмo>кньIй спoсoб peГyЛиpoвKLl Уc|4Лeния Пpи МIIoГoкaнaЛЬнoй кoppеляциoннoй oбpабoтке - BкЛЮЧиTь пepед. I(oppeЛятopoм УПЧ с oтBo.ц,aMиoT ПеpBoгo' BTopoГo и T. Д.. KaсKа.цoB. Усиление пoдбиpaют B сooTBеTсTBkIvт c зaкolloм иЗMеI{ения Moщ}IoсTи ПoMеx' oTpа)I{енHЬIxoт paзЛичнЬIx yчaсTKoB мopя. Пpи иЗМeIIeIIииMoщHoсTи пoМеx yсиление ГIo KoppеЛяциoнI{ыM Kaнaлaм и3Меняется. Coчетание тaкoй сxеМЬI сo сxеMoй BAPУ Hа BЬIхoдe кoppеЛяTopa Пo3BoЛяеT сх(иMaTЬ диHaMичeскиЙ' ДllaтlaЗoн BхoднЬIх сиГIlaЛoB B tllиpoKих пpедеЛаx. !.pyгoй п,IеToд cтa6илизaЦии ypoBlrя Лo)KЕIЬIхTpeвoг' BЬIЗBaнЕIьIx I]aссивHЬIlvIиПo[dеxaMи'- oгpaHичe}Iие aMпЛиTyД,ЬIкoлe6aниЙ н a Bx o .Цесo гЛaсoBaннoгo ф ильтp a ИЛИ к op p еЛяTop а [1 0 5 , l0 9 ] пy тeM BBeдeния oгpaltичиTеЛя. (Tакoе oгpaниЧeние Moх{еT BoзHикaTЬ Bo BxoдIIЬIх yсиЛиTeЛяx сTaIIции пpи ПpиeMе сигнaЛoB бли>кнeй ЗoнЬl д'исTaнции.) oгpaниvитель бyД.ет усTpaняTЬ аMпЛиTyд[ryю МoдyЛяциЮ и BNIесTе с TeM пoдaвляTЬ слaбые сиГнaЛЬI' IIepеKpЬIT ЬI е Bo
B0е Mе I { и
си л Ь tlЬ llv lи .
Ст еп ень
I to. цaвЛ ени я
з aB и си T
oT
B еЛ lI -
ЧинЬI paсстpoики сигHaЛoB Пo дoплеpoBскoи часToTе. ХapaктepисTиKи oбнapy>кeния сигtlаЛoB Пpи НaЛИчИИ нелинeйHoсTи нa вxo.ц.e Мo}KHo нaйти .lI.ЛякoнKpeTIIЬIx схeм, фopм KBaзинеПpepьIBlloгo сиГнaЛa и зaкoнoB paсПpe.ЦеЛеtlияПoмeх. Aнaлиз IIoкaЗЬIBaеT |27, 50, B3], нтo IIpи BBедeIrии нeлинeЙI{oсTи oбнapy)I{иBaeMoстЬцeЛи Д\ЛЯ сИГHaЛoв с ФМ Hа oснoве MoДyЛЯции aМпЛиTyД.ЬIПo зaKolry HИП и фaзьl пo псеB.цoслyчaйнoмy зaKolry yЛyчIIIaеTся. oбъясняется эTo TеМ' чTo ypoBеIIь бoкoвьIх лепесткoв ФH 1А*
2ll
и Л и B ФH B e Л ик ' П o э т o мy П p и лиH ей н o й o бpaбo тке си гн aЛ a ц eЛ Ь нe oбнapyхtивaeтся. Пpoшедrпие чepез oгpaниЧиTеЛЬ' yсTa}IoBЛеtI. ньIй нa Bxoдe ПpиeМHикa' сиЛЬIIыe и слaбые сигнaЛЬI BЬ]pаBниBаЮтся Пo аMпЛиTyдe' и xoTя 3а сЧeт пoдaBЛеHия HеKoTopЬIxсиМBoлoB сигнaлoв сpeдней и малoй MoщHoсTи бoкoвьIe лепестки ФH вoзpaсTаЮт' HаПpя)Kе}lие ПoMex, сo3данньIx дeKoppеЛиpoBaнFIЬIMи сиГHaлaN{и нa BыxoД,е сxeMы с)кaтия' oкa3ьIBаеTся ПOни)Kе}II]ЬIM. ПpeимyЩeствo пpи тaкoй oбpaбoткe иМеЮT, I{вa3l,tнeПpepЬIBHЬIe сигнaЛЬI с п{aЛЬIMПеpеKpЬITиеМ сиI\4вoЛoB,.ц,Ляфopмиpoвaния KoTopЬIx исПoЛЬзyЮT' I]aпpиMep, HИП сo свoйствоM <
(с м .п ' 4. 2).
212
H a pи с. 5 .ll пp иведенa сTp y к Tу p нaя. сxeмa, пo KoTop oй мoх< нo peaЛи зo вaтЬ пp eдЛaгaемьlй спoсoб oбp d бoтк и. Гeнеp aтop въ rp aбaтыBaeT Tpи oди[IакoвЬIх ПCП: ,1- пoслeд.oBаTeЛЬ}Ioстьf (l) для дискpетнoй MаIIипyЛяции фaзы несyЩeй чaсToTЬI ПеpeДaTчиKа Hа IIa чaсToTе, oтлиualoщейся 0,п ;- 2 - o пop нy Ю I]oслеД.oBaтeЛЬHoсTЬ нa ПpoMе)кyтoчHyЮ oт I{eсyщей ЧaсToTЬI вxoдI{oгo сиГнaЛa' с Пеpе. меннoй зaлep>ккoй для пpoсМoтpa дaЛЬнocти f (t-nт6) пpи кoppеN; 3 -пoслe.п' oвaЛя ц и o llH o М MeTo.цeПp иеMа' Где n:1 ,2 ,3 ' ..., пo oTнoIIIениЮк пo. сиМBoЛ <<влeBo>> TeЛьIloсTЬ,сдBиI{yтyю I{а oД.и,FI
P ис. 5 .1 1 . Стp yктуp н а я сх е M а oбp a ботки ФM -сип o 3a l{ o l] y М - п o с л е . ц o г H а Л а ' I lla llи П y Л и p o вa l{ н o Г o ЛепесткoB: б o к o вь t x с п o д а B Л е I lи e м BаTeЛЬнoсTи' pеализyемьIй интeгpатop, С л - п е p е м н o ж и т е л ь; sB B и д e У з к o п o л o с н o г o ф и л ьт p a н а п P o М е ж y T o ч н o й ч a с т o т е ; yстpoйстBo; ПУ .. lo' .By - вЬlчитaющee / - детeктop; poгoвoе
yстpoйствo;
}1.пoследoватeЛЬ.
ГЛlIIn_вepaтoр
сЛ еД.o BaTeлЬ}IoсTи l(l)' т.е. f (l* тo) нa тoй > к еtlесy щeй Частoте, нтo и пoсЛеД,oBaтeльнoсть 2. Сxeмa пpи oбнapy)кеtlии нeпoдBих{tlЬIх целeй pабoтает сЛедyюЩиM oбpaзoм. Нa вьIсoкой Пусть на Bxo.Ц. пеpеМнo>I{иTеЛяпoсTyПaеT ПсП qaсToтe с aMl1ЛиTyдotl а и MoдyЛяциeй фaзьl Ha 0, г[, 3aдеpх{aннaЯ oTI{oсиTеЛЬtIoнaЧaЛа и3Лyчения IIa BpеMя |Tl'tg' СО0TBеTсTB}1Ощeе Bpеl,I ен иpaсПp oсTp aнения сиГнaЛa .ц,oцеЛи и oбp aтнo. flp и m 1 n, гдe n-зaдepх{кa oпopнoй ПoсЛедoBaтeЛЬнoсTи нa BЬIxoдe Bу, с yчeToм пepвoгo свoйствa ПсeвдoсЛyчайныx ПoсЛe.II,oBaTельнoстей oбDaзvется сигнaл I'.
_+ s(l):+- tаrU_ !т]dt lн
0'
]li
'Г
g
[oftr- i т ) d t ,
( 5 .2)l
0"
где iтg kт Етo- с,цBиГи Bo BpeMени ПoследoвaTeльнoстей, oбpазylоЩиxся B BеpxнеI\,Iи ни}KнeM плeqax сxeMЬI B pе3yЛЬTaTe ПеpеМ}Io}I{ения;1"-вpeмя нaKoПЛeния сигI{аЛa' кpаT[Ioе ПepиoДy ПoBTopеH и я ' П pи ч еNITHlTo: K - цeлoе ЧисЛo (пp едпoлaгaеМ, ЧTo Bp еMя I{aкoIIЛeIIия сиГIlaЛa KpaTнo I]eрI,IoдyМ.пoследoвaтельтloсти); Toпepиoд M-пoслe.ц,oBaтеЛьHoсTи. Ha oснoBaнии BTopoгo свойствa М-пoслe.ц,oBaTeЛЬнoстeйинтeгpaлЬI paBнЬI af N, a pфyЛЬTаT BЬlЧитaн и я в фop мy лe (5 .2 l ) p aвe}I нy ЛЮ .
2t3
Пpи m:n B BеpxнеM пЛече сxrMьI oбpaзyется сиГнaЛ aМпЛиTУДЬ| а, таK Kaк .3a.ц.еp}I{киoпopнoй ПoсЛеД,oBaTеЛЬI]oсTи и oTDa)кеI{tloгo сиГнaЛa сOBIIaдaЮT' и пpи пеpeI\iIIlo)I{eHии йaнипyфазoвая ЛяцI{я B oTpа)кеIIнo]vI сиГнaЛе yсTpаIrяется. B }Iи)кнеM IlЛеЧе си-
ГнaЛ.пo-Пp€ х {неMy paBеI{аlN' B pезyЛЬTaTе нa BЬIхoДе By s(l): :а (| -| lN \,
Taким oбpa.oМ, есЛи ,aдеp>KKa oTpaжe'HoГo сИГI1aЛaI{е paBнa 3aдеp>I{кеПoсЛеДoBaTеЛЬнoсTи2, cИrнaл Ha BЬIxoДе сxеMЬl tlT ЛЮluвu,,(-)
аt
t
ъ]
Padoчo.яoблaсmь
fr"{,-А)
/1r
Pиc' 5.12.ЭпюpьtвьI. Pис. 5.13.Cе.{ениe ФH пеpиoдиuескoй М-пoслеДoBaTелЬхoдIloгo llaпpя}I(eния нoсти (a) и BФH пеpиoдичесI{oй Л{-пoслe.цoваTеЛьIloсTи пpи oбpaбoткеB сxеMеpиc.5.12 (б) бoй цели, нaxo.ц.iщейся B <> эЛеMенTе Д,аЛЬ. Il oсT и ' paB е H H y Л Ю .
MoД.yЛиpoBaннoГoпo зaKoI{y tlеpиoдиЧескoй М-пoсЛеДoBaTеЛЬнoсТи' бoкoвыe ЛеПесTки paвньl аlN,
чaсToTe paBнo BpeMeI{иHaкoпЛеIlия cиrнaлa T'' Если нa Bхoд схeMьI пoсTyПaеT сигI{aЛ' oTpa)KеI{I{ьIйoт непo.ц,-
Il pи Mе pн o paB н Ь I а l 4 N l\4otiикв oбoих канAлax rryЛЮ. Таким oбpaзoм, 214
[ 1 2 8 ]. Bс ле д с т ви е pаBе} I сTBаaМ п Л и TyД.Г ap. сигI{aл I{a BЬIxoД,gBУ теopетиЧесKи patsен eсЛи зaдеp}Kкa сигнаЛa, oTpa)Keннoгo oT
нeПo.ц,Bих{Iloй цели, IIе paBHа 3а.ц,еp}KKеIIoсЛедoBаTеЛЬtloсTи2, cll,гHaЛ на BЬIxo.ц.е сxеMЬI бy.Цeт сyщестBel{нo oсЛaбЛен I]pи ПpoсMoTpе всей oбласTи Д.oПЛepoBскиxчaсToT, в кoтopoй неoбxoД,имo обнаpy>киTЬсиГнaЛ с ДoпЛеpoBскиМ с.ц,BигoMЧaсToTЬI. П pи m:n веp xний KaHaл сxеMЬI с)I{иMaеTсIIeKTp сиГнaЛа' oTp а)кеI tH o Г o o T непoдвих< нoй цеЛи, B oД,I{y спeк тp альнy ю ЛиHиЮ (всл едстви е y сTp alrения ФМ), и сMещaеT eе }Ia BеЛИЧинy Пp oсМaTpиваeмoй дoПЛеpoBскoй ЧaсToTЬI. Tак Kaк I{есyщaя ЧасToTa oTpa>Kеtlt{oГooт llеПo,цBиlкнoй цели сиГнaЛa B эToM сЛyЧaе Itе сoBПаД,aеT с пpoсMaTpивaемoй .ц.o[ЛepoBсKoйчaстoтой, сигнал Ha BЬIxoде инTеГpaTopа . Bеpx}Ieгo KaнaЛa paBеlr HyЛЮ ИJ|И сyщесTBенI]o oслаблен. B ни>кнем ПЛече Пo-Пpе}кнеMy бyлyт BЬIД.eЛяTьсЯГapМoники ПСП, сиГIIаЛ I]а BЬIxoде ВУ булет oTpицaTеЛЬIlЬIМи IIpиMеpIIo paBнЬIM -аl 4т. Taким oбpaзoм, сиг}IaЛ oт непoД,вих<нoй цеЛи' нaxoдящейся B пpoсMaTpиBaеMoM yЧaсTке даЛЬ}IoсTи' сo. здаеT бoкoвьIе ЛеПесTKи B Д,oПЛеpoBсKих чaсTOTHЬIх кaнaЛax' oT. сTo я щ и x .ц py Г oT дp y гa Пo ЧaсToTе нa BеЛиЧиIlьt,к p d тньlе |lT". Ha pи с. 5.l3, a пoк аЗaна ф y нк ция l{eoПp eдеЛеItltoсTипеp иoдиuеск oй М .п o сл едo ва TеЛЬнoсTи' a Ha p ис. 5 .|З, б - к Baз иotITиMaЛЬнaя н eoПp едeЛенHoсТи' oбp aз y ющaЯся Пp и Пp еД.ЛaГaеМoмсПoфyн кц и я сo бе o бpaбo тк и. Из pисyнкa Bи,ц[lo' ЧTo B иДеaЛЬнoм сЛyЧaе, KoГдa зol{a oД.}Ioзн aч } I o Г o и З Mеp еirиЯ дaЛЬHoсTи p aBнa p aбouей, oбъ ем к BaЗиoI]Tим aл ь н o й ФH в p aбouей 3 oI]е иЗMеp еItия паp аМеTp oB ,II.aЛЬI]oсгЬ.ц.oпЛеpoBсKaЯЧaсToTа в "Д/- 1 pаз меньrпе oбъемa ФН в тoй rке зo llе П pи кЛaссиЧeск oй сxеме Kop p еЛяциoннoй oбp aбoтк и. Koнечнoсть Bpе\lе}Iи I{aKoIIЛения пpиBе.Ц.еTK BoзpaсTагtиio бoI (o BЬ I хЛеП e сTKoB ФН, к oтop oе B пеp Boм пp ибли> к ении бy дет oД.ин aкo BЬ I М ДЛЯ p ассМaTp иBaeмoгo спoсoбa oбp aботк и 1 1 Д' ЛЯI< ЛaссИЧескoгo кoppеЛЯциoннoГo. П o дaвл ение бок овьIх ЛеПесTк oB сигHaЛoB' oблaДaющих свoйствoм четнoй сиI\{lvlеTpииФH. PассмoTpиI\{ спoсoб кoppеляциoIrнoй oбpaбoтки сЛo)KItЬIx сигнaЛoB (непpepьlвнЬIх иЛи KBазиtIеIrpеpЬIBньlx ), oсHoBa}IIIЬIйI{a исIIoЛЬЗoBaнии четнoй сип,IMеTpии сeЧei]ий ]\,{oдyЛЯ ФН или BФH пo oси floплеpа [4]:
l X(., f o)|: l x (т' -i o)l : l IX,1 т,т,, I o)|: l X"(., .., -f o) |.J
(5.22\
Этим свoйствoм oблaдaЮT сигHаЛЬI с KнoIIoЧHoftИЛkI мнoгoпикoвoй ФH и нe oблаД,aюT сигHaЛЬI с I{o}KеBoй'ПoBеpнyToй oтнoситеЛЬFlo цеIrTpa кoopД,инaT.цaЛьHoсTЬ-чaсToTа. У стpo й ствo oбp абoтк и (p ис. 5 .1 4 ) пp едставляет собoй Kop p еЛяTop paзнoстнoй ЧaсToTЬI' B кoTopo]\4BьIxoД,IIoенaПpя)ке}Iие BЬIpaбaтьlвaется нa ЧaсToTе, paвнoй paзнoсTи ЧaсToT Bхo.ц.HoГocИTтaЛa и oПopHoгo нaПpЯх(ения [26|. Нa pисyнке IloкаЗaн oдиH KaHaJ| KoppеляTopa Д'ЛЯ oбpaбoтки HескoЛЬKиx paзДеЛЬFlo paЗpеШiaеМЬIх IIo дotlлеpoвскoй ЧасToTе сиГнaЛoB. I( вьIxoдy IIеpeMнo)KиTеЛя I llo.ц,кЛЮЧeн нaбop ПapaЛЛелЬнЬIx /цoпЛepoBсKиx фильтpoв 2, чa215
стOTIIЬIe xаpaкTepистикI,I кoTopых сиMIvIeтpиЧtlЬI oTHoсиTеЛЬнo сpеДHей Pa3lroсTнoй чaсToTЬI fcp нaпpя)I{eния IIa вЬIхoде кoppеЛятopa пpи I{yЛеBoMдoплеpoBскoм сдBигe. Ha вxoд А пoД.aют пpиtlиМaеI{ьIй сигнaЛ' Ha Bхoд 6 - oпopнoe напpя>Keниe, зa.цеpх(aннoe нa oх<идaеMoе BpеI\,{яПpиxoдa сигнаЛa oT цеЛи. Устpoйствa 2, 3, 4,
iх kx,{!!I D) lл
I
I, I I oтмeЧeнЬI ЧaсToTI{ЬIехаpaкTеpисTиKи фильтpoв, Пo.цкЛЮrIеI{. нЬIx к oTдеЛЬнЬIмблoкам BыЧитаниЯ. Если на Bxoд пpиxoдит единсTвенньtй сигнaЛ' несyщaя ЧaсToTa KoTopoгo сoBпaдaеT с llaстoтoй fсp, To }Ia BЬIxoде сиMMеTpиЧHo I]aсTpoеIlныx Пo ЧaсToTе oTIIoсиTеЛЬнo fcp aHaЛизатopoв ПoяBЯTся paвI lыe н aП pя ) Kения' Пp oПop циoнaЛЬнЬIeз HаЧеIIияM Ix(т' ' fo) |. HutI pя } I { ен и яI la BыxoДе блoк oв 5 (см. p ис. 5 .l4 ) p aBнЬI Hy ЛЮ ' есЛи зaдеp)I{Ka ПpиI{яToГo сиГIlaЛa не сoBПaдaеT с за.ц.ep>ккойoпopнoгo. Пpи сoвпaдении зaдеp}KеK IIpиняToгo сиГнaЛа и ollopнoгo нaIIpя)KеIlия сПеKTp сигIIаЛa сBopачиBaеTся B yЗкyЮ чaсToTtlyЮ lloЛoсy' пpo-
пopциoнaЛьIryю стpоби|x(0' fo)l (см. pис. 5.l5, а). Ha выxo.ц.е
pуЮщегo кaскaдa пoяBиTся нaпpях{еIlие' IIpoПopциotIaЛЬIloе Ix (0' 0) | . AнализaTop сpедIrейдoплеpoвскoйчaстoтьIнЪпoДк.']ЮЧет,:I
l{)
к блoкaм BЬIчиTaния' и BЬIxoдtIoе Haпpя>I{еIIИеeгo IIoд.aюT }IеtIoсpедсTBеIrIroна сxеМy пpиHяTия peшIе}rиЯo IIаЛиЧии иЛи oTсyTсTBии сигHaЛa Hа Bxoде.
IL
a
Pис. 5.l4. Cтpyктypнaя схeма yстpoйствaкoppeляциorrнoй oбpaбoткис кoмпенсaцией
Pис. 5.l5. Ceчeния BФH сигналасимметpиннoй фop-
н a oж идa емую Чa с Тoс к иe ФиЛ ь тP ь I 'н a с Tрoeн н ьIе тy сI{гналa; J - дeтeктopЬI; 4 - стpoбиpyroЩиe
фильтрoв
бoкoвьlx ЛепесткoBпo дoпЛеpoBскoйчaстorе: 2 - y.кoпoлoсньlедoплepoB. , _ ПеpeмнoжителЬ; кaскадЬl;
5 _
блoкl
вЬltlитaния
МЬI в- oблaсти вьlсoкoй и nopp9"]ч11 \a) И l.1:5:T гp е oе Hкa Haкoп и тe л ЬI { Ьlх кoppeляTopа
(б')
напpяжeний
сoединеI{нЬIе KасKaднo' яBЛяюTся aЕaЛИ3aTopaNIИ Д,oПлеpoBсI{их ЧaсToT Bxo,ц'}IoГo сигtlалa. Bхoдьt блoкoв вЬIчиTaItия 5 пoД.ключеньt K BЬIхo.цaMанaЛизaтopoB' частOTIIЬIехapакTеpисTики кoTopЬIx сиMМеTpиЧIIьIoTIIoситeлЬHoЧaсToтЬI|ср. Пoсле дeTеKTиpoBaния нaпpя>I{еHиеПoстyПaеT нa сTpoбиpyЮ. щие касKа)\ЬI 4, B KoTopьIХ стpoбиpyюTся FlакoпЛеt{нoe и BЬIПpяMЛe н [Ioе н al ]pя х { е н и Я в M o M е I I T Ь IB p е I v l е t lИ n(TН +x ."*) { l { (n* (Т nfт mu ** т " ) , Г Д e n : |,2 ,3 , ...i T '- дЛи TeЛЬ H o сTЬK o гepeн T1 l) I{oгo нaKoплeния сигнaЛa; Tmaх- мaксиI\,Iaльнaя o>ки,ц'aeМaязa. стpoб-иМtlyЛьса. B Эти MoMeнтЬI Деpх{ка сигнaЛa; Tg - .ц.ЛИTeЛЬIIoсTь нaпpЯ)кение нa BЬIxoДе кaсKaдa пpolloрциoнаЛЬнo Moдyлю ФH сигнаЛa' IIoэтoMу и ПpoиrBo.цяTегo oTсчеT. H a pи с. 5. | 5 , а I I o K a з a н ы с e ч e н и я Mo дyЛ я ФH си гн ал a, o 6ЛaдaЮшIиe сBoйствoM (5.22) Пpи HyлeBoй и любoй дpyгoй зaдep)ккe тx , Hа K oT opoй Ф H н е p a в H a H y Л ю : |x ( 0 , fo ) l , |x (т', f^) | си м м eтpичHЬI oтtloсиTeЛЬHo oси opдиHaт. Ha pис. 5.|5, б изoбpa}KеIIЬIЧaстoTIIЬIе хaрaктepистиKи y3кoпoлoсньIх дoIIлеpoBскиx фильтpoв, сpeдHиe чaстoты кoтopых paсцoЛox{eHЬI сиММетpичHo. OTIIoситеЛЬtlo f"n. Пoлoсa пpoпyсKaния кa}K.цoгo фильтpa сoгЛaсoBaнa a paсстpoйKa сpедней с ДлитеЛЬHoсTЬю сигHaлa, т. e. AЛ:|fTn, Ч aсT oT ЬIoT }Ioс и T е Л Ь н o l о p p a BH a n tF, г Д e n:|, 2, 3, . . .. Cтpел кaм и 216
HaЛЬ}Io бoкoвoмy лепeсTкy спекTpa сBеpTки сигнaЛа' иHTенсиBIIoсTь кoтopoгo IvIFIoгo MeньIIIе нa[pя)KeFIия нa выхoде фи.llьтpa, настpoellнoгo нa fд*. Bыхoдньlе ItaПpя)I(еIIиядByх oбъеДиненнЬIx Пo вЫх o дaм ан aЛиз aTop oв вьIЧиTаЮ Tся B блoк ax 5 (см. p ис. 5 .1 4 ). ПoлeзньIй сигнaл с дoПЛepoвсKиM сдBигoМ чaсToтЬI BЬIДеЛяеTся на Bыxoде yстpoйствa пpaKTически без ПoTеpь. Bыxoднoе нaПpя}KеHиe с бдoкoв BьIчиTaния ПoдaЮT Ira сxeМy IIqИHЯTIIЯpeшения. Пo. Tepи B oбнapyх<ении TeM МеrIЬIIIе,чем бoльtпе .ц.oплepoBскийсД'виг чaсToTы' TaK кaI( paзMep бoкoвoгo лепесTKa спеKTpa сBеpнyToгo сигIIaлa yмelrЬЦIaeтся с yвеЛичeниeм l{oМepa ЛепeсTKа. Этo .ц,аeт Bo3Мo)кнoсть бoлеe нaде>I{HooбнapyrкивaTЬ цеЛи с бoльrпимИ paдиaлЬныIvIисKopoстяМи. Paссмoтpим paбoтy yстpoйствa пpи дeйствии пoivlех 3a счеT oтpaх<eний oT мopскoй пoвеpxl{oсTи. Пoлaгаем, uтo блoкrl 1, 2 пpeoбpaзyюT а.ц.ц.итиBIIyюсМeсЬ сигнaЛoв и Пol\,{еxлинейнo. ПoMехи pa3,ц'eляют Ha KoppeлиpoBal{I{yЮ сoсTaвЛяЮщyЮ' IIoсTyIIaЮсooTBеTствyющегo oсHoвtloMy лепeсTKy щyЮ oT эЛеМеIlTa ДИсТaHЦИI4' фyнкции кoppеЛяции' и lrекoppeЛиpoBанrrylo,'сooTвеTствyющyю бo. кoBыМ ЛeпeсTкaМ ФH. Hапpя}I(eния' пpoпopциoнаЛЬныe oбеим сoсTaBляющиIt,I' BыдeляюTся Ha вЬIхoД,едeтeKтopoB. HапpяхrеI{ие кoppeЛиpoвaIIнoй сoстaBляющей пpи oTсyTствии сyщестBeIIIIoГoсДBига сPeднeй чaстoтЬI спекTpa IIoL,IехиoTнoситеЛЬнo ЧaстoTьт fор, ПoявляеTся Hа BЬIxoде aнаЛизaтopа сpедней .Ц,oплepoвскoй чaстoTЬI. Hапpях<eния IIеKoppеЛиpoBаннЬIx сoсTaBЛяЮщиx' сooTBeTсTByЮщие pа3IIым gлeМенTaM дисTаHции' Tак)Kе пpoхoдяT Ha BЬIxo.ц aHaJII4taTopа сpeднeй Д.oпЛеpoBсKoй частoтьI. Чем MенЬllIе уpoвень бoкoBыx лeпесTKoB AKФ или BKФ сигнaла' TeM MенЬIIIе IIaПpя)кеI{ия нeкoppeЛиpoBaI.IнЬIxсoсTaBЛяЮщиx.
2t7
Ha выxoдe .ц,pyГиxaнaЛизaтopoB IIoяBЛяюTся HaПpя>t{eния'пpo. пopциoнaлЬHЬIе зHaчениям ФH сиГHaлa B Д.oГIЛеpoвскoйoблaсти (некoppeлиpoBaнIrая сoсTaBЛяЮщaя ПoI\,Iех B дoПЛepoвскoй oб. ЛaсTИ). Taкaя сиTyaция Bo3IIикаеT' Koгд.a MaксиMyM фyнкции paссеяtIия Мopя He сМещeн oTHoсиTелЬIIoЧaсToтЬI f"p. Пpи эТoM кoppе Л и poB ar r H aя и H е к o p p e Л иp o B а н н aя сo сTaBЛя Ющ и е п o M ех ' сиMMетpичнЬIx дoПЛеIlaПpя)Kения KoTopЬIx ПoяBЛяЮTся }Ia BЬIхo.ц,e poBских KaI]aЛoB' BЬIчиTaЮTся в блoке 5. PeзyльтиpyЮщее нaпpя}кение Пoмеx }ta BьIxo.Цеyстpoйства yMеIIЬIIIaeTся'и oсTaеTся ToЛЬKo I{апpя}кеHиe' ПpoПopциoнaЛЬHoe KoppеЛиpoвaннoй или t{екoppеЛиpoвaннoй сoстaBЛяЮll{ей пoмехи нa сpедней ЧaстoTе сигналa. Пpи BЫсoкoI\4ypoBнe бoкoвьlх лепесTKoB ФН сигнала B дoПЛеpoвскoй oблacти (нaпpимеp, Д'JIЯ &1-пoсле.цoвательнoсти) пoмexoyстoйниBoсTЬ yстpoйствa уBеЛичиBaеTся Д.a)Ke пpи oбнapу}KеHии сиГI{аЛoB без дoплеpoBскoгo с.ц.BигaЧaсToTЬI. Если интеpесHЬI сиГI]aЛЬIс дoIIЛеpoBсKиM с,ц.BигoMчaсToTЬI' To' oTItЛЮЧиBaнаЛизaTop нa ЧaсToTy Icp, пoPZl)Кенньlй пoмeхoй, мolкнo yB е Л и Ч и Т Ь B е p o я T н o с Т ь o б н а p y ) к е H ия ц ел и I { а фo н е п o м ех (и н ф opм aци ю o } I a Л иЧ ии и П a p a M е T p a х п o М ex B 3o н е o бн apy>кeн и я P Л C п oл yuaЮ T П p и П p е Д .Bа p и T е Л Ь н Ь IIхIЗM еpе} I и я x ).B э тo м сЛ yЧaе oT суT сT B yе T н a П p я ) K е I tи е ' пp o П o p ц и o } I aЛЬ н o е K o ppeЛ и po Baн н o й |4 н е кoppе Л и poвa н н o й с o с T а BЛ я Ю щи M П o M еx и H а сpедн ей ЧaсTo Tе c ИГHaJ. !a,a Т aк ) K е н e к o p p е Л иp o в а н н o й с o сTaBЛ я ЮЩей п o м еx B Д.o Г I . с,щ Bи гo Мч а: ле poв скoй oбла с т и. С и г н a л o T ц е Л и с .ц .o П Леpo Bски M сToTЬI бyДет BЬIД.еЛеt{. { Устpoйствo oсyщeсTBЛяеT сеЛекциЮ ДBи)кyЩиxся целеf,tнa фoне I o т paже н и й oT N I o p я . Ё paспoлorкeннoй нa дBи>кyЩеIvlся-oбъекте, а TaK)Kr t B PЛс, t B сЛyЧaе ,ц.Bи}Kе}IияпaссиBtIЬIx oTpa}KaTеЛеИ \BЛИЯI1Ие BеTpa,' t сI]екTp пoМeх Mo)кеT сМeсTиTЬся oTнoсиTеЛЬIlo сpеДнеи чaсTOTЬI I yст poй ст в а. П p ' э T o М к o мп е н с a ц и я K oppеЛ и po Bан н o й и I r екo ppе. лиpoвaннoй сoсTaBЛяЮщИх yхy.ц.tПI,rTся.Boсстанoвить KoMПеIlсaBBе.ц.ясooTBеTстByюЩУЮ пoПpaвKy Пo ЧaсToTе B ЕIаIIpяциЮ I\iIo)KI{o' }кениe ГеTеpoдинa пpиеMниKa' }Ia BЬIxo.цKoTopoГo IIoдKЛЮЧе}Iopaсс М aT pи B aсМoe y с т p o йс т в o . yстpoЙствa yxyДшIaеTся tlp11 ЕIapyшении сиММеTpии Paбoтa с Пе K T pa п oМе x и . H е с имме т p ия в o З t I иK аeT' I ]aП pи M ep, K o Г Да Чи сЛ o ПассиBнЬIx oтparкaтелeй I]еBеЛиKo (2. . . 4) ' Пpи }lеoД.tlopoд.ItoсTи в oЛ н е t i l l Я (см' п . |.2 ) . B э T o M с Л y Ч a е н aп pЯ х { еt{ и я B сИ M M еTpи ЧHЬIx Д,oIIЛеpoBсKиxПoЛoсax N,IoгyToKaзaTЬся pаЗньIMI.Iи не бyлyт сKoMIiеItсиpoBaHЬI.Cимметpия сПeKTpa пoмеxи t{е HapyrrrиTся, есЛи пaсси B н aя П o M е x а o б p а з o в a н a o ,ц ' } I и Mo тpа} кaТеЛем (бл естя щ ая ToчKa беpегoвoй ЧepTы, oтpa)KеHия oT сKaЛЬI' бypoвaя BЬIlI]Ka И "Г. Д'.) и пpи oTpа)KеtIияx oт бoльrпегo чисЛa oTpa)KaTеЛей (мopс кaя ПoB е рхн o с T Ь ) .,B пo с ле .ц ri е Mс Л y ч ае o ги бaю щ aя yсpедн ен н o гo сIIе l i T pa, яB J l Я Ю ще г o с я p е з y Л Ь T a T o M с Л o )кен и я M H o Г и x pеaл и зaц и й , элеMеIIToв пoBеpхIroс.Tи,пpиблих
ПpeдпoЛагaeM' чтo paссеяния мopскoй I]oBеpхнoсTи фyнкция (см. п. 4.l ) имеет ГopaЗдo MенЬII]yIo ПpoTя}KеннoсTЬ BдoЛЬ oси [o-
B y еT H еK o ppеЛ и p oBа н н а я сoсT а BЛя}oща я П oМ е х ' BЬIде ЛяЮщa Я сЯ Н a BьIxo.цe aHaЛи3aTopa сpедней ЧaсToTЬI' и пoMеxoдoплеpoвскoй yстoйнивoсTЬ пpиеМa пoBЬIrrIaеTся. Cигнальl с нyЛеBЬIM ypoB}lеl,{ бoкoвьlх лепесткoB AKФ или BKФ имеюT спеKTpЬI с пpoBaЛoМ нa
чaсToTefд:0 пpи l"|>".. Cечениe ФH тaкoгo сигналa в oбласти слaбoй KoppеЛяцииПoказallанa pис. 5.|5, а.
PассмoтpенItЬIе MеTo,ц,ЬI ПoBЬIlIIе}lияl]oмехoyстoйчивoсти пpиеМ. lIикoB слo}кнЬIx сигItаЛoB п4o}кtlopеaЛизoBaTЬ пpи кoppеляциoннoй oбpaбoтке. <<Плaтoй>> зa yЛyЧшIeltиe IloМеxoyстoйuивoсти бyДyт не3HaЧиTеЛЬIlЬIе пoTери энepгии сиГHаЛа Пpи oбpaбoтке, KoTopЬIe Мo)Kнo сKoMпel{сиpoBaTЬ ПoBЬIШeI.Iие\4MoщнoсTи пеpедaTчика. Hих<е излoх(еIt eщe oдин спoсoб ПoBЬI[Ieния ПoМexoyсToйчивoсти пpиeМa сЛoх{Ilыx квaзинепpеpЬIBIrЬIxсигЕtаЛoв, пpи KoTopoM I]еKoppeЛи po Baн н Ь I е сoсTaвЛяЮ щиe ПoМех ПoдaBЛЯЮ Tся Bo BсеM Д.иaпaзollе o}KидaeMЬIxзадep}KеK и дoПЛеpoBских ЧасToT. jVlyльтипликaтивньIй спoсoб Пoд.aBлеHия бoкoвьIх ЛепесTкoB пyте}I Лoгическoй oбpaбoтки oТкликoB схем с}I(aTия сигHaЛoв. Этo IIеKoГеpеI]TгIьIй спoсoб пoдaBЛе}Iия За счеT ПеpеMtIo)KенияoTKЛикoB кoppеляTopa ИЛИ сoгЛaсoBаIlнoгo фильтрa. B PЛC пpимеItяЮT HескoлЬкo сигIIaЛoB' ФH L|JII4BФH кoTopЬIх идеЮT oбщие или п epекpЬ I Baю щ иеся гЛавнЬIе MaKсиMy MЬI в }IаЧaЛе Koop ДинaT' a Maксиl\4yмьтбoкoвьlx ЛепесTKoB oдIlиx сooTBеTсTByюT IlyЛЯM l1Ли М и } I и M yМ aМ,Д .p y гиx [1 1 ]. С игнaЛЬI с TaKими ФH I\{o)KнoиЗЛy ч2 1 6 oдIroBpеMеHнo (нa paзнЬIх чaсToTаx) или IIoсЛедoBaTеЛЬHoBo Bpем ен и . П o сл е с )I(аTия B Kop p еЛЯTop е иЛи сoГЛасoBaltнoм ф ильтp е BЬIxoдtIЬIeнa[pя>I(eния' пpoПopциoHаЛЬIIЬIеФH сигнaлoB' пoдBepГ аЮT Лo Г и Ческ oй и нeлинейнoй oбp абoтк е. Boз мoх< ньI 2 p еaЛиз aЦl,tуттaкoЙ, oбpaбoтки, кoгдa пepеMHoх{еtIиевЬIПoЛHЯЮTHa BЬIхoде yстpoйств с>KaTИЯсигнаЛoB с пoсЛeДyюЩей фильтpацией, pеЗyЛЬTaT ПеpеN,Iнo}кel{ия,цeTектиpyЮT; oTKЛиKи с BЬIхoД.oв yстpoйств с)I{aTия .ц.етеKTиpyЮт;заTеM ПpoизBo,цяT иx ЛoгиЧескyю обpабoткy, нaпpиN4еp пepеMilo>кeние. Kак B пrpBoм' Ta:к И Bo BTopoМ сЛyЧaе pе3yЛЬTaT сpaBниBaЮT с пopoГoM .цЛя ПpиHяTия pешelrиЯ o HaJIИЧ|LI| и Ли o TсyTсTBии цеЛи B p aз p еш]aемoм oбъеMе пp oсTp aнсTBa. ИзвестгIo Il09], нтo oIITиМaЛьIloй oбpабoткoй ПaчKИ IlеKoГеpеIrTHЬIx иMПyлЬсoB в ПpисyTсTвии белoгo гаyссoBa шIyMa бyдут сyМ M и po Bа} tи еПp oД.еTеKTиp oBaнI]ЬIx иMПy ЛЬсoB и сp aBне}Iиеp еЗy ЛЬTаTa нaKoПЛения с пopoгoM. СлеД.oвaтeлЬIlo' I]еpеMI]o}I{еt{ие с}кaTЬIx имПyльсoB ПpиBeдеT K IIoTеpяM в oбнapy>к>HLIИ- yMенЬIxиTся oтнoшIeIIие сигнал/uryм. Если исПoЛЬзoBанЬI иМПyЛьсIlЬIе ЗotI.циpyЮщие сигI]аЛЬI, To xаpaKTеpl,IcТIlKLIобнаpy>кенИЯ npИ пеpеMнo_ )кеtIии бyлyт pасПoЛo}I(eнЬItIlI}Kе,ЧеМ IIpи сyМMиpoBaнии [88]. 219
tr .Ц.ля слoх
Е
t i
i
п o М еx , I r aп pиМеp иMIIy ЛьснЬIx Hесинхp otlнЬIx' хaoTиЧеск oй импyльснoй IIoMeхи и дp. Пpимeнениe KBaзиIIeПpepЬIBнЬIx сиГнaЛoB целесooбpaзнo Пpи MyЛЬTиПликативнoй oбpaбoтке Ha BЬIxoД.есхeMЬI с)KaTия Пo BpеMени иЛи Пo сIIеKTpy. oстaнoвиMся Ha ПеpBott4сЛyЧaе, KoГД.a I]a вхo.ц,е схeМЬI сoгЛaсoBaннoй фильтpaЦИИ ПpисyTсTByeT сигI]аЛ oT oДнoй цели (oднoй блестяЩей тoчки), ll oтклик Пpедс'TаBЛяеТсo(бy лем сЧиTаTЬ' ЧTo IIoMехa иMееT Гay ссoBo бo I 1 ФH и ли BФH pасIIpедеЛеtlИе и IIoэToМy исПoЛЬЗyеTсЯ aппapaт ФH ). B Д,еilстBиTeЛЬHoсти гayссoBo paсIIpе,ц.еЛе[Iиe IIе и[4eеT МесTа' пoэToMy pе. ,зyлЬTаTЬI бyлyт пpиблиrкeннЬIМи. oД,нaкo oни [,loгyT xapaкTеpиЗoвaTЬ э ффект ПoдaBЛеЕ Iия HеKop p еЛиp oвaннoй пaссивнoй пoМеxи. pl
ПpoaнaлизиpyеMвтopoй слyuaй, KoГ.ЦаЛoгиЧeскyЮoбpaбoткy
'oTкЛиI(oB сxеМ с}KaTия IIpoи3BoдЯT ПoсЛе иx деTекTиpoвaния. Пpи pеаЛизaции IlpиМеItимы сЛедyЮщиe Bи,цЬI 3oнД.I.rpyЮщиxсиГнaЛoB и pе - } K и MoBp а б o т ь r PЛ С . l . Пoсл е д o Ba T е Л Ь Еa я с M е н a B o B pеM ен I ,r си Г I { аЛ o B с paзн o й стpyктypoй ФH или BФH на oД,нoй несyЩей ЧaсToTе. Излyвaют снaЧaЛa oД.иH сигIIaЛ' заTеM дpyгoй I{ T. .Ц', BЬIЧисЛяЮTзнaqеtlия кoppе Л я ци oH } I Ь I х ф y н к u ий в ц и ф p o в o й фо pм е, ЗaП и сЬ I BаЮTB п aMяTь и пеDeM}Io}Kaют.PезYльTaT сpaB}IиBaЮTс ПopoГoM. 2. СкaЪкoобpaзнoе измеnение ЧaсTоTЬI tlеpеД.aTЧиKа tloсЛе из. Л уЧ e l r и я и o б p a б o т K и K а } K Д .o Г oT иП a си Г tI аЛa' 3aП o M и H aн и e' I I еpеМн oх{ е н и е 'с p a B н е H и е с I I o p o г o M . 3. oднoвpеMеttlloе изЛyЧelrие сиГI{aЛoB pазной сTpyKTypЬI' BЬIЧ I4сЛ е H и езн а ч е н и й Ф H или B Ф H в [apaЛ Л еЛ Ь tlЬ I хсх еM ах о бpaбoтки, tlеpeMHo>кеIlие'сpaBI{еrIиеpезyЛЬTаTa с I]opoГoпl. B пеpвoм Ir BTopoI\dсЛyЧaе Пpе.ц,ПoЛaгaеM'ЧTo цеЛь B IIpoцессе o6pa6oт ки o с T a е T с я B p a з p e l x a е мo м o бъем e п po сTpaн сTBa. !.aнньIе видьt oбpaбoтки IIpиMеняЮT Д'JIЯpaЗЛИЧtlЬIx сигнаЛoB: lIепpеpЬIB}Iьtхи квaзйHеПpepЬIBlrьlx,с бoльrпoй и мaлoй 6aзoiт. [ля сиГнaЛoB TaKaЯ oбpaбoтка бoлее эффективl-lа, кBaЗи}IeIIpеpЬIBIIЬIх TaK Ka:к иx BФH иMеЮT зoHЬI с IryЛеBЬIMЗнaЧениe}I бoкoвьIх ле. I1есTIioB. B э.I'oM сп4ЬIсЛе пpе.ц.ПoЧTениеМoх{t{o OT.II'aTЬсиГHaЛaM с ниЗKиi\{ ypoBIrеN{ бокoвьIх ЛеIIесTI{oB с N4нoГoпикoBЬIMиBФH B сиММeTpичI;ЬIx Д.oПЛеpoBсKиx tloЛoсax. Пp' Д,oсTаToЧI]oMKoЛиЧестBе пеpеMHoх{aеMЬIx сигHaЛoB с сooTBеTсTBУЮщиMи фopмaмll BФH oбеспеЧиBaеTся paбoтa с NIaЛЬIMypoBнеM бoкoвьlx ЛеIIесTK6B в тpeбyемoМ Д,иаПaзoне3aдep)Kек и дoПЛеpoBскиx часToT. Bыигpыrп B oTHoIIIeнии cиrнaл|лoмеxa пpи пеpеMtlo}Kе[Iиибyлет 3aB и се T Ь oT K o tl к p e T H o г o Bи д a пo M e x и и си гн aЛa. B ч aстн o сти , pa3HЬIе pезyлЬTаTЬI Мoгyт бьIть пoлyЧeнЬI B сЛyчaях' KoГда Пoмехa обpазoванa сигнaЛoМ' oTpa)I(енtIЬIМoт цеЛи с oднoй блестящей тouкoй, и сигнaЛal\{и oT paспpeдеЛеHHЬIх пo дисTaнции oTpa)кaTесЛyчaе lloмexoyсToйчивoсть пpиeп,IItиKaМеItЬIxе. лей. B пoсЛе.ц.неN{ ПoвьIrпaется ПoMeхoyстoйчивoстЬ IIpиеI\4HиKa'испoлЬзyющегo пеpеMI{o'{eние с)I(aTЬIx сигнaлoв, пpи дeйствии нeKoTopьIx B3aиMнЬIх 220
t\ч
И
I7 ИИ
Itt И
Иn ИИ
Йт
ИИИ
И
7rъft,0) т Pи с. 5. l6., Llу л ь т и п л и к aт и внь tй
^;
М eт oд П oДаB л ени я б oк oвь lх Л еп есT к oB :
a' U - сjl Г наЛ ь | с p а з H Ь lМ и П e р l] o д а М и П o вт o p e н и я и М o д у Л я ц и e й п o ф a з е М - п o с л e д o вa . тe Л Ь нoсT Ь Ю , Пo а м п л и T y д e - P И П ; s , 2- A к Ф э т и х с и Г н a л o в; d - д K o - p е з у Л Ь Т а T пep е i l I l { cж е ни я д в у х A ( Ф ; e - r t р o ф и , lь Ф H с и г н а л а u \ i N - p е Зу Л ь т а т I I е p е м н o ) к е н и я д ву х ФI7 cИГlaЛoB
u\ И u2
P aссм атpиBaЮ Tся сЛеlly Ю щие сиГtlаЛЬI: PИП, Moдy Лиp oBarlная п o фaзе П o ПсeBД.oслy uайнoмyЗaKoнy , и сиГнaЛ с ФМ и двoйнoй I\4анипyЛЯциейaмплитyдЬI с IIoMoщЬIо PИП. l. PегyляpIraя иMtlyлЬснaя пoслeдoBaTеЛЬI{oсTЬ' Moд,yЛи|poBaIII laя П o фaзe пo ПсеBдoсЛy Чaйнoмy з aKol{y (p ис. 5 . 1 6 ). Пеp иoдьt ПoBTopен'ия PИП пеpв.oГo и lBTopoГo сиГнaЛoв (T1 и T2) нeo'ди}Iа. кoвьt. Пpи пеpеМIIo){{ении]\,{o.цyлей их ФH (пoсле дeTе,кTиpoBания) IIoЛyЧиМ peзyЛЬTиpyюЩeе ItаПpя}I{еI{и.е ypoвtlем бoкoс L{еIIЬIIIиI,I BЬ I x Л еП есTкoв (p ис.5 .1 6 , в_ d ). Нa p ис.5 .1 6 , e, crс ПoKalaHЬI п|p oфl'тлlt (гopизo,нтальньle сеuения) ФH сигнала и pеЗyЛЬTаTa Пеpе221
ii'l
a)
BФH сигнаЛolB ЗaB.исиT oт Пеp'иoда PИП для кoMMyTаЦиI,Iи Пep'иo,цa Bн}TpиrиMП}ЛЬсI{oйPИП. ,]VlнoгoпикoBЬIеBKФ в рr3yлЬTaте IIеpеI\{нo)кeI{ияoбpа3yЮT чи,сTЬIезOIIЬI }Ia плo'скoсти т, |o. oсoбеннoстЬ ПpиBедe}IHЬIxBЬIIIIе сигI{aЛOв-I{алич'ие IIеpиo.ц,ичeсI{и II,oBТ.olpяеMЬIх <<сЛe.пЬIх>> з'o}I пo дисTaнции Пpи paбoTe lB кBа3'иIIeПpеpЬlBнoM pех(иivle. B pе3yЛЬTaTе пepеMIIoх<eния Числo сЛе.
ut(t)
uz(t )
Hoи цеЛи' пoЛyЧ'иM ф
I'(т,fo):+ iJсо1.,, :+T''(т, fд\, f)x('-т,,f _ fo)d,,df F
где
'{
сP
(тl,^f^) - ФЬ З,oндиpyЮщегo сигнaЛa (u1 или u2).
П pи
| o :0
p е з yль та T
с T ot Iн oсT ЬЮ llt -l П OсT oян H oГ o M t Io) KиT е Ля
сo Bп адаеT с A Kо сиГнaлa. Пp и lo # 0 к oэф ф ициенT /, (т, |o) хapaKTеpизyеT oTKЛиlK сoГЛaсoBaI{н.oГo фильтpа IIpи paсстpoй.кax tsxoДнoгo сиГIIаЛa .Пo дoПЛepoвскoй чaсToTe. Toчечная цeЛЬ яBЛяется'истoчникoМ }IекoplpеЛи.po'Ba}Iнoй сoстав. ляющей ПoMехи (п'o бoковьIM ЛeПeсTKaм ФH), кoтopyю кoЛичесTBеtll{ o x apакTеp из y еT к oэф ф ициeнт /' (т' f,) в oблaсти бoльцrих
f
п Fz,тt,0l
P иc . 5 ' 1 7 . Мyльт иплика т ив н ьIй M eToД IIoД аBЛe ни я бoкoвьtх л е п е стк o в пp и ис пoJIЬ Зoв a Ilии дв oйн oй AM с пoмoЩью PИП p азнoй дл и . теЛ Ь IIoсTи иМ ПyЛ Ь с a и llepиoдoB Пoвтoрe ни я
ЛoB' MaнI{ПyЛиpoванHЬIхПo aMпЛиTyДе PИП с Пqpиo'дloMTt |а Tz с .BЬIс,oкoй часToтoй ПotsTopенlия иМ'пyЛЬсoB |4 PИI-I с пеpиo.цаMи Tц и T62 с I]иЗKoй ЧасToToй пo.Bтopенйя, a так}I{е MoДyлиpo'BaI]HЬIх пo ф aЗ e н a 0, Т[ п o з a к o н y П с П , П p ич е М To t#To z и Tl*Tz . Д,л и -
222
|l"(т ' to)l: l /' (т, i o)||,!,(" f ,)l , : 1 (|X,(т, f o)l l x ,(т,f ^)l , (5 .2 3 )
П peД еЛ еI { I I и I l o M е Х и' П]pи пaссивнoй 'ПoMeхе BTopoгo
'видa,
oбpaзoванно,й
pасПpеде-
qt I
(I сoглaсoBaн}IЬIx фиЛЬT]po.BпеpeMIro')кaюTся' ypoBеHь iбoI{oBЬIx ЛеП е сT K O B Пot t и} I ( a e T с Яa, o 6 Л a с T и , П е p е KpЫTЬ I е K o ppеЛ и po Baн н o й и I {e K oppе л и poBa l ] н o йП o N { e х a M и'с o к p а щ a ю Tся . H a pи с. 5.l8 п o l(a3ан tlpиMEp пoдаBЛe}Iия Пa'сси'внoй |IIoMеxи |Пpи испoЛЬ3'oBa,н'иiиМyЛЬJи. пjrикaiивнoй 'oбpa.ботки 'с.игIIaЛoB' пpиB.e.ц.еIIньIхHa pис. 5. l6. 3aIlITpиxoBaнlIЬIr 3'oI{ЬIсooTBrтсTByюT'сечeIIияМ пoBepxнoстeй oткли-
2 2
2
2
'-.'1
Pис. 5 18. Пoдaвление paспpeдeленнoй пaсcивнoй пoмeхи пpи испoЛЬзoBании мyльтипликaтивнoй oбpaбoтки сигналoв: a ции
2
1
сeЧение
paссeяI]ия
ФН
мopя сигналoв
дирoB аЕI}Iи
?
свepтI{и
pис. 5. 16); б-се че ни е свepтки
при
и функПpи
зoн-
,l
(сМ
ф yнкц и и
зotlдиpoBaнии
си-
Гlaл oм u2 (см.516); a- сечeниe пpoll з в e д e ния фyнкц иi r сB е p тoк: 1 И 2- oблaст и, зaнят ьIe кoppеЛиpoва ннoй и нe кop p е Л и p oв аннof {
KoB CoГЛ?Co'BaннЬIxфильтpoв дБ, кoгдa Пaoс'I4BНaЯпo"";;;;, 0т paсПpедеЛel{I{ь]xпo мeхa .oбpaзo,Bанa сигналaM.и' oтpa)кенныMи Taм ПoKaзаIlЬI )кe сеЧения пotsepxн'oстeй oТpa}I{аTeлeй. ди.стaIIции oTкЛиKoB Пpи пoMexе 3a счeт oTpa)кеIIия oT ToЧeчнoй цели (зauе|p. нeн}IЬIеoблaсти). Из сpaвнеHия сЛедyеT' ЧT.o lpaспpеделe}IIIЬIeoтpа}I{aT е Л иПpи в o д я T к ,p a с ш .иp е н ию o б л асти т, fд, зан я тo й п aсси Bнoй пoMexoй (зaштpиxoв aHHaЯ область бoльrпе зaЧеpн'eнHoй). Ha pис. 5. l8, а п'o'кaзa}I'o сеЧeЕIиeПpoизBeдe}Iия Moдyлeй |/п (т, |o) l : - | / ' (т , | ^)l . I I , ( т , f o ) l в с лy н a e p a сп pедeЛен I lЬ I x o Цpa>кaтeл eй , K,oTopoeзaниМaеT 3tIаЧиTелЬнo MеIrЬIIIyЮпЛorll.aдь IIa ЧaсToтнo.вpeменн6й o6лacтИ, uем |11 (т, fo) | и |lz (т' fo) |. [eйствиTель!Io, ЧeM MeнЬIIlе бyдyт пеpещpЬIlвaтьсяoбласти, зaнятЬIе бo'кoвьtми лепесTKaMи BЬIсoкoгo y'poвнЯ I\I|Я 'oигHaЛ'oBс paзнoй кoнфигypaциeй ФH или BФH, TеM. 'б'oЛьПIийэффeкт |B ПoдaBл.eнии бoкoBЬIx лепесTкoB мoдyлей с}кaтЬIx сигнaлoB. бyлет IIoЛyЧеlI пpи ПеpeM}Io)I(еIIии Из вьIrпескZtзаH'HoГo сЛе.щyет,ЧTo IIpи вьtбopе сигIIaЛa для I\4yЛЬ. TипЛиKaTиBн.oйoбpaбoтки неoбxoДиMo D/чиTЬIвaтьфyнкцию paссеяt { и я п асси B н o й п o ме х и o т мo p с к o l i п o B еpх } I o сTиS* (т1, f ) . Есл и п o сЛeДIrяя \,{еняeTся'To цеЛесooбpaзнo изMеI{яTЬпаpaМеTpьI и фopмy сигнaЛa TaкиM o;бpa3oM,чтolбьl пpoизBеде}Iиe | /" (т, fo) | в oбласти oo,1
I
Irе BoЗpaстaЛo. Haпp'иMеp' с Bo3paстaниеM иtIбoкoвьlx ЛеПе,сTI{O'B тeнсиBHoсTи oTpа)ке}IИtI'oT Mopскoй ПoBеpхнo,сTи Пpи yBеЛиче}Iии tsoЛнения знaЧения фyнкции I /n (т, fд) l yвелиЧиBaЮTся. Этo пpи. вoдиT к lpасII,иlpению oбЛa,сTей, 3анЯTых 'BЬIбpoсaMи pе3yлЬтиpyюплoскoсти' Чrю'бы сoхpa. щeгo нaП.pя>кeнияtIа ЧастoTн.o-]BpeMeHII6й ниTЬ Пpe}KIrЮIoпoN,Iexoyстoйнивo'сTЬ, сЛeдyет iyBеЛиЧиTьпеpиoд,ЬIПo. BTopeIrия PИП Tt и Tz (пpи этoм yвeЛиЧaTся длитeльi}IoсTЬ сигнaЛа и вpеMя егo oбpaбoтки) ' Ho ypoBeнь б'oк,o,вьtx Лепес'Tкoв пoсЛе пеpеMнo}кеI{ия MoдyЛ.ей с)каTЬIх oтI{ликoB Moх(нo пoЛyчитЬ B Пpе}книx гpaHицаx' T. е. сTaбиЛи3иpoBаTЬ ypoBеIrЬ Лo)I{ltЬIхTpeBoг пlpиeMIrикa, oПpедеЛяеMЬIх бo'кo,BьIми ЛeпeсTкаMи ФH сигIIaлoB. Taким oбpaЗoм, Пpи pабoТе сo сЛo)I{нЬIMI{ зoIIдиpyЮщиMи сигIIa. Лa]\4и o' бл aД,aющиМи IrеиДёaЛЬньIMиФH или BФH в y сЛoBияx пoМ eх o т paсп pедеЛеIItIЬIx' oTp а)к aтеЛей, ЛoГичeсKая My льTиПЛик aTив. ная oбpa'б,oTKa мo)I{eT oка3аТЬся ЛyчIlIе' ЧeM сyМMиpo'Balrиe. oсo. бенно эффекти,внo ее ПpиMене}lие (сoвместнo сo схeмoй д.oIIлеIpoв. сKoй сеЛeKции) Пpи oбнapy)I{е}lии oДинoЧнЬIх цеЛeй' I]aПpиI\4еp с бoЛЬш],иMидoliЛe]poBскиMисдBигаMи ЧaсToTЬI. 5.4. Haкoпитeли Cигнaлoв A л гo pи тм ь I oбp aбoтк и p ез y ЛЬTаT,oB }IaблЮ .цеIIий p еaЛи3 y ют в Bи де pазЛ и ЧI{ЬIxy сTp oйсTB, нaKaпЛиBaющиx и пp еoflp aз y Ю щих энеpгиЮ 'сигнaлoB. Cюдa BxoдяT I{oppеляциoI]I{ЬIе yстpoйствa, сoгЛaсoвaннЬIе фиЛЬTpы (oднoй и3 paзI{oвиднo'стeй KoTopЬIx яBЛя. ЮTся IIaкoП'иTеЛЬI{ЬIey'стpой.ствa с П'oЛo}I{ительнoй зaдеp>I(aннoй oбpатнoй сBя3ЬЮ' иЛи peци.pKyлятqpьl) с пoсToяннЬIми и изMеHяю. щи1\,{исяBo |BpеMeни ПapaMеTpaM:и и ДР' Эти yстp'oйства Moгyт бьlть цифp,oBЬIMии aFIaЛoгoBьI.Mи. Устpoйства o'бpабoтки не дoЛ}I(}IЬIBI{oсиTЬ сyщeственI{ЬIх искaх <ен и й си гн аЛа' к oTo|p ЬIеBЛияЮ T на xap aк Tеp истик и PЛC (пo. меxoyстoйuиBoсTЬ' paзpelllаЮщyЮ сIIoсoбнoсTo ц Д.P.). IJаибoлее oпaсI{ЬI исKa)кения спеKтpa с.иГIIaЛa' нapyIIIе}Iие 3aKoнa KoдиpotsaцI4Яи дp. Tа,к, исKaх{е}IиеЗа сЧeт несooTrBеTствияфopмЬI частoт. нoй хаpакTеpисTики сIIеKTpa сигIrала Пpoявля'yстpoйств фopме Ются B o.с}IoBtloмв следyющем [25] : paсшIиlpяeTся глaвI{ый ЛеIIeстoK фyнкции l{oplpеЛяции сигнaЛa' ЧTo пpиBoд.иT к yxyдIlIеI{ию pa3peIIIеIlия пo дисTaI{ции и yMeIIЬllIе. ниЮ oTнoIпeI{ия сигHaЛ/ПoMехa; сн'и)кеIIие yKа3aнIIЬIx пapaМеTpoB нeBеЛикo дa>Kе пpи бoльtпиx исKa}I{еI{ияХ; M aкси М yl\{ фy нк ции вз aимнoй к op p еЛяции сМещaеTся' чT,o Bе. ,цеT lк 'ouIибKе oпpeдeЛеIrия д.исTa,нции дo цели; Д,ЛЯ cИГHaлa, фaзa InoТopoГol\л.oдyЛиpoBaнaпo зaкoнy ПсП, paзМEp смeщения lB пpaKтичeсKих сЛyЧaяx I.Iе п|peBoсxoдит 0, l длиHЬI TаKToBoгo инTеp. BaЛa; yBел'иЧиBaеTсяypoвelrь бoкoвьlx ЛeпeсTкoB BKФ или BoзIIиKают пapaЗиTHьIе лепесTKи' чTo iПp'и|вoДиTк вoзpaсTaIIию л'oх(ltьIх Tpе. Boг; lBo3pa.сTaIIиебoкoвьIх лeпесткoB I\,Ioх(eтд.oсTигаTЬ 20 дБ и бo. Леe пpи бoльlпиx искa>I{е}IияxспeKTpa сигнaлa B сЛyчaе фазoвoй l5 Зaкaз M 474
дяT B пoлo}Kениe /. oн нaxoд.иTся B эToM Пoлo}I{eнии|B Tече[I'иe [JpсМeни HaK.orПЛ€ H ИЯсиг}Iaлa Z", 3аTеМ снo'Ba ts'oзBpaщaeтся lв IIo. Jlo}I(ениe2. Kлюч Kл2 (cпapeнньtй c KлI) nu .1 IIaKoпления 1n,' нaхoдится B пoлФKeI{иI,I п пo "n'ёp"uл. "p.*."" ,истeчeн.ии этoгo I]pеi\{eни Пepевoдится B пoЛo>I(eниe 2, пIyнтиlpyя eмкoстЬ C. ЕмI(oсTЬ ПpaKTичrски MгI{oвенIIo paзpях{аеTся. oтсчет наI]pя)ке]Iия сниMаюT с еMкoсTи B МoMeItT BpeMе}Iи Т. 3aтeм RC.цеп'o'чкa BoзBPaЩaется B исхoдtlo'e сoсToяIlие. KoMМyTaция фильтpa .сигнйoM стиpaeт ПpeДЬIдyщyю инфopмaцию' KoTopaЯ ЯBЛЯлacь бьI ПoN4еxи Пpи пpoсMoTlpе .сЛедyЮщегo элеMенTa дистaнции. Этo 'пoзBoляeт I]oBЬIсиTЬрaзpeIIIаЮщyю спo'сoбн.oсTЬPЛC пo дaлЬнoсти. Бeз тa-
МaltипуЛяц|4|4iД,JтЯЛЧjVl сигнaлa oTIloситеЛЬIIo небoльrпиr иска. >I(.еI{ия аI\,IIIлиTyдЬIи фaзы oocтaBЛяЮЩих ПpиBoдят к п.oя'BлеIIиЮ гIapa3иTныХ ЛепeсTKoB и ts'oзpасTaItиЮi}polBня бoкoвых лепесTк.oв сечеIIия ФH пo дисTaIIции [68] . ПеpечисЛeIIIIЬIe исKa}I(eI{'ияtтaтцб'oЛеe paсщ)oсTpaHеHЬI. oстaнoвимся .пoдpoбнее }Ia oTдeлЬItЬIx |Bидaх нaкoПиTеЛьIlЬIx yстpoйств. Pе>ким их paбoтьl oпpeдеЛяеT'ся BpeMеIrеM нaкoплeния сигнaЛa. B yстpoйстваx с oб.paтнoй связью пo и,сTeЧeHииэтotlo .BpeМен.и пеTЛю oбpaтнoй сBязи paЗpЬIвaют ,и нaкollЛeннyю инфopмaцию сTиpaIот. Tакoй pе)киNl KoMMyTaции ПoBЬIшaет yстoйнивoсть paбoтьr yстp'oй.ст'вa,.oiбеспeнениe кoтopoй Haи'б.oЛeetsa)кIlaя и слох(. HaЯ зa!\aчa. Pа'осмoтpиМ lЕeкoтopЬIе видЬI нaкoпителей. пoлoсoй пPoпуcкания Фильтpы ( пePe^^errнoй lПpИMеHяЮT иI{тегpiиpyющие B кaчeстве I{aкoПItTеЛей сигнaлa Ilи}KIIиx часToт' eслI,t сoбой RС-фильтрЬI цeпoчки, пpедсTаBляющиe BиДeoчасToте' ИЛ14 пoлoсoвoй 1Iа пpoизвoД.ится [IаKoпЛеIIие
2 2-
-
f
IlакoпиTеЛьнoе УстpoисTвo с пеpeмeннoй пoлoсoй пpoпyскaния
pa3pеIIIaеМьIM BсеМ oд.н-qBpеN4еtlнo пo эЛeMeнTaM .ц.исTaItции. (Tакoй метo.ц. oб3opa IIазЬIвaюT ПapаЛЛеЛЬtIo-пoсЛедoBа. rIa Bxo.ц.e сигнаЛa Энеpгия тeльным.)
Пp и дp y гих l.
Чaстoтная хap aк Tep исTик а кoIvIMyTиpyемoй R С-цeпи
cllrнaлoB всю д.исTaнциЮ oбьIчнo paз6и. Baют I{а учасTки' кoTopЬIe <<пpoсMатpиBаBo Bpeмeни. Bнyтpи Ют)>ПoсЛe,ЦoBaTеЛЬIIo yчaсTKа пpoсi\4oTp с вьIсoкoй pазpеIlIаю. Pис. 5.19. Koммyтиpyeмьtй щей спoсoбнoстью oсyществЛяют l\4нoгo. каII аЛЬtIЬIM KoppeЛяциoнIrЬIМ yсTpoисTBoМ ftC-фильтp}iижIIихЧaстoт\_l-'-
пp и 0 {l{I' ;
h(t, T\:{o"- "' ( U
RLC-фильтp- нa paдиoчaс'тoтe.Пpи мнo. кoppeляциoннoй oбpaбoткe гoкaIIaЛЬIIoйкoppeляциoннoй гoкaIIaЛЬIIoй oбpaбoтке
Tn
к (la'
Zn): с ,-"," \
_ iгJt sl
v.
ut:_ ;|jф L |_ е
Г'
0
oтсюдa
",].
aмПЛиTy.цнaя ЧaсToTнaя хaрaKTеpисTикa RC-цeпи
7 . . \ l: l K (;сl' rнll:
н' t
- (a+ , aT . , )l
Пpи Q:0
q
rЙ,Vt+е
д/t
Ъ
-z*l
n_2e
K(0, r") - l-"-arn
,l
- п-'.nсosQТn. т
(5.24)
(5.25)
H o pм и 'po ван- ная ЧaсТoтнaя xаp aк Tep истиKa' BЬIЧисЛeннaя пo ф op .
МyЛaM(5'24)и
кaк.oтнй."Чs
-i;i.i7jk.b' iJi'
.(5.25) ,L{.(,9-, Пoка3аIlа I{a pис. 5.20 пpи paзл'иЧнЬIхтJRс кaк ЪIiдho' и3 pи. сyi{ка' пoЛoсa пpoпyскal{ия кo'MyTиpyемoй RС.цeпи заLBиситoT
oTIlollIе}IияlBpe'ени ItaKoпЛеHия к пoсToяIl]I{'oй вpeмени цeпи' т. e. с Пollи,oщьIoфильтpo'в Ta'I{'oгоTипa lfo)I('нo и3меняTЬ BlpеМя l{aкoпЛеtIия сигIIaJIa лpИ'oбзope. B PЛс пpи пpoсмoт1pe paзЛичHЬтx ЭЛеMе}IT.B дисTaнции Ivloх{нo испoльз'oBаTЬ 'oДиII нaбop ф'ильтpoв, пoл.сa ПpoпyсKaния KoТopЬIx сoгЛасoBaнa с п'aк'сиMaльI{ьIMвpeMeнеM нaкЬплЬния (пpoсмoтp сa*oгo дaлЬ}Ieгo yнасткa). oстaльньtе 3нaчения IIoЛo,с ПlpoПyсI(a[Iия |пoЛyчaют зa сЧеT кoмI\{yтaции фильтpoв. Пpимeнение ,кoмMy.
B кaЧесTBе интеipaтоpoв кoppeЛЯциoнI]ЬIх yсT::9ry"ji^$1gьтnoв poисTB пoЗBoляеT с)киMaтЬ
ди}IaMиЧeскиtt дтlaлa6oн oтpa}кeнI{ЬIхoT целeй 'с.игIlалoB; с'oкрaщaтЬ П'oлн'oe Bpeп{я oбзopa npoЪ'pu*.,", .u сЧет пpoгрaМMиpoваIrия tspeMеHи liaK.oплeния ts .aBиcиMolсTи ioт дaЛЬIIoсT'и;пoBЬI[IaTЬ спoсoбнo.сть PЛC pa3лиЧaтЬ сигIIaЛЬI' oтpa226
15*
o бpaтн o й сBя3 и p ециp к y ЛЯTo' p а.Чеp ез интеp вaЛ ,Bp eMelIи2 T cнoвa tla BЬIxo.цеyсцpoйства ПoяBиTся иМпyЛЬс с а.мплитy.Цoй, pаlBнol.I K2IJ, нepeз n пеpиoДoB аMПЛиTyдa BЬIхoд,}Ioгo иMПyЛЬсa бyдет K"U. Пpи вoздействии пaчKи 'из ly' импyльсoв aмпЛиTy.ц,aсигнaлa B М o М еtlт BpеMени h + NT
>ке}tнЬIе oT бЛиЗкo paспoлo}KеI{нЬIxдpyГ к ,цpуГy oбъeктoв; сoKpa. щaть oбщеe I{oЛиЧeсTBoэЛeмеIlтoв устpoйсTвa IIaI{oПлеIIия. Peциpкулятopьt oдним из пepBЬIх слo)кIlЬIx сигнaЛoв сЛеДyеT сч'итaTЬ кoгepeIITнyЮ lIN,IпyJIЬсtlyЮ пoсЛе.ц.oBаTeЛЬнoсTЬ. Taкoй сиГнaЛ o.ц,tloBpeмeннo с вьIсoкoй paзpеIIIaЮщей спoсoбнoсTЬЮ tlo ДисTaнции Пo3вoЛяеT oсyщeсTBляTЬ се,тIeкциЮцелей пo дoпЛepoB'скoй .скop.oсти' чTo ,цaeT в.o3Mo)кнo.стЬнaбЛЮДaтЬ Д,Bи}Kyщиеся цеЛи пpи oднoBpеMеII}IoM
( J uo, *(Nt ,Т+):
N \
0,7 0,6
\
0,+ 0,2
N,
ц
8
u 3 ",* ( l .+,v г_) _2
" t s ыx
V
12
I
N 16{ L T
хapaкl.еpистикикoмMyTиpyемoгo,QС.фильтpa Pиc' 5.20. HoрмиpoвaннЬIечасToTнЬte пp и p a3лиq tl Ыхa: 1l R C
/\'t - к N\ : '\ t '
Kuх|-llN.
вьlи гDьI I I I
(5.28)
(5 .2 e )
B oТ гI oI I JеtI и и си гнал / ш v м
ry 0,81/. u?,*(t,+ Ivr)l o2,,"
^
oслаблении пoмeх oT BзBoЛI]oвaннoй мopскoй ПoBepхн.oсTи.B кaчe. стве нal{oП'ителей ItМпyЛЬсI{ЬIxситHaЛoB в paдиoЛoкации пoЛyчиЛи рacПpoсTpaHeние'нaкoпиTeл'и с пoЛ.o)KиTельной 3aд,еp}I{aннoйоб. paт н oй сB я зЬю ' и Л и p е ц и p к y Л я T o p Ь I ( p l l c . 5.21, с) . o п и r ш eм кpaтK o ра бoт y'схе MЬI. Д'oПyстиM' чTo ]B MOMенT BpeMе}Iи 11 H2 Bхo{ pециplкyляTopa Пo. сTyпиЛ oдинoчньtй 'иIvIпyЛЬсс aмпЛиTyдoiт' U. Пpeдпoлo>к.им' Чтo I]oЛoсa пpotlyсKaния цепи oбpaтнoй сEязи Mнoгo больtше ПoлoсЬI пpo'IIyсKaI{ия фильт1pа' oпТиМаЛЬн,oгo oдинotчI{oN,lyиI\{IIyЛЬсy rпoсЛеД.oвaTеЛЬtloсTи.B этoм сЛyЧaе ее Mo}KIlo сЧиTaTЬ пoстoяннoй в диaпaзol{е ЧастoT' занятoM 'спекTpoM сигIIaЛa. Чepез вpеI\ля'paBнoе B pe Mе H и 3 a д е p ) к к и ' H a B Ь I x o Д е y с T lpo й сTBa п o я Bи Tся и M П yЛ Ь с с aмпЛиTyдoЙ KU,' где ( - кoэффициеIIт yсилеH||Я уIИJ:,LITеЛяПетЛI,l
l_ K
Иссле.п.yя BЬIpa}Ke}Iие (5.28) I{a MаKсиМyM' дЛя ПpaкTиЧесKи iBa)Kсo. IIoгo сЛyЧaя бoльrrrих 1y' мorкнo I]oЛyЧиTЬ [70] пpибли)кенHoе oTt{oll]ение дЛя oI]TиMaЛЬнoГo Kо, IIoзBoЛяющeгo oбeспеЧиTЬ МaKсиU I a Л Ь н o е o T н oIUе Ilие сигн a л/шyм пp и дa н н oм N:
ньtй
Ф( lo ) _ ф ил ьтp, o пт има.т ЬнЬIй для oдиttoчнoг o иМП yлЬса п oсле д oB аT е ль I r oсти; l - сyМмaT op : T_линтlя зaдepжки с Bpeп{eнell задep)I{ки T: K" - yсилитеЛЬ пeтлIr o6paтнoIi связlr с кoэф. ФициенToм Усиления
l +к
Tак, ПpIr l/: 10 rKo=0,9; N:20 1(o=0,95; 1/:50 Ko=0,98. Из вьIpа>кениЙ(5.2B) и (5.29) сЛeдyеT,tITo MaKсиMaЛЬнoBoзMo}K-
Pllc. 5.21. УпpoщенньtестpyктypньIeсхеNlЬIpециpкyляTopa (с) и кoммyтиpyeМoгo рeuиpкyлятopa (б):
228
(5.27)
Tаки м o бpaз oм, Пp иMенеriие p ециp Ky ЛяTop a Пoз BoЛяeт ПoЛy Чить , BЬIиГpЬIIпB oTl]olllеl{ии сигIlaЛ/ШyМ I1o MoщнoсTи:
\I,
;lпс=o,,l \/7 0
oi"i*:яL- o K'''ot"*:ol*l(l+1{').
\70
' t\-,/
(5.26)
Г Де /r -BpеM я пp иxoДa Пep Boгo иl4 Пy ЛЬсаIIaЧKП. Пpиняв MoщнoсTЬ tIIyMoB нa BЬIxo,цe фильтpа Ф pавнoй o2"* 1l yЧи TЬ I Baя,ЧTo p ециp Ky ЛяTop l{aЧaЛ p абoтaть 3 aД,oЛгoДo MoMеI{тa BpеMeFILIll, наЙДем MoщHoсTЬ Illyl,{otsЕIa BЬIхo.це нaкoпиTeЛя ПpLI r K { l:
к, (л) / к, (о) 0,8
u : |, - A u, "L' KN - n N
I
(5.30)
! .л я п o лy uеllиЯ МaKсиNIаЛЬнoBoЗMo}K}IoгoBЬIиГp ЬIlIiaB сЛy Чae { I o сЛ едo BаTельнoстей,сoсToящих |1 з бoльшoгo чисЛa иMПy ЛьсoB, н еo бx o ди м o y BеЛиЧиBaTь к oэф ф иuиент oбp aтнoй связ и дo з нaче. нl.lil, близкИX K эДLIIIИце.Нa ПpaкTиKе BoзHиKaюT тpyдlloсTи B пoд. деp} K aн и и TaKих з начений к oэф ф иuиellToв p l3 .3 a Boз Mo> к }IoгoсaMo. вoзбyrкдения. Снизlать тpeбoвание к стабиЛь}I.oсTикoэффициента о бpaтн o й сB яЗи IIoз BoляЮ TKoММy Tиp y eMЬIеp ециp к y ЛяTop ЬI.Пp едсTaBЛЯЮT иAITеpeсTaк}Kе pециpкyЛяT.o|pЬIс пepе[,IенIlЬIMипapаI\,IеTpaM и ' П o ЗB oЛЯюЩ ие HaKаIIЛи' BаTЬp a3 Л' иЧI1 ЬIеиMПy ЛЬснЬIе I]oслe. Дo BaTeЛЬ н oсTи. кoMМyTиKoммyтиpyеMыe pециpкyЛяTopЫ [52] Paссмoтpим pyeм ь I й pеЦиp к y ляTop (p иc. 5 ' 2 1 , б). B MoMеIIT Bp rL ,Ieни Ion,, : 0 ключ Kлl иЗ ПoЛo}I{ения2'пеpeвoдяT B пoЛoх{eниe ^1.oн нахoДиTся в эToM ПoЛo.х{еHиипpoMe)KyToK lBpеMеtIи, 1pавньтй дЛиTеЛЬIIOс'ги т.е. NТ, гДе Т- Пep иo.ц, н аK aП Л и 'Bа eМ,oйПаЧк и |из N I,IIr{Пy ЛьсoB' 225
сЛедoBaIIия иMIIyЛЬсoB' и 3aTеM сIIolBa Bo3вpaщаeTся ts Пoл.ФI{eltиe 2. Kлюч Kл2, cлapeнньIй с KлI, нa иilTepвaЛе tspеMeIIи нa'I(oпЛeниЯ NT тlaхoлllTся B п'oЛo}Kении I и 'тlo исTeЧеIlии эToгo BDeMеIIи пеDеBoДиTся B пoЛo'{еI{иe 2, paзpЬIBaя цепЬ oбpaтнoй связи. По исЪеЧеIIии tspoМeни 7 всe сиГIIаЛЬI ts ЛIILl.I4vт зaдеp)KKи дoстигtlyT }Iaг pyЗ ки , и П p и y с Л o B ии с o г Л a с o в a } I И ЯЛ I I H I 1Ис H aгpyзK o й и н фo pм aци я B н е й ст и p a е т с я . K o ' ммy т иp y е мь I й pец и pкyЛ я To p Bo зBpaщ aется B исxoдIloе сoсToяIIие. Cltгнaл и trIyм B TaкoM pециpкyляTopе IIaKaПЛИrBaЮTCЯ следyЮщим oбpазoм. AмплиTyдa сиГrraЛa пpи вoздействиLI :ftАЧKИиMIIyлЬсoB lB MOMенT BpеMrIrи 1y'Т oпpeдеЛяeTся сooTltoПIeliиеМ (5.26). oбoзнaчим MoЩ}IoсTЬlllyМoB нa Bхoде фильтpа Ф o?*. Уuитьtвaя" ЧTo IIaKoпЛeIrиеIlIyMoB начaЛoсЬ oДнoBlpеMеHнoс нaKoПЛениeM си. гнaЛа' нaйдем МoщIIoсTЬ llIyMoB Hа BЬIxoДe нaI{oПиTеЛя B M.OMеHт в pe м е н и N T 2 0в ых:
Е
U\o*wT)
о|",*1мr; :-
,(N_1
к+1
KЛ/+ 1 К_ 1
пpи 0{l{Т";
h,(t\:{:
B oсT а ЛЬllЬIх сЛyЧ а ях ;
(U
s (/) -
pea кц ия
, (5. 33)
Ф ( io)
филь тp a
нa
'Kop oT Kий
им.П yЛЬс Bидa
6-
Bьtхod
нllЙK. Taк, пpи 1/: 100,85< ({ l, 1 5 ; п pи 1 /_ 2 0 0 , 9 2< K< { l, 0 8 ;п р и 1/: 50 0,96< .K < l,04. Paссмoтpимyстoйнивo'сть к сa'мoвoзбy)кДеHиЮ. lPеЦиPкyляTopa
Пoд зa.пaсoм yстoйuиB'oсTи сисTеM с обpaтнoй сtsязЬЮ Eуcт Пo'I{I{. MaюT pаЗI{.oстЬ tyст:
l -
r('
гдe K_ кo,эффиuиент oбpaтнoйсвязи.
0eцбающая
(5.31)
Е.сли исслeдoBaтЬ сooтнoшe'I{ие (5.31) ,нa мaксиMyM' To IIoЛyчиM oтнolllеtlие 'сигнaл/пryм pаBIIьI]\,I 1/ пpи .K: 1. Если ПpиIIятЬ дoгIyсTиMoе yMенЬtll,ение oTIroшeIIия сигнaл/шryм pавньtй Mа.KCИMaЛЬнoMy ,ц,Ляl{екo\{I\4yTиpyеMoГo pециpкyЛяTopa' T. е. пpиMеpllo 0,8, то иЗ Пoследнегo сooTI{oIIIеIlия,п,oЛyЧиNI диaПatoн дoI]yсTиMьIх ЗIIаЧе-
(5.32)
Этo тoт Ди4aIIaЗoHизменений K, 1I7p|4 кoTopoм ]B сисTеMе с обpaт. нoй .связьlo нe вoз}IиKaеT сaMoв,oзбy>кдeния.Из сpaвнel{ия ДoIIyсTиМoгo диaIIaз.o}Ia.изменeний K для KoMMyTиpyeMoгo и I{eInoM,My. TиpyеMoгo pециpкyЛяTopoB пpи oдинaкoвьlх 1y' сЛеД,yеT, ЧTo KoМMyTиpyемьIй pециpKуЛяTop o,бЛaД.aeTб6льiпим 3аПaсoN4yстойuиB'oсTи. С'ooтветствеH}IoB TaKoe }Ke ЧIiсЛo paз Mo)I{Ho сI{и3иTЬ Tpе. бoвaния к стабильнoстr,r кoэффициенTa yсиления цеIIи oбpaтнoй cBЯЗИ, B зaключeние найдем tsЬIpa}KеlrияДЛя иMпyЛьснoй пеpехoднoй и ЧaсToTII'oй хаpактеpистик кo'MNлyTиpyeмoгolpециpкyляTopa дЛя yпpoЩeннoГo слyuaя, кo,Г,цa lloЛoсa Пpoпyскaния цепи oбpaтнoй CBЯSИ rB диaПа3oне Чa.сToT'3aHяToМ спеI{т|poмсигI{aЛa' ПoстoяIlHая' 230
г.IIe
Ч' h ( t ):h, (, ) - nT ):h, (t) + *2_*a^, , "Ё-*s(l
K2 "a? * :( 1- к'\l0 _K).
oтнorпeние сигнал/lпyм пo MoщнoсTи B MoIvIе}Iтвpемени ly'Т 6
l. П.oлyuенньIe сo,oTIIoшIeния а кoэффициеIrT y'сиЛения цеп'и K: бyлyт исП'oЛЬз'oBaIrЬI P дaЛЬнeйпrем' Импyльснaя I]epexoд.IraЯхa. pаI{Tеp.исти,Kа
ц /T
hт2
Pис. 5 22. AмплитyДнo-ua-
Pис. 5.23.Pециpкyлятop с лepeмeннoй зaдеp}к.
сToTная xapaктeристикa кoМMyTиpyeMoгopециpкyЛяropa
фyнкции;
ё^:
С^g,Q* _
кoй в цепи oбpaтнoй cвязи (а) и eгo часToтнaя хapaктеpистикa (б): T+at-лцния
зaдеpжки с л и н е й н ьlм BрeМeни зaдеpжки
KoIVIПЛеKсньIе кoэффициeнтьl
и ЗМ е н е н и e м
paзлo}I{еIIия
B Pя,ц Ф'ypье rrеpиoдиЧeскoй фyнкцllи f {t):
C* 11 Я" (t-nT)i "-*|i,uo*on"n,. 9у-a*пЛитyдa (мoлуль) и фaзa (apгyмент) Чaстoтнyю xapaKTepисTикypециpKyЛЯTopaнайДем кaк пpеoбpaзoвaние Фypье oT иMпyЛЬснoйпеpеxo.цнoйxapaктepистики:
S (io):
i
m:-ф
С-S, (jсo! i2лn.t,lT),
(5.34)
где, . 51.(со): sin (со7"/2) l @Tяl2)- сПeKЦp eдиниuнoй фy.нкuии
h' (t). AмплитyД.нaяЧaсToTHaя хаpaкTеpистиKa KorMMyTиpyeп{'oгo pециpкyЛяTopaп]pиBеДeнa Ha pпc. 5.22. oгибaющaя спеKтpa oпpе-
ДeЛяется обладает
rBeсo,BЬIMи кoэффициенTaМи C^. АнaлoгиЧIIЬIM спекTp,oM п.oсЛедoBаTеЛЬIIoстЬ иMпyлЬсolB с ПepиoдoM II.orBтopеIIия
231
T и Д,литeЛьI{oсTьЮПаЧKи' paвнoй инTеpBaЛy }IaKoПЛения Z", ГtoэToп{y кoмMyTиpyемьlй pециpKyЛяTop бyлет сoГЛaсoBaнньrм фильтpoм дЛя тaкoй пoсЛедo.BaTельIIoсTи. Peциpкyлятop с ПеpеМеttньIМ зaПaз,цьIBaнием B цeПи oбpaтнoй сBя3и. oдин из спoсoбoв пoBыlIlеHия ПoTеl{циaЛa PЛс - paбoтa станции с высoкoй чaстoтoй сЛeдoBaния иMПyЛЬсoB с пеpеI\,IeI{нЬIM интepBaлoM иx ПoBTopеHИЯ Д'ЛЯ yсTpaнения HеoД.tIo3IrаЧIloсTи и3МеpеI]ия дисTaнции. Tакoй pециpKyЛяTop (pис. 5.23, a) дoЛ}I{еIl сoдep)кaTЬ ЛиI{иЮ с пе]pеMен}roйзaдеpх<кoй. Пусть BpeMя зa.цep)I{Kи B це п и oбpатн o й с Bя З и и з M е н я е T с я пo л и н ей н o м y зaкo н Y:
(3.35)
T"(t): T I a t ,
г д е 7 - н ача ль н a Я з а Д .e p х { K aЛ k I H И И ' paBн аЯ и н TеpBаЛy Bpеt,{ еI { и Mе}I{дy двyМя ПepBЬIN{ииMпyЛЬсаI\4иIIачKи; сl-кoэффициеIIT' oПpе.деЛяющий скopo,сть и3Mенения зaдеp)I{'Kи. Tак кaк .oTIl'oсиTеЛЬIIoе изМeнeние |BpеMeIIи3адep}ItKи зa .BpеMя н aбл ю д е н и я мa л6 П o с p а B н е t tи Ю с н a Чaл ь н o й зaдep>ккo й Т, тo , и сп o" цЬзyя п p и б ли > к е н н o е с o o T н o l l l ен и e 1 * atlT = (| - atlT)-|, IIo.цсTaнoBкoй (5.35) в (5.33) нaйдем иMпyлЬснyЮ пеpexoднyю хapaктepисTиKy lpециpкyЛяTopa
зiQ ha(t):h,o+-Ё- a*e*p|t
_ +,)]
o'3'. З+l< T
no,|' ..г.. I*
0
пp и + | | '_
/*"
.Ц.евиaция ЧасToTЬIm-Й cлeктpaльнoй Пoлoски Ь о о o*' : 2 лa a T n |T,.
s( -
nT)еin2 QT .
Пoскoлькy pеaкция s (/) *;;;;, Ф (fol) нa KopoтKий импyльс (6-функurrю) мнoгo I(opoчe BpеMени зaдеp}I{Kи Л14H11I4 I, тo фyнк. oTсЧиTЬIBаеMyЮB ДисI{JpеTI{ЬIe M.oMе}ITЬI вpе. циЮ 9 fuT):n2d)T,
Bы,rо d
il
I
' ( 5.37)
б)
I l l sz (tu t,r t)
(5.38)
t!(iut)-l-1
Pttc. 5.24. Peциpкyлятop сo сI\4ещaющиMгeтеpoдиttoм в цепи oбpатнoй связи (а) и егo ЧaсToтIraяхаpакTеpиcтпкa (б): Cll _ спtеситель;
Taк кa'к иMпyЛЬсIIая Пepеxoднaя xapaкTеpисTиKa peциpl{yЛятopa с пepеMенrroй зaдеp>ккoй сoвпaдaет с п.oследoiваTeлЬнoстЬЮ иMПyЛьс oB 'с'л и н е й н 'o - из мe н я ю щe й с я ч a с т o т o й п o BTo 'pе} I и я pец ' и pK yл я To p Mo)кнo испoЛЬзoвaTЬ .цЛя IlaKoпЛеI{ия пaЧки тaкиx импуль'сoв. Пpи эToМ yсTpoйствo яlBляеTся KolppеЛяци'oннo-фильтpoвьIм,пoзBoЛяЮ. щиN,IoднoBpеMенIro Цpoс\лaTpивaть yчастoк .цисTaнции AR х сT12, гдe c - скopo,сTЬ с'BeTа. Pециpкyлятop сo сll{ещaющи}l гeTеpoДиHoп{ B цепи oбpaтнoй сBя3и. Bключение B цeПЬ oбpaтнoй сBя3и pециpкyЛяTopa (pи c. 5'24, a) с х е мь I , с o с т o я щ e й и3 г e тepo дLlH a c ч aстo тo й .Q, см e. 232
hg l: ht (t) Ё
(5.36)
Эта хаpакTеpисTикa ПpeдсTaBЛяет сoбой сyПepпoзицию ЛЧiVlкoлeбaн.ий. C.пeкTР Tа,Kих кoлебaний лpи фиксиpoBaннoN,l B[pеMeIIи н aбл ю д е н и Я T n , и Л и Ч a с T o T н a я х a p a к Tеpи сTи кa peц и pкyл я To pa, lпIpиBедeHIIa pис. 5.23, б. Aмплитy,Цньlй спeктp кaх<дoй чaстoтнoй ПoЛoски Мo)I{нo BЬItlисЛиTЬ [68] . Для m-Й чacтoтнoй полoски.
L
сиTeЛя и фильтpа oдн.oй бoкoвoй ЧaстoTЬI' эI{Bи.BaЛенTtIo BI]eсeHиIo дolloЛt{иTелЬIloгo пеpеMеIiI-IoГо.фaзoв,oгo сДBиГa p (nT) : n?{}T. B э то м сл yЧae иMпy ЛЬс}Iaяllep еxoднaя Хap a]KTеp исTиKа
I
N7eHИ n' paBHЬIе целoй
g нaстoтoЁr Q/(2п); Л - гeяepaтop фильтp oднoЙ бoкoвoЙ пoлoсьt
ЧaсTи oTHollIения
l/T,
ФoБ
-
мo>кнo зaN{ениTЬ }Ie-
пpеpьIвнoйq (l) : уt2, гдe \:QlT' Toгдa иMпyлЬснaя ПepеxoД}lаяxapакTep.исTиKаpециpкyЛяTopa сo сMещaЮщиMгетepoДиHoM
h a ( t ) : h ,( t )е ' + '
,Ё * s
( t-
: h,(t)*r a * expit P{ _E__A
n T ):
+*,,)1.
(5.3e) 233
lt, Из выpaх<eния (5.39) .BидIlo'ЧT1oxаpaкT,epисTиKaпрeдстa'Bляeтсo. бoй сyпepпoзицию ЛЧМ-кoлeбaниЙ с oдиIlaкoвoй девиациeЙ' чaстoTы' ;paвнoй (5.40) Aoe - (AIT)T". Пoскoлькy T'),,T' аMпЛитyД}Iьlй спектp кa>кдoй из ЧасToTHЬIк пoлoсoк .бyдеT пpaкTически |пpяM.oyпoльнЬIМи pавIIьII\it[68]
:l
/_т-
S e (l o, 7 n ) :
I N -тт пpиI'
0
пpи
l..
2лm
2лm
|
l\ -
|
l--
Ьt'ln
z ,
A'sl
'|rlбель зrzdеpэюнu
(5.41)
2
Э т a чaст oт H a Я х a p a r т е p ис т ик a п p и ф икси po Baн н o M вpeм ен и н aблюдения Т,' (pиc' 5.24, б) ПlpeдсTatsЛяетс,oбoй нaбop Чaс'Toт}IЬI)с Iloл,oсo,к'сЛед,yЮщих с инTеpBaЛoм |lT и с oдинакoвoй девиaцией чa.сToTЬI.Taк кaк иMIIyЛьсlIaя xapaKTеpисTикa рециpKyЛяTopa сoB. пa.цаеT с ПoследoвaTeлЬнoсTЬю иMПyльсoB с ЛиIlеliнoй частoтнoй Мoдyляцией нeсyЩeй, тaкo,й pециpкyЛятop Mo}I(}Io исПoЛЬзoBaTЬ дЛя нaKo'плeния пaчки pа,ц,иoиMпyЛЬсolB.Этo yстpoйств,o, как ,и ПpeдЬIдyщeе' яBЛяеTся KoppеЛяциoннo-фильцp,oBЬIМ'eсли дeBиaциЯ чaстoтьI Aoо (5.40) не ПpeBoсxoДпт %tlT, oднoBpeМellнo lПpoсMaтpивaeмьIй yчасTo'к ДI4:TaIIЩLII4 ЬR: сT12' Устpoйствo нaкoпЛeния кoгepeнTнoй пaчки paдиoимПyЛьсoB с paзлиЧHьtМи дoпЛepoвскиMи сдвигaMи чaсToTЬr t6]. Bьlше oтMеЧaЛoсЬ' чTo oПTиМaЛЬItЬIMфильтpoм Д'ЛЯ KoГеpенTнoй пaчки иIlIпyлЬсoB Mo)KеT слy)KиTЬ нaKoпиTeЛЬнoе yстpoйсTBo с зaдеp}Kalrнoй oбpатнoй связью-peциpкyЛятop. Если дoплrpoBскoe сМещeние IIесyщей частoтьI 'пaчKи FIeизBесTHo'сTaBят нaбqp peциpKyЛя. тopoв' кaх<дьIй и3 кoтopыx ooглaсoвaн с oпpeделeнным дoплepoвскиIu сMещениeM чa.стoTЬI.Tpебyемoе кoЛичестBo lpециpKyляTopoB .MoЩнoсти сиГI{aла' вы'биp316' исхoдя и3 до'ПyстиMoГo yI\,IeнЬIIIеIIия дoпЛepoBсKoe .сп{eще}IиекoTopoгo paB}Io пoлoBи.IIe диaпaзol{a Чa. стoт I\4ех{дyдByMя блихкидaемoй дoплеpoBсKиЙ дtlaлaзo'}r lПQpекpЬI'Bает Bсю o.цIIo3I{aЧнo pа3peIIIaемyю oблaсTЬ' paBнyЮ |fT', кoлтluесTBo pециpкyЛЯтopoB N:T'lTo, где 7',-дЛиTеЛЬHoсTь tIакaпливаемoй ПaЧKи иI\,IПyЛЬсoB; Tг,пqpиoдЬI tloBTo.peниЯ иIvIпyЛЬ,сoB;1y'- lкoЛиЧ€ C TBo иMПyЛЬсoв B ПaЧке; IlT"-шlиpи,Ha oблaсти вьtсoкoй кoppеляции функции не. oпpe.цеЛeннoсти ПаЧKи иMПyЛЬсoB пo ,oси дoпЛepoBсKиx частoT. Е.сли дoпyстиMое'IIaде}lие Moщнo'сти сигIIaлa'пpoBЬIIIIaeт ypoBенЬ 0,5 мaксимальнoй, ItoличeсTBo pециlpкyляTo'polBпpихoдиTся yBелI.{. чиBаTЬ. Cлабoe MeсTo тaкoй сисTeMЬI HaкoПЛeHия- неoбхoдиМoсTЬ исп,oЛЬзoвaTЬ pециpKyляTopЬI с pa3ЛичIrьIN4цpeMеIIем задеp)кKIr B цeПи o.бpaтнoй ,сiBяз'идЛя сoглаooвaния с сooтBeтстBуIoщIlM дoплеpOвсKиI\4сд|вигoм Чaстoты. 234
Пoкахtем, ЧTo зaд,aЧy Мo)кнo peIIJитЬ с пoмoщЬЮ yстpoйствa, сoсToяЩегo из N oдтlоTипItЬIх pециpкyЛяTop,oB' lпpиЧеM Ito ,Bхo.ц.y Kaх{дoГo peциpKyляTopa пoДKЛЮuен сцpoбиpyЮщий KacKaД' a K BЬI. хo,ЦУ- фaзoсдвигаЮщая цепь. Д.ля BьIД.елеIIияcигнaЛoв с pа3лиЧнЬIМ дotIЛеpoBсKиN{сMещеtIиеМ ЧaсToTЬI BхoдЬI фазoсдвигaющиx цепей oбъе.ц'инoньIсyмI\{иpyЮщиМи lllиIlаМи (pис. 5.25). На вxoд yстpoйствa с BЬIxoдa ycИЛИTeЛЯ,пpoме)кyтoчнoй чa-
Сцммupgюшoя n ЦlUl1o
r
P lrorruroruro,
ЕfЯf,Ifl!i",
: с\0p0сmь g00'ленufl
Pи c. Б ' 2 5 . У ст p oй ст вo I I aк oп Л eни я п aq к и p аДи oи M I I у Л Ь сoв с paзличнЬII\{ дollлepoвскиМ сДBигoI\,IчaстoтЬI: CК _ стpoбиpyeмЬIfiкаскaд; I' 2' . . ,' N _ peциpкyлятopЬl
стoTЬI пoсTyпaет,KoгеpеHтная пoслeдo'BаTеЛЬIIOстЬpaДиoиMпyлЬсolB с 'oпpeдeлеIrнЬIM .щoПлqpoвскиI\,lсдBигoM чaсToтЬI. Hа стpoбиpyю. щиe кaсKадЬI пoстyПaЮT сцpoб-импyлЬсЬI' .цЛитеЛЬнoстЬ I{oTopЬIx pa.Bнa пepи'oДy пoвT'opeния Тo зoндиpyющиx иМПyльсoв. Cтpoб-импyЛЬсЬI пoД.aЮTся нa стpoбиpyемьIе касKaдЬI llooчe. pедtlo с задep}I(Koi4TI .Если на CK1 стpoбиpyЮщий иMпyлЬс пo. МoМe}IT h* Tъ нa сK3 _ стyп aет B МoMеIIт t1 , To Н2 ' C K2 -в ts M.oIvIеIlT h * 2T" и T. д. }loмент пoдaчи .стpo'бщpyЮщегo иМпyЛЬсa нa CK1 11 oIIpе!eляется MиниMальнoй задеp>ккoй oЦpa}I{еIIн,oгo oт цeЛIt сигIIaла. Tаким oбpaзoм, нa кaждьlй n.й peциpKyЛятop пoстyПaеT pеaЛи3aция IIIyMa .ц,лI'IтеЛЬнoстlа T,r и' I n-Й' иMпyЛЬс IIaчKI.I. Ha вьIxoдe Ka)к,щoгopециpKyляT,opa BсЛедсTBие циpкyЛяции сигнaла oбpaзyется lloследoBaTелЬt{oсTь pадиoиMпyЛЬсolB. Bpемя зapaвнo .ц.еp}кKиB цепи oбpатнoй сBя3и кa}I{дoГo peциpKyЛятopa пеpиoдy ПoBTopения Т,, зoндиpyЮщегo сигHaлa. Пpoцеcс pециpKy. IIЯЦИI1}Ia BЬIхoде ]вTopoгo' T|pеTЬeГoИ T. Д'. pециpKyляTopoB с'цBиIIyт OTtloсиTеЛЬIlo I]aЧала Пp,oцессa сooTlBeTсTBеHIIoIIа ,BpeMя To, 2To 14 T. Д.. !.oплеpoвский эффекT' вoзниKaющий rBсЛeдстBиe дви)кеI{ия цeЛи' с}KиМaeT ИЛLI|paсTягиBает изЛyЧeHIIьIйоигнaл 1B зa,BисиМo'сти оT ЗI{аKа pадиальнoй сKopoсTи цели. этo с)KaTиe или paсTя}кeние tsЬIЗЬIBaеTнaбег фазьl вьIсo'I(oчасToтI{oгозaпoлHения oт иMпyльсa к и M п yл Ь сy пo сp aBI]еHиЮ с ф aз oй Зaпoлнeния Пaчк и иMпy ЛЬсolв' oтpа}кеннЬIх oт IIепoдви>кнoйцeли.
235
,II.ля кoмпеHсaции дoплеpoвских фaзoвьIх сдBигoв к BЬIхoдaM pециpкyЛяTopoB 2(1)_ 2(N) IIoдкЛЮЧеItьtoтpезки кaбелей зa;1еp}I(Kи" игpaющиe poль фаз,oЦpaщаTелей и oбъединеHtIЬIe сyMMиpyющиM'Ir шинa\,Iи. !,ля дaнн.oй дo'плepoвскoй скopoсT,и цели ltМпyЛЬlснЬIепoслeДoBаTелЬ}IoсTI{с BЬIxoдoB peциpKyЛяTo'p'oB сKЛaдЬIBaюTся сиIIф aзн o и сoзд a Ю T э ф ф е к т н a к o пле } I ия си гн aЛa н a n.Й сyМ M и pyЮщей tпине, пo lroМеpy кoтopoй oпpе.цeЛяют paдиaлЬIryю скopoсTь цели. I(oличесT1Bo'сyMмиpyЮщих IlI'ин Hаx.oдЯT исxoдя из дoпyсTи. МoГo yМенЬlllеHия аМПЛиTyдЬI сиГ}Iалa' .ц.oПЛеpoBсKaячасToTа KoTopoгo 3аниМаеT ПpoMе)I(yToЧIloе 3I]aЧение Мех{дy дoпЛеp.oBскиMи чaсToTаMи' pа3реIIIаеМЬIMинa дByх сoсеДних ]сyMMиpyЮщиx ll]ин aх. П oсл е H aк o rr Л е I ] ия пa ч K и p a Д .иo и MП yЛЬ сo B п eTЛЯ o бpaтн o й сBя3и, pециpxyляTopoB paзMЬIKаеTся и HaKo,ПЛе}IriaяинфopмaЦия сT и pае T ся . Ч e p е з B |p е M я ' p а ts I ] o е П е p иo дy п o вTo pе} I и я и M П yл Ь сo B' yстpoйствo' oчищеHltoe oT I]pедЬIдyщиx сиГнaЛoв' гoToBo к oбpабoтке слeдyющей пaчKи paдиoиMПyЛЬсoB. !.аннoе yстpoйство Мo)Kнo пpиМеIlяTЬ дЛя нaKoПЛеI{ия I]aчки paДиo.иМпyЛЬсoB, ка>Kд ь Iй и з K oт op Ь I x M o д y ли p o Ba l t п o , a M П Ли TyДe и Ли н aч аЛ ь н o й фaзe н е сyЩе й п o и з : B е с T н o М yз a K o н y . С п е к ц p тaкo й П aЧки o TЛи ЧaеTся o т спектpa пеpиoдическoГo Пp'oцесса. B эToM сЛyЧае стpoбиpyющий KacKaI\ BЬIпoлt{яЮTrB BИfle yсилитeля с фаз.oсдвигaющей цеПЬЮ и сooTBеTсTByющиMи Пo'стoя}II{ЬIMи кoэффициенTaL4и yсlIЛеIIия vl фaз oв ЬI\ 4сд B и г oМ ' o п p е Д е ля е M Ь I M и3 a K o н o M M o дyЛ я ц и и . Пpи в е д е н н ь t й ма т е p и a Л } I е o х B a T Ь I Bаетм н o гo o ,бpaзи я yстpo й ств, кoTopЬIе Мo}I{нoПpиМеняTь для oбpaбoTки сЛoх{ньIx сигнaJIoв. ХapaкT е pн a сп е ц и ф и к a П o с T p o е I { и я y с т po й ств, сBя Зa} I H aя с Bи Д.o M MoдyЛЯции зoн,Ц.иpyющeгo сигнaЛа' L4еToД.oMегo oбpабoTl{и и pe. Я{ и Mo\ 4pабoть I PЛ С . 5.5. Пpимepьl цифpoвoгo фopмиPoвaния слo}кнЬlx Gиrнaлoв Пpи м е н е н ие ц иф p o в ь l х y с т p o йс т в в М o pски х P ЛC pазн о o бp аЗ l r o: yI]pаBЛ е I I и еП p o с T p а } I с T Be н н ь IMП o Лo )K еI tи eМЛyЧа фaзltpo . в aн Hь Iх ан T е t{ t l Ь I xp e ш I e T o к [ 1 0 9 ' |1 a |; ц lr фpo вo е фo pм и po ван и е сигнaЛoB слo>кнoй фopмьl с pаЗЛиЧ}IЬlМи BИДaNIИ Мo.ЦyЛяции И си } IT е З aT opЬ IЧ a с T o T Ь II l 0 9 , l 1 7 , I 2 B ] ; П еpBи Чн aя и вTo pи Чн aя o 6p aбoт кa pад и o Л o K a ц и o н н o й и н ф o p мa ц и и . I ( п еpви uн o й o бpaбo ткс oтнoсяT цифpoвyю кoГеpеHTlIyЮ (лoлетeктopнyю) oбpабoткy сигн aЛ oB с п oM o щ Ь Ю ф иль т p o в с ) к a T и я П o BpеM еI I и и сП eкTpy - ц и ф poв ь Iх э K B и B a Л е H T o B с o Г Л a с o B a н н Ь I х фи л ьтpo в и I { o ppeЛ я To po B, a T aK х{е и x к o мб ин a ц и й [ 1 0 5 ' 8 5 ' 8 6 ] ; yстpo й ства н ел и н eй н o Г o п pe oбpазoв ан и я с и г н а лo B ' B Ь I П o Л н я Ющ и е o П еpaц и И o гpан и ч ен и я ' ПеpемIlo}кения' BoзBеДeHия B сTепеtlЬ' B3яTия Mo.ц,yЛяи ДР., a тaкх{e ци ф poв yю п o с Л е ,ц .е т е к T o p н y Юo б p а б o т к y (см . Г Л. 3); yстpo й ства сpaв}Ielrия сх(aTЬIx и нaI{oплеItнЬIхсиГнaЛoB с Пopoгoм. Bтopиннyю oбpaбoт кy oс y щe с T BЛ Я Ю T с П o мo щЬ Ю сп ец и aЛ и зи po Baн н ь I x ЦBМ [ 2' 3l ]. B oт ли ч ие o T по с ле ,ц н е й, П е pBи Чн ylo o бpабo ткy П pи t{ и 236
*
MaеMьIх сигнaЛoB неoбxoдимo пpoиЗBoД.итЬ с BьIсoкoй скopoстью, B pеаЛ Ь н o M МасIrrTабe Bp еMени. BьIсoк oe быстp oдейсTBие- вaх(нейrпеe тpебoвание к цифpoвьIМ сxеMаМ фopмиpoваI-Iия сЛo)к}lo. MoдyЛиpoBанIIЬIх сиГIIaЛoB. Hиrке paссMoтpеIrЬI ПpиМepЬI пoсTpoе. ния yстpoйств фopмиpoBaI7ИЯ Д.искpеTI{ЬIxMoдyЛиpyющих ПoслеД.o. вaTeЛ Ь I lo с Tей (,ц^ ,lП) в PЛC с Kop p еЛяциoннoй oбp aбoтк oй си. Г н aЛo B. B сo ста в PЛC со сЛoх{нЬIМсиГIIaЛoM (см. p ис. 5 ' 2 ) вхoдит к o. ДиpyЮщее yстpoйствo' кoTopoе фopмиpyет 'Д.N1П .ЦЛя MoД.yЛяциIr 3o н Ди p),Ющегo сиГ}IaЛa и oПop Hoгo нaПp я)KеHия МIloгoKal{aЛЬнoгo кo ppеЛ я To p а. I(p oме ToГo' B к oдиp y Ю щем y стp oйстве (Kv 1 гeнеpиpyЮTся pa3ЛиЧtIЬIе сиHxpoиMПyЛЬсьI (синхpoсигналы), неoбxo. диМЬIе .цЛя сoгЛaсoвaннoй paбoтьt oсTaльнЬIх блoкoв PЛС.
,} a
t
*
t I ,l
Pис. 5.26. oбoбщенная стpyкTyplraясхeма KУ: llaстoтьI; yпpавJeния; 2-дeлItтeЛЬ J*yстpoйстBo 4_yсTpofIсTBo /-Гeнeратop; фop(llNlП); 5-цифpoвaя Jивия 6-бyфcpнЬIfl NlиpoBаHия сигнала задep)l(ки; слoжнoГo pеГистp; с,гpoба 7 - фopпlиpoвaтслЬ б,rижнefi зoltЬI 8 - фoprrиpoвaтель дЦсTанцlIи; paзBязки; 10-вЬIхoднЬIе 9-yсTpoйсTвo Лoгll.ieсKoй oбpaбoтки; стpoбoв усилитeЛи
K У (pис. 5 .2 6 ) сoсToиT ИЗ ЗaдаЮ щеГo ГеI{еp аTop a' Д.eлитеЛя qасTo TЬ I , yстp oйства ф op миp oваHия сЛoжt{oгo сигнаЛа, циф p oвoй Л |4H |1ИЗаД.ep )KKи,бy ф еp нoгo p eгисTp а' ф op миp oвaтeлей стp oбов paзBя ЗK и l,t 6 ли> к нeЙ 3 o}lЬI'y сTp oйсTBa лoгическ oli oбp aбoтк и, вьIx o Д} I Ь I хyсилитeлей и y Пp аBЛЯЮ щегo y стp oйства Зaдающий гeнеpaTo p и .ц,еЛиTeЛЬ к oр oTKиe синхp oни. часToTЬI' вЬIp aбaTЬIBаIoщI,Ie Зи pyЮщ и е иMПy ЛьсЬI с .ц.ЛиTеЛЬHoсTЬЮ llеp иoдa тofn, rДe n:|,N| To- ДЛи T€ Л ЬнoсTЬ KBанTa MoД.y Лllp y Ю щеiitМП. Bеличинa т9 oПp едеЛ я eT pаЗp еllaЮ щy ю спoсoбнoсть PЛС Пo ДаЛЬнoсти' Устp oйство фo pм и po вания сиГнаЛa (исхoдгloй Д^ 4 П ) , вьlp aбaтьlвaет B сooTBетсT'Bи и с За.цaнHЬIMаЛгop иTMoM BиДеoсигнаЛЬl' ooесПеЧиBaЮ U{lIе paбoтy aМПЛиTyД.}Iьtx, фазoвьIх и часTоTнЬIх MaниIlyЛяTopoB ПеpеД'аЮшIегoTpaкTa PЛс' B JIИIIИиIзaдеp)кI.iи исхoД.ЕIЬIе Д.ivtП Зaдеp. >ки BаЮTсянa o)I{идaеMoе Bp е}Iя Ilp иxoдa oTp а}к енF IЬIXсиГliaЛoB' ПpиЧеM ЧисJIo ЗаД'еpх(анrrьIх!.МП сooTвeтсTByеT ЧисЛy кoppеЛя. ц и o H I { ьI х к анaЛoB с)к aтия пp иHиMаеMЬIx сиГнаЛOв. Бy ф ep ньtй p е. 237
гистp неoбхoд.иM д.Ля сoгЛасoBания Bo BpеI\4еIIиpaбoTьl IIIIH|ILI зaltеp}I(кии yсTpoйства фopМиpoBания сЛoх(нoгo сигtIаЛa. Устpoйство yI IpaB Л е н и я oбe с П e ч иBa e T с o г Л a с o Ba I r н y Ю paбo тy Bсеx yзлoв KУ, yПpaBЛяrT BеЛичинoй сTpoбa бли>кней 3oIIЬI Д.ис'TаIIциии ЗаД,еp)ккo й си г н aл а в Л З . B P Л с с o'ц н o й а н т е н н o й, p a б o т a ю ще й в квази н еп pepЬ I BH o Mpе. х < и м e (см ' п . 4. 4 и 5 . 1 ) ' I I p ие М и пе p e д a Ча си гн аЛ o B Д'o л } кн Ь Iп po . изBoДиTЬся B pаЗHЬIе МoМeнTЬI BpeMени. Hеoбхo.цимoй стeпени pЪзBяз I{и П pи е MH и K a и п е p e д a T Ч ик a д o с T иГ aЮT' BBo Дя 3аП a3дЬ I BаI lи я вKЛюrleния пp}Iеl\4никa пoсЛе BЬIKЛЮЧения пеpеД,aTЧикa и BKЛЮ. Ч ен и я п oсл е Д } Iе г oс З а Д е p х { к o й пo с ле в ь I кЛ Юч ен и я I ]pи eM H и ка. ГенеpиpoваtIие сooтBеTстByЮщих иMПyЛЬсoB- стpoбoв paзBя3I(I.I oс y щ е сT B Л я е т ф o p миp o в a T е Л Ь с т p o б o в p азBя зки . Стpo б paЗBя ЗK и Д oЛ )K е l I бь Iт ь п е p е ме н н o й Д .лиT е лЬ H o с т и 'сo гЛасo ван io й с BpеM еtIеM ПpI'IхoДaПoMех oт блих<нeй зoньl дистaнции; И ПpИ иЗtvIенeI{иI-I paз Mе pa э т oй з o н ь t, з а H и M а е M o й o б ла с т ью н аи бo л ее. и н Tен си Bн Ь I х пoМе Х' д oл х< н a иЗ M е н я T ь с я и д Л и T e лЬ I I o с тьстpo ба (см . pи c,4.26,О). Bеличина заДеp>кKI,IBкЛЮЧения пpиеMI{икa oпpедеЛяeт величиIly стpoбиpyемoй .цистaнЦИ|| И laДaeтся с ПoмoщЬIo фopмиpoвaтеля с т poбa бл и х<н ейз o н Ь I I I o П p o г p a М M е иЛ и aДaп Tи BH o . У ст poй ст в o лo г и ч е с к o й o б p a б o т к и н е o бx o ди м o дл я фo pм и po BaНИЯ BЬIxoД.IlЬIхpaбoниx сигнaлoB и3 BнyTpеI{ниx сигнaЛOB KУ, Ko T opЬIe д Л я сo к p a щ е н ия a пП a p a т y p н o й pеaЛ и зац и и и M еЮт M и н и MaЛЬнyЮ pазpЯдI{oсть. Bыxoдньtе yсиЛители сЛy)Kат дЛя сoгЛaсo. вaI]ия иIIтегpaЛь}lЬIхMиKpoсxем (ИМC) с вxoдaми yстpoйств пpи. еM н и кa и IIe pе д a T Ч ик а ' Pa с с мo T p иM М е To Д.Ь п I o сTpo еH и я н aи бo л ее Bа)кHых yзЛoв KУ B сooтBетсTBии с пpиведeнЪoй обобщeннoй с т pyкT ypн oй сxе мo й: ф o p миp o в a T е Л я с Л o )кI lo гo си гH ал а, ц и фpo вo й ЛI4HИИ3aД e p}K K и 'y с т p o й с т в а лo г ич е с к o й o бpaбo тки . Устpoйствo фopмиpoвaния сЛo}I(Hoгo сиfнaлa (,[t}1П). Мoл<нo BЬIдеЛиTЬ ЧетЬIpе oсIIoBнЬIх спoсoба пoстpoeния этoГo yсTpof,rства. 1. Aлгopитмичecкиiт', фopмиpoвaние пpoи3BoдяT }IeltoсpеДствeн}Io пo aЛгopитмy, oбpaзyloщeп,{yдаIrнyЮ ,ц.IVtП. 2. Пpoгpaммньlй с испoЛЬЗoBaHиеIrjIбьrстpoдeйсTByЮщегo Пo. с ToЯ } t t l oг o заП o M и н а Ю щ е г o y с т p o й с т в a (П ЗУ ); сyTЬ M етo дa B B oсп poи зB е д е FI и и.ц /V i П , з a p a н е е з а пи с ан н o й в П 3У , K o тo po e и бyлет фopмиpoв aTеЛеI\4. 3. Пpoгpамшlнo-aдaптивньlй с испoЛЬ3oBaниeп/r сoПpях{е}ItIЬIx oпеpаT и B t l oг o З а П o миH a Ю щ е г o y с т p o й с т в а (o 3У ) и Э BМ ; и сп o ЛЬ зyЮT BoсЛpoизBеД,еHиe.ЦМП, ЗаtlисаI{нoгo B бьIстpoдейсTByющее 03У , a B кaЧ е с т B е y с т p o й с т в а y п p a B Л е } I и я_ э Bм , в кo тo po й за. IIиса}IЬIaЛГopиTMЬI фopмиpoвal{ия сигнaЛa. Boзмoх<нa aД.aптaция сиГнаЛa к пol\IеxoBoй oбстaнoвKe IIo зaдаHIIoi\4y aлгopитмy. !.ля oсylIlесTBЛеHI4ЯaД'aIITaциинеoбхoдима oбpаTнaя сBяЗЬ мех<дy PЛC и ЭBM. B кoльцо oбpaтнoй сBязи Bхo.ц.яTЭB^4, PЛC и пpoсTpаI{. ствo целей lI пoмеx. oсoбеннoстЬЮ aЛгopитMа яBЛяеTся pазЛичиe в масшl т 'абах B p е M е н и ' B K o т o p Ь I x p а б o т a ю т o ЗУ и э B^4. 4. Aд ап т и в н o е ф o p миp o в a н ие ! ,М П с и сI I o ЛЬ зo Baн и еM Э B^4. B пoслeднем спoсoбе ПpиMeняЮT aЛгopиTMЬl' oсyщестBляЮщиe 2З8
aд.аПTациЮ фopмьr сигHаЛa B Пpoцeссe paбoтьt PЛC к и3Mеняющeйся пoмехoBoй oбстaнoвке B pеаЛЬllol\4 масштaбе BpeМеFIи Пo зa,ц.aн}IoмyKpитеpиЮ' Пpи этoм ЭBД{ самa BЬIстyПаеT в poли фopМ LI po вaTeЛясиГнаЛoB. Pеализ aция спoсoбa oпp едеЛяется спeциaЛЬнЬIMи aЛгopиTMаMи и зд.есЬ нe paссМaTpиBaeTся. Cледyет oTмеTиTЬ' н тo paбo та B p еалЬHoM масштaбе Bp еMени пp eдъяBляeт Bысoк ие тpебoвания к бьlстpoдействию ЭB}1, чтo зaтpyдIIяеT pеаЛизaциЮ сП o сo бa. Пpи фopмиpoвaнии .Ц.1VlП пo пepBolvlyспoсoбy исПoЛЬ3yЮт' т.' е. нeпp o. K aк п paBи Лo, схеMьI' p абoтаюЩ ие с < < )I{естк oй> гpам м и pyемoйl, лoгик oй. Taк ие ф op миp oвaтели tIе тp ебy ют IIpе.ц'BаpиTельнoй заПиси .Ц.мП (за искЛЮЧениеM. зaПиси IIaЧaЛЬнoгo сoсToяtIия pегистpoв) ; I1oсЛe BKЛЮче}Iия oIIи сpа3y oбъeм ЗaBИcII.Г oт нaЧинаЮт фyнкциoниpoBaTЬ. Aппapатypный ти I I a си гI I а Лa. B к aчестве пp иMеp a p ассMoTp иM ф op миp oвaние Д.IVlП ДJIЯ сoЗдaния Koгеpeнт}IoГo сЛo)Kнoгo кBaзиHепpеpЬIBнoгo ФM -си гн aл а с аМпЛиTy днoй MaHипy Ляцией пo ЗaKoнy НИП длиной l3 си м вo л o B Bидa l l0 0 l0 1 0 0 0 0 0 0 Е 1 0 0 1 0 1 0 0 ... с ф aз oвoй l\{aниПy . ляцией нa 0, п oт ип,IпуЛЬсaк иIvlпyлЬсy Пo зaкoнy М-пoсле.ц,oваTеЛЬ}Ioсти длинoй 31 сиI\,1BoЛ(n:2ь - l), ЧисЛo пepиoдoв HИП paвI r o l6 [5 i]. Фop миp oватель (p ис. 5 .2 7 ) сo:tеp )KиTдBа p eгисTp a
(непpoгpaммиpyемoй) Лoгике: Pиc. 5.27. ФopмиpoвaтeльД.МП на <
сдBигa, эЛеIt{енT <<исKлюЧaюЩee ИЛИ>>, пеpвьlй счетчиK (пеpиoдa М . п о с л ед o в a T е ЛЬ}IoсT и, коэ ффиц ие IIT де лe IIия n : З1 ) , втop oй сн е т.
Чи к (п epи oлa HИП' n: |3 ), тp етий сЧеTЧик (пеp иoдoв IlИП, yстp oйствo y пp aBЛеtlия p егисTp aМи и к ЛЮ ч. Пo сигнaлy n:|6), <3aпyск>) все счеTчики yсTaHaBЛиBaЮтся B ltyЛеBoe сoсToяниe' a yстpo й ствo y Пp aBЛения p егисTp aMи вЬIp aбaTЬIBaeт сигIIaл Пa. pал л ел ьн o й з aПиси, пo,к oтop oМy B p eгисTp ЬI сД.BиГaЗaПисЬIBаeTся нaЧaЛЬHoе сoсToяние' yсTaIIoBЛенIIoенa их IIapаЛЛeЛЬHЬIхBxoдaх.
2;t0
pегистpа сД,Bигa эTo сoсToяI{ие сooтBетсTByеT Д,^1^^чlgpglq 00000010100 1 l , а д Л я п е p Bo г o p e г и с т pa сдBи гa-л ю бo е H еH yЛeBo е сoс'тoянI,Ie.Coстoяниe pегистpoв зaД.aюT пo.цaчей Лoгическиx-нyлей [I едиIIиц нa сooтвеTсTByющиe вхo,ц.ЬIMиKpoсxeM Пpи MoHTa}Kе. Нa
< < сyMМа п o lиo .Ц y Л I o2 > >( < ис к лю Ч а Ю щ eе И ЛИ >); V - Ди ЗрЮr r l{ ц и я (<< л oг и vе с к oИ e Л И > > \. Hа в ь Iхo Д ' е пe p B o г o p е г ис T p a с д Bи Г а I I pи э To M фo pм lr pyто тся си MB оЛ ЬI ^N l - пo с ле д о в a т е ль н o с т п||1 7, l28] . И м п yл ь сьt с BЬ I х o дa пеpBoгo сЧеTЧиKа IIoсTyпaЮT на втоpoй pегисТp сД.BиГа' нa пoсЛеД,HeIи pазpя.Д.e Qrz KoТopoгo пoслеДoвaTеЛЬHo пoяBляЮтся сиMBoлЬl Пoскo ль к y к о э ф ф и ц и e H T пе p е с ЧеTa п еpвo Г o сЧетtI и K а paBeI { ЦИП 3l, на ка;к.ц.ьIйсиMBoл HИП пpихoдиTся 3l симвoл М.пoслеД.oваTеЛЬ}IoсTи. CимвoльI .Vl-пoслеД.oBaTеЛЬнoсTипoсTyIIаЮT нa Bхoд фopмиpoваTеЛя Чеpез KЛЮч' кoтopьtй oTкpЬIт тoЛЬкo тoгда' кoгД.a сиMBoЛ HI,IП paвeн l. Taк oбpaзyется .Ц,IVlП z Д'лЯ I\lo.ц.yЛяции ф азы кoг е p е н т н o й н е с y Щ е й Ч а с т o T Ь I Зo l]Д,и pyЮщ егoси г[I aЛа. 3ацoн aмплитyднoй МаниIIyЛяции сиГIIaЛa хI oбpазyют сиMBoЛЬI HИП н a п o с Л e д I { е Мp a З p я д e B T o p o г o pеги сTpa сД.ви га. И м п yл ь сьt с BЬtхoдa BTopoгo и тpeTьегo сЧеTЧиKOB IIoстyпаЮT нa BxoД. yсTpoй ст в a yПp a BЛ е t{ ия p е г ис т p a M и ' к o тo po е п o э Tи M си гн aЛ аM П po изBoдиT заПисЬ ПoсЛe.ц.IIегo сoсToя}lиЯ ПoсЛе ка)KДoГo пepиoдa HИП и п oсЛ е ol {o н ч a н и я в с е x l 6 П е p иo д o B HИ П . ! ,л я pеaл и тaЦИ И o I I и саI { 'н oг o B Ь]ше ф o p миp o в а т е ля н е o б x o д и М o , н аП pи М ep' l8 И М C се-
/ адpесньlй счеTЧиKна 13 paзpядoB Ha ЧеTЬIpеxИN19^9:Pии555 или 53з. Llj\4.с сеpии 556PТ7 иMeЮT opгaниЗaциЮ 20488-paзpяДцьIх B-paзpяднoеслoвo. !.вa сЛoB' т. е. с oднoГo aД,peсaBЬIЗЬIBаеTся
сИ|HaЛa'
pи и 5 3 3 .
B т opoй с пo с o б ф o p миp o в a н ия f l МП o сI I o BаI { н a Bo сI I po и зве. дении зapаIrеe зaIIисaннЬIx в П3У сиМBoЛoB КoД,иpyЮщих пoсЛед . oB aT е Л Ь} I o с т e й Д ля ф a з o в o й и а M пл и Tyдн о й м ан и п yл я ц и и ках { дoгo дисI(pеTа сигнaЛa. Taкofт фopмиpoвaтeЛЬ сoстoИT ИЗ ПЗУ и аД,pеснo!o сЧeтЧикa. Bьlxoдьt сЧетЧикa сoeди}Ie}IЬIс aД,pеснЬIMиBхoд ам и ПЗ У . И мп y ль с o м з a П y с K a а д p eсн ь lй сЧеTЧи K ycтан авл и ваю т B н уЛ е B oе с o с T o я t l и е ' н a BЬ I x o Д .еП З У п pи э To M п o я BЛя ю Tся си M . вoльl fl.МП для фaзoвoй и амплитyД.нoй MаHиПyЛяции нyЛeBoГo Д Iаскpе T aсЛo ) K н o Г o с иг H a Л a . П p иx o д я щ и е с п еpи o Д.o мT6 H 2 TaK тo вьIй вхoд сЧетчикa иMпyЛЬсЬI Мe}IяЮт eгo сoсToяние tIа 1, зaД,aвaя тeМ сaМЬiм адpeс сЧиTЬIBaния из ПЗУ. Ha выхo.ц,е П3У пoявляЮTся сЛeД,yЮщие сиMBoЛЬI .Ц.IVlПдля фaзoвoй и aмплитy.u,нoй мa}tиПуЛяции. I(oэффициeнт дeЛеIIия a,ц,ресHoГo сЧeтчикa .ц,0.Ц)кеH
240
с ЭBМ: Pис. 5 28' Фopмиpoвaтель ,[I.МПнa бaзe 03У, сoпpя;кенrroй 1 -э B ^{ ; 2 - y с т р o й с т вo 0 3 У пe p вo г o ia н iл a ; кaI|aлa,, 7 -
с Ч 0т Ч r lк llс p B o г o X а н а Л а ;4с o п p я ж e н и я ;3- a , п . p e с н ь I й вт o p o г o y п p а вл е й и я K а н а л а м и o з У ; 6- O ЗУ 5- y с т . p o й с т вo aдpeсtlЬIй счeтчик Bтopoгo l(аllала; 8 - кoNIМyтaтop
yПpaBЛеI1ия KaнaлaI\4и oЗУ, yстpoйствo два _а.II.pесt1ЬIхсЧSTчI,IKа' IIреД}IaзI-IаЧеIIIIoе сoпpя}Kения с ЭBМ, кoMl\,IyтaТop и yсTpoйствo IIo зaд.aнoт ЭBМ пoсTyпaющей дЛя paсIIpе.ц.еЛеHия инфopмaции' I { Ь I M a д peс а M . B н а ч a л е ЭB] \4 . с пol\4 oщЬЮ yсT p oйсT Ba yпp a BЛе н ия и KoМ M yT a . oT BЬIxoД.a фopмиpoвaтeля Topa oTI{лю.Iaет вьlбpaнньlй кaнaл oЗУ 16
3aказ N9 474
241
д/vlП. Пoсле этoгo B а.ц'pес}Iый сueтuик, сooTBеTстByющий BЬI: б paн н oм y K aH a Л У o З У, з a п ис Ь I Ba е T с я к o э ффи ц и eн T деЛеlI и я , o П P g: B д,исKpeтаx. Зaтем в 03У деляющий Д.Лиlly .Д.NlП, BЬIpa}I{енIryЮ зaI]исЬtBаЮT сиMBoЛЬI ,Д.Д{П, сooTBетсTByющие кo.цаM ФМ, Afol и ЧД{. Пoсле oкo}Iчаttия зaписи кaнaЛ ГoтoB K paбoтe и егo Мo)кнo Пo.цKЛЮЧиTЬI{ BЬIxoДy фopмиpoвaTеЛя Чеpeз кoм]\{yTаTop и lraЧaTЬ каtIал 03У, oбъем oЗУ вьlбиpaют, в зaписЬ нoвoй 'Ц./v1П дpyгoй исxoдЯ иЗ MaKсиМальнoй дЛиньI сЛoх(Hoгo сиГнaЛa' кoтopьlй пpедпoЛaгаIoT исI]oЛЬзoBать в PЛC, ут вИД\a eгo MoД,yЛЯции. Пyсть, неoбхoдимo сфopмиpовaть нaбop ,П.1v1ПД.линoй нe бoлее 3. 10a д и скpe тo в д ля A .& 1 ,Ф М и Ч М з o н ди pyЮщ еГ o си гн aл а P ЛC. AМ и ФМ би н а p I ] Ь I е - 0 , 1 и 0 ,п с o o T B еTстBен н o ,ЧJ Vl н а 64 зI { aч е. Hия чaсToTнЬIх .Ц.искpеTB заД.аHIloM ЧастoTHoM диaПa3oнe (для Ko.Ц.иpoBанl1япoсЛе,ц.IIейнеoбхoД,имo 6 д,BoиЧIIЬIхpaзpядoв) . Для ф opм и poв ан Ilя p a с с М a T p иBa e М Ь I х .Д .NlП н еo бх o ди м o 8-paзpя дн o е сл oB o н a кa)к Д .o M.Ц ' и с K p е T.Д е .Д { Пи o б ъем o ЗУ B.3.104 бай т. 03У Mo)Ii}to pеaЛизoвaTь нa l5 ИМC типа 132PT7 (opгaнизaЦия 2048 8- paзpя д н ь Iх с лo в ) ; y пp a BЛ e н и е T a K иM o ЗУ o сyш есTвл я eт l5-ти . paзpядньtй Д.вoичньtйсЧeTЧиI{. Из всеx paссМoTpенньrх спoсoбoB пoследllll'fт нaибoлее yIIиBеpсaЛен' IIoзBoЛяеT иMеTЬ бoльtпoй нaбop BсеBoзMo)Kньlx Д.Д{П |4 с и3MеIIяЮщейся пooсyщест.BЛять вьlбop сиГналa B сooTBeтсTB|4I4 м е xoв oй oбст a н o в к o й с п o мo щ ь ю Э B М. П pи н aл и н и и o бpатн ьlх св язe й с B ЬIx o ,Д .a П p ие М н ик a н a Э BМ вo зМ o х (н a o pгal{ и зaц и я pе}киMa aBToсoпpoBo}кдеIIия целей и oIITип,{иЗациясTpyKTypьI сигнаЛа в ,цaннoй пoмехoвoй oбстанoвке. Пpи эToМ сItиIvIаеTсяTpебoвaние к pабoте ЭBМ в peaЛЬIioм масrrrтабe BpeМеIlи. Л и н и я 3aд .е p ) I ( к и ( Л 3 ) . o н a п p е дн aЗн aч ен a дл я фo pм и po BatIия за.цеp)кaHнЬIх Bo BpеMе{и кoпий .ц^{П' Пpиl\4еHяЮ[tИхcЯ ДЛЯ фopмиpoвaния I\,IаниПyЛиpoBallнoгoпo слo)KIloMy зaкolly oпoplloгo [Iaп pя} K e Ir l IяM н o г o к а н a Л Ь I I o г o K o p p e Л я To pa. Сл o х <н o сть pеa'Ци зaции ЛЗ oпpедeЛЯеTся 6aзofl сиг}IaЛа' ЧислoM o,цI{oBpеMeнHoPaзpеllIаеMЬIx эЛеMeнToB д,исTaнции и BидoM Mo,ц.yЛяции (Ф.l\4, Alvl, Ч M и т . д . ). П p и ф o p ми p o в a н и и,Ц ./v l П .ц ,Л я al\4I ]Ли тyД.н oий фазo . вoй мaнипyляций Л3 дoлlкнa ЗаД,еpх(ивaть 2-paзpяд[Ioe кoДoBoe с л oB o (oд и н p a з p я д o б с лy > к и в а е т Ф N l , л pyгo й - A I VI ). П pи дo п o Л нительнoй LIМ числo pазpя.Ц.oB кoдoвoгo сЛoBa BoзpaстaeT. Hапpи Mе p' . цЛ я с и г н а Л a с f l .Ч М н е o б x o ди м o зaД,еpх { и Baть8-paзpя дtloе KoдoBoе слoBo. PaссмoтpиM ПpиMep ПoсTpoеIIия цифpoвoй ЛЗ. Пyс.ть мaкси. MaЛЬнoе ЧисЛo pаЗpешIaeМЬIxэЛеМеIITOBпo .Ц,исTaHции(дисKpеToB дистанции) pаBIIo 200, a геHepиpyеМaя .Ц.t\4ППpедHaзнaче}Ia .цЛя и AМ, т. е. oI]исЬIBaeTся Ha Kа)KдoM ДI4фopмиpoвaния Фм сKpеTе 2-paзpядньl]\4 кo.цoBЫM сЛoBoM. Если числo o.ц.t{oBpеMeннo п poсMaT pи B ае M Ь I xк a н а Л o B д и с т a I I ц и и paB} r o 200, то ЛЗ м o x iн o pе. ализoBаTЬ }Iа pегисTpax сдBигa. ФyнкциoнаЛьнaя сxеMa тaкoй Л3 сoДер}KиT Д.Ba сдвигoBЬIх pегистpa lro 200 pаЗpядoв кarкД.ьtй I1 aДPесньlе
с tI е TчиKи'
С фopмиpoBaTеЛясЛo)кtloгoсиГнаЛа IIa Bxo,IlЬIпoслeдoBaTeлЬ-
242
l { ; I
н o й зап и си p егисTp oB пoД.aЮ T пoследoBaTеЛЬ}Ioстиимпy льсoв x./ (A М и z (Ф Iv l) синxp oннo с таKтoBЬIMи IlмПy ЛЬсaМи, пеp иol{ к o. To pЬ I x paBеI{ т6 . Пp и воз Д,ействиитаKToBЬIх иMIIy лЬсoB иrrф op мa. ция B peгисTpaх сдBигaется BПpаBo I{а o.ц.иtlpа3pяIl с [IpиХoдoМ кa}I{Дoгo иMПyЛЬсa' и [Ia BЬIхo.цaх pазpя.цoB pегистpoB IIOЯBЛяЮTся заДеp)кaннЬIе кoПии BхoД'IIыx сигнaЛoв. Hoмеp paЗpяда сooTBеT. сTBуeT BеЛиtlиtlе зaдep)кки B Д.исKpеTaх. Пpи эToIvI не тpеб5,eтся кaки х -л и бo aдp еснЬIx иЛи к oML ,{y Taциo}IньIx сxeм. !.ля p еaлиЗaции Tal{ o гo yстpойствa нeoбxoД.имo 1 8 И,\1 с сеp ии l5 3 3 ИP3 1 (2 4 .p aз pя дн ьI й pеГ исTp сдвига). Зaдачa сoзД.ания Л3 yслo>княeтся' есЛи Числo oД.IIoBpеMеt{нo IIpoсМаTpиваеМЬIх yчaстKoB ,ц,исTaнции MенЬ[Ie' чeм чисЛo paЗpе. IIIaеl,lЬIxэЛeп{еIIToBдистаItции. Чтoбьl иMeтЬ Bo3Moх{HoсTЬ ПoсЛе. дo BaтеЛ Ь н o пp oсMaтp иBaTЬ Bсе эЛеlv lенTЬIДистaнциlI' неoбxoдим кoмМуTaтop' ПoЗBoЛяющий ПoдкЛЮчaTЬ сooTBеTс'TByЮщиe BЬIxoДЬI Л 3 к сx ем ам oбp aбoтк и B I]p иеMник е' Пp и Пp яМoм p еIlIении тaк oй ЗaДaLIИ'т. е. Iipи исПoЛЬЗoBаtIии pегисTpoB сдBиГа' кaк B ПредЬIдy. 1цеМ с"ЦyЧaе' кoМMyTaтop oкaзЬIBaется сЛиlпKoM гpoMoЗ,ц.KиM'да}ке если тpeбyеTся ToЛЬKo oдиII каHaЛ дaЛЬHoсTи. PaссмoтpиM MeToд IIoстDoеHия MнoГoKaнaЛьнoй Л3. BьIIIoлtIенI{oй нa 03У. ГЪнеpиpyeмaя .Д.MП пpеД.на3нaчeна ДJIЯ фopмиpoвaния Alvl { х 1) и Фl-a (z). Фy нк циoнaЛЬHaя сХеMa ЛЗ пoк aз aнa нa p иc. 5 ' 2 9 . lls
Pис. 5.29. ЧетьtpехкaIrальнaя цифpoвая лиIlия зa/цеp}Кки: 1 - ад р e с н Ь I й с ч e т ч и к ; 2 - с y М М а т o p ; J - с q e т ч и к 3а д e p ) Kк и ; . 1- p e гистp с д ви г a ; 5 _ o 3У п e p вo г o к а н a л а ; 6 - O ЗУ вт o p o г o Ka r a Л a i 7 ' OЗУ тpетьегo каналti; , -.Яi*"".i'Т;eвrcгo канаЛа; 9 - yстpoйствo
oнa
сoдep}киT двoйнoй 4:p,.poo"",й
KoTopoГo
сoе.циIIeнЬI сooTBеTсTBе}Iнo
IlаЮщих yстpoйств. Aдpес на эTи oЗУ l6*
pегистp с.ц.Bига'BьlхoдЬI с
BхoДaN4и
oЗУ
зaПoМи-
фopмиpyеTсяс ПoмoщЬЮ 243
сyMмaTopa' кoтopый скЛадЬIBaеT числo' зalrисaннoe B aдpесHoM сЧ е Т Ч и ке ' с B е Л иЧ ин o й з а д e p > к к и ' з а п исаllн o й в сч етч и кe зaдеp)I { ки . У ст poй ст в o y П p a в Л е н ия Л З o с y щ е с T B Ля еT си н x po tlи зи pyеT 3aп и сЬ и Ч T е }J и еи н ф o p мa ц и и из o З У. Pегистp с.ц.вигa oсyщeсTBЛяет 3a.цеp}кKy BхoдtIoгo кoд.oвoгo сЛ oB а н а 1. . . 4 т a к т a с o o T Bе T с т Bе н } t oП o pазpя Д.aм . H a yстpo й ствo yпpaBЛения ЛЗ пoстyпaЮт дBa TактoBЬIx сиГ}IaЛa Ho и HЬ, oтлтlЧ аЮ щ и е ся в p е ме н н йм с д B иГ o М н a т n l 2 (п о л yтaкт). B п po м e>кyткe B pе Me I{ и oт ( n - l ) т 6 д o ( n - |) т o * т g f2, r дe n:|, N, П po и сх o .ц и T 3aписЬ сoстoяний BЬixoдoв pегистpa в 03У, a B пpoMе}KyTIlе oT (n - | )т o*т ol2 д o t|T o- с Ч и T Ь I B a н и е из o ЗУ . Bo вpем я 3аП и сI I в oЗУ с BЬIхoД.асЧеTЧикa ЗaД.ep}ккинa BxoД сyMMaтopa ltoсTyI]аЮT Л oг и Ч e сK и е н у Л и' п o э T o М y BЬ I х o Д .с y M М аTo pа П o BTo pя eт сo сTo я tlи е aД,pесHoГoсЧеTЧикa. Пpи снитьlBaНI4LIиз oЗУ Ira BЬIxoД.есЧеTЧика 3ад е p> кK и Пo с иг н а Л а М y с т p o й с т в a уП paBЛelr и я Л3 П o я BЛ я еTся тpeбyемaя BeЛиЧинa 3a.Д.ep)кки'KoTopaя' скЛаДЬIBаясЬ B сyTvIMaTopе с ЧIiсЛoМ, зaПисaIIHьIN{B ад.pесHЬlй сЧетЧиK, фopмиpyет нoвьtй aдpес. C этoгo aдpесa и Пpoи3Boд.ится счиTьIBaHие 3адеp}кaнIloГo си г н аЛ a. З aт eм П p их o Д .иT с лe д y ю щи й и M П yЛ Ь с H g, П О K o тo po M y с oсT oя } Iи е адp е с н o Г o с Ч е T Ч ик a M е I I я е Tся н a l в стo po н y yM ен Ь I Ue11ИЯ. (Если сЧеTЧиI{ бyдеT сyMMиpoBaTЬ TaкToBЬIе иMпyJIЬсЬI, To BМе сT o oIIе p a ц ии с Л o ) K е н и я с в е лич и н o й Зaдеpх { K и н еo бx o ди м о бyд е т п pи Mе н Я T Ь Bь I ч и T а I I иеч' т o б o ле е гpo м o здкo .) T aки м oбp a з o м, а д p е с н ь I й с Ч e T Ч ик фo pм и pyет aдpeс, п o кo To poМy заПисЬlBаeTся текyЩеe сoстoяtlие pегисTpa с.Ц.BиГa.CчитьlBaIIиe Bе,Ц.еTсяс .ц.pyгoгo аДpесa' бoльrпегo чеM аДpес зaПиси Ha BеЛиIiиHy тpебyемoй за.ц.ep)I(Kи.Paзбиение BpеMеHи pабoтьI oЗУ }Ia пoJIyTаKтЬI ДaeT Bo3Mo)K}IoстЬ исIIoЛЬзoBaTЬ ИI\4,С с oбrцими aд pе с}IЬIMиси Г н a Л a \4 и З a Г I v I c Ии с ч и T Ь I Baн и я ..П pи э To M п o я BЛЯ еTся сигнaЛoB ЛЗ нa тof2 oтнocуITеЛЬнo лapaЗИTНaЯ зaД.еp)I{KaBьIХo.Д.tlЬIx си Гн аЛ oB ' П o с т y п а Ю Щ их I I a B Х o д пe pеДaTЧи ка. Ес;r и э To T сДBи г не}KеЛaTеJIе}I'тo сиГнaЛЬI }ra вхoде ПepеДaTЧикa Moжнo Tак)ке зад е p> I{ аT Ha Ь П o Л T a K T а с П o i \4 o щь юб y ф epн o гo pеги стpа. To гда o d. щая сиI{xpoнltoсTЬ pабoтьI PЛC бyдeт BoсстанoBЛена. ,Ц.ля pеaЛиЗaЦИИ ЛЗ paссмoтpeннoй Л3 нa ИМС сеpиfl |32 и 533 Пpи Пapai\леTpаx,пpиBеденнЬIx B IIpедЬIД.yщеMпpиMеpе; пoтpебyeтся 20 кopп yсoB ИД { с. Е с ли в к a Ч е с T B е o З У пp им eн и ть И Д4С |32P У 7 (о бъем 2048 8- paзpя Д ' н Ь I Хс лo в ) , T o М а I i с и М aЛЬ н yЮ зaДеp)K K y м o >кн o бь r дoBесTи дo 2048 дисKpеToB ПpaKтиЧесI{ибез увеличе}Iия KoЛиЧесTBa И|\^С, .Ц,ля этoгo неoбхo.ц.имo ЛиIIIЬ исtIoЛьзoBaTЬ бoльtшее чисЛo paзpя Д oв аД p е с н o г o с Ч е T ч и K a и с Ч е T Ч и K a заД,еp)кK и 'П pи yвел и uеI|И|4 чkIcЛa канaЛoB Л3 yвелиuиBaЮт сooтBеTсTBerrнo дЛиIry pеГисTpa сдBигa и ЧllсЛo oЗУ. Bся схеMа Л3 имеeт peгуЛЯpнyIo сTpyK. тypy и' есЛи Haдo yBеЛичитЬ ЧисЛo I{aI{aЛoB'дoпoлtIиTеЛЬtIЬIeKaнaЛЬI пpoсTo пo.цKлЮчаIoTк ПpедьIдyщим без IlеpeдeЛки. B oД.ин K а[l аЛ B хoД 'Я Tp a з p я /ц p е Г и с T p a с д в иг a и 03У . У ст pой ст в o Л o г иЧ е с к o й o б p a б o т к и. Э тo устpo й сTвo п pедн aЗн aче н o д Л я ф op ми p o в а н и я p a б o н и x с и Г H aЛo B yП paBЛ eH и я и з Bн yTретI 244
yсиЛитеЛи них сигнaЛoв KУ. Paбoчие сигHаЛЬI Чepeз BЬIxo.II.HЬIe нa yзЛЬl PЛC (фазoBЬIе MaIiиIIyЛяTopЬIr IIoдaЮтся tlепoсpе.ц,сTвеtlнo н aп pи м еp). С тp y к тy p a y стp oйстBa ЛoГиЧеск oй oбp абoTKи oПp eДе. л я еiся кo н к p етной p eaЛиз aцией пp иемoпеp едaЮ щегo тp ак та PЛС . Дл я п pи м efa p ассМoTp иM ЛoгиЧесKy Ю oбp a6 oтк у сиГtIаЛoB A^ /t (х l) и ФМ (z) B цеЛяx ПoЛy чеtlия сиГнaЛoB y пp aBЛения ф aз oI]ЬiMIIМаFIипyЛятopaMи. Эти сигнальl z1 g z2 Дoл>кньtбьtть paBнЬт 0, кoг,ца пеpедаTЧик BЬIKЛЮЧе}I(х1:0) и 83аиМHo инBepсHЬI' }ioгдa T a блпц а
5 .1 . T a блиц a истин н oсти[ 8 6 ]
I t
С oчетaние П еpеДаTЧик BKЛioЧе}I.ГIр и p абoтe Пеp едaTЧик a х1 :|' z 1, z 2, paB IIoе 0 1 , сooтветсTBy ет нy левoй ф aз е пеp едaвaеN{oгoсигI ]аЛa' a сoчетal{ие l0 - ф aз е, p aвнoй п. Bз aиMoсBяЗЬ Bхo.ц.I{ЬIх и BЬIхo,Д.IlЬIx сиГна'1oB Mo}I{tlo IIOKазaтЬ в виде табл. 5.1, где для Ka}KдoГo сoстoяIIия BxoднЬIx сигнaЛoB yкa3ьIBaeTся сoстoЯItиe BЬIхo.ц1IЬIх сPlг}IаЛoB. Tаблицa исTиннoсти
сooтBеTсTByеT
ЛoгиЧеским
фyнкцYlЯNl B|]'Дa
z: х1 . z; z2: х1 . z' TДe x./ - инвеp cия cигнaлa хI . CигнальI х1 и z дЛя Bсегo yстpoйствa B цеЛoМ ЯBЛяЮTся BIlyт. pеFlHиMи' a z1 и z2 - paбoнИNtI4cИГHaЛaп{иyпpaBЛeНI4Я фазoвьtми M aн и I lyЛя тop aМи. Bo3 мo> к нo, I{oнeЧнo'и Пp иMеlIение ф аз oвьlх Ma. н и П yЛя To poв, тp ебy ющиx Д.p y гих сиГнaЛoB y пp aBЛеIIия. oстa,rьньIе yзл ь I o бo бщеннoй схеMЬI (см. p ис. 5 .2 6 ) сp авнитеЛЬIIoпр oстьr [8 6 ]. Фopмиpoвaтели стpoбoв И, ДeЛИTeЛЬ ЧасToTЬI Mo)кнo BЬ]ПoЛ}IитЬ yсилителей на ИМC-счетчикaх сepии 133, а B качесTве BЬIхoД.l{ЬIx и сП o ЛЬ зo Ba TЬся ИМC сеp ии l0 9 ЛИl, Пo3 BoЛяющие p абoтать нa кoaKсиaлЬ}Iьlй кaбель. 5'6. ПpимeP цифPoвoй o6pa6oтки слo}кньIx Gигнaпoв Cyщ ествy еT ,цBa oсHoBt{ЬIxMеToдa oбp aбoтк и: циф p oвarr ф ильтpац и я и с пeI{Tp аЛьньIйанaлиз . Пеp вый MeToд p eaЛиЗy Ю T Ha ци. фpo вьI x фильтp ax: KИХ-ф ильTp aх с к oнечнЬlМи иМПy Льс}lЬIMиxapaкTepисTиKalл,|4И БИХ-фильтpаХ с бесконечньlMи иMПyЛЬснЬIМи х аpaI (Tеpи стиKаMи [3 5 ' 8 6 ]. I- [иф p oвьrе ф ильтp ьl oбp абатывaют сигIIaЛ Bo BpеМеIIн6i'lo6лacти. Bтopoй MeToД.pеaЛиЗyЮT с ПoМoщЬЮ аЛгo pи TM o в дисKр етнoгo пp еoбp aз oBa}II4 яФy p ье (,цПФ)' С y Щ eст. Bеllн Ь I M фa к тop oм, oгp аничиBaющиM пp иMене}Iие циф p oвoй oбp а. бo тки , я BляЮ тся тp ебoвания к бьlстp oдействию циф p oвьIх у стpo й gтв o бp aбoтк и p aдиoЛoKациoннЬIx сиГнaЛoB. Kp oме Toгo, нe-
oбxoД,иMo yЧиTьIBaTЬ эффектьI, BoЗниKaЮщие BсЛeД.сTBие oгpaItи. че н н oй T oЧ i Io с T и в ь tч и с ле н ий И П D и K B a н To BaI { и иBх o Дt{ o Г oси Г н aЛ a [35, s 6]. B б о ль п rи н с T B e с лy н a е в Л p и Х o Д.и Tсяи сK aTь K o M П po M и сс' .сoЧеT.aяаIIaЛoгoBЬIеи цифpoвьIе MеToД.ЬIобpаботки. B н аст oящ е e Bp е М я H е y ,ц .a е T с яП o K a н ай ти ytlи BеpсaЛ Ь н ьttl,pеrr r аю щ и й л юб y ю T а к T ич е с к y l o З а Д а ч y си Г I I aЛ. M o pски е P ЛC, как ,пpаB и Л o,д oЛ ) к н Ь I p а б о т а т ь с н е с к o Л Ь к и М и си Г н аЛ aM и B ЗaBи си М o . 'сTи oT TиIIa 11еЛии IIoMеХoвoй oбстaнoвки. Этo yсЛoвие HaкЛaД.ЬIBaеT oгpаI{иIIе}IиеI{а I]pиMеIIениеoбpабoTKи paД.иoЛoKациoH}IЬIх си. гtIаЛoB Bo Bpеtt,IеIiнdйoблaсTИ, T. е. нa цифpoBЬIе фильтpьI, пo. -скoЛЬкy иx сTpyкTypa сyщесTBеIlIIo заBисиT oT Bи.ц.aсигIIaЛa' а Пpи неoбxодимости pабoтЬI B pеaЛЬнoM BpeMеrrи в больrпинстBе сЛyЧaеB IlсПoЛЬ3oBаTЬyt{иBеpсaЛЬIlЬIеЭBM нельзя. Пpимeнeние сПеKTpaЛЬIloгo araЛИзa Д.aет вoЗMo>кнoсTЬ oбpaбaтьtвaть шиpoкий KЛaсс сЛo}кIIЬIХсигHaЛoB бoльшroй .ц,ЛиTеЛЬI{o. ст и бe з и зMе H e н и я с х е M Ь I o б о a б o т к и . P aссм oт pи М o д и I t к o p p е ля u и o н н ь tй кан aЛ дaл Ь н o сти П pи еM I lи ка P Л С сo сЛ oх{ H Ь I I \4 с иГ H а Л o M ( с м' p ис . 5.2). Фyн кц и o н aЛЬ I lая сх еМ a I{a}IaJia (pис. 5.30) сoДеp>KиT каскa.ц.нo сoеД.ине[l[IЬIепеpеMнoх{и. fеЛЬ' IloЛoсoвoй фильтp с пoлoсoй 2Л*u", блoк пеpенoса сПrкTpa uit- r)_
с теopемoйKoтeльникoвa.AппapaтypньIйoбъем вЬIЧисЛиTеЛЯ' ocУIllиpинoй спектpa иссЛеДyеMoгo щесTBЛяЮщеГoБПФ, orrpедеЛяеTся
си г} I аЛа и Bp еМенeМ, oTBеДе}IIlЬIM для пp еoбp aз oвaния. Bxoдньlе сиг}IаЛЬI с IlIиpoKиM сПекTpoM пpи AI.I.П тpебyют бoльrпoгo чисЛa o TсЧeTo B в 1 с, ПoэToп4 yПp иMeняЮ T БПФ. oгp aниuение Ha Bp еМя п peo бpaзo вaния Пp иBoдиT к неoбxoДиMoсTи сo3 дaI]ия сI]ециaЛизиpoBаtIнЬIx бьIстpoдействyющиx BЬIЧисЛиTеЛeй с пapaЛ"ЦеЛЬнЬIMи п po ц ессo pa Mи' tITo y BеЛIiЧиBaеT аППаp аTy p ньtй oбъ ем. Пp и oсy . щ есTBЛ еI I ии БПФ oсIIoBHoе Bp eMя з a}IиMaеT BЬIЧисЛеIIиеoпеDаЦи й кo м п л ек сHoгo y MHo}KеHия.Числo TaKиx oпеp aций пp и БПФ.по o сн o Baн и Ю 2 m : (k l2 )1 og 2 k , гдe - ЧисЛo ToЧеK пp eобp aз oвания t (чисЛo oTсчеToB BхoД.ttoгoсиГнaЛа,l. Пyсть PЛC имеет p кaнaЛoв Пo ЧасToTе и NI кaнaлoB Пo I,aЛьIIoсTи. Toгдa oбщий oбъеM oпepaций кoMПЛексtIoгo yMнoх(еHия lщ:(fuIp|2) log,p. Пpи этoм B кa}KД.orrл каIIaЛe Д.oЛ)кеIIбьtть свoЙ A ЦП и свoе y стp oйсTвo BЬIЧисЛeнияБПФ нa p ToЧеK. И сп o л ьз oвaI]ие аЛгop итмa БПФ IIp иBoдиT K з HаЧиTеЛЬнoMyсo. T a6лицa
paзличнЬlх 5.2. CpaвнительньIe Mетo,ц.oв дaнHЬIe цифpoвoйoбpaбoтки
Aлгop итм
r;r
l|
ттtl
u(t-тк)
пpямoй
спoсoб
|
aлгonитм БпФ
U6
lлp
2lf log2 N Pис' 5.30. I(aнал кoppeляциoннoйoбpaбoтки: 1 -пepeм н o житeл Ь ;
2- фильт p;
3-
блoк
П еpeнoсa
сПe ктp а;
4 -AЦ П;
5 -yстp oi i ств o г.l
( Б Пс) П pи н и M а е M o Г o с иГ t{ а Л a Bн и 3 П o ч асTo Tе, aH aЛo гo -ц и фpo вo й п pe обpaзoв aTе Л Ь ( A Ц П ) , 6 лo к б ы с т p o гo П pеo бpaЗo Bа} I и я Фypье (Б П Ф) и П op o Г o B o е y с т p o йс т в o . П е p e M н o } K и TеЛЬ П ' o Лo сo Bo й фи л ь тp и блoк пеpeнoсa спеKTpа BЬlI]oЛ}IенЬIнa a}IaЛoгoBЬIх эЛеMенTaх Il 09, 114]. . Пе p е н o с с пе й т p а с и Г н а Л a п pи CДЦ I { а r iи ЗK yЮ (л yн r ш е r r a HyЛ е B yЮ) v а с т o т y З t I а ч и T е Л Ь I I yo П p o Щ aeT ап П apaTypy o бpaбo тки . AI{П фopмиpyеT иЗ BЬIхo.ЦtloгoсигIlаЛа 6лoкa Пepе}Ioсa сIIеKTpa пoсЛедoBaTеЛЬ}IoсTьцифpoвьIх oTсЧетoB' yстpoйствo БПФ вычис. Л Яе T сПе K T p д е М o ,ц y Л и p o Bа Е I н o г oс Л o х ( H o гo cИ Г H aЛ a. B п o po гo во м yстpoйствe сpaBIiиBaюTся аMпЛиTy.ц'ЬI сПеKTpaЛЬнЬIх KoMtIo11еI{т с Пopoг oB ЬIMн а I l p я ) ^ I { е H И eИМ 6 ( в ц иф p o вo й фo pм е) . P еr п еI r и е o н aЛИЧI4ИиЛи oTсyTстBии цеЛи B ка}кдoМ ЧaсToTнoM KaHaЛe пoстyпaет [Ia BхoД. yстpoliства втopиuнoй oбpaбoтки B Bидe цифpoвогo кoдe. T аки м oбpaзo M с п o мo щ Ь Ю Б П Ф з а м еtI я еTся гpебен ка фи л ь тpo в дoЛлеpoBсKих ЧасToT' pассMoTpeH}Iaя B гI. 5.3. Coвpeменньlе ИtllC t l oЗ B oЛ яЮт B M a Л o \,I o б ъ е ме ( ме н е е 1 дм 3) pеaЛ и Зo BаTЬ BЬ ]Чи сЛ и T е Л Ьн ЬIr yсT p o йс T Bа , o с y щ е с T B Л Я Ю щ ие БП Ф' Чaстo тy BЗЯ Tи я o т. счеToB oбьtrrно беpyт в 3. . . 5 pаз BЬIIIIе MaксиMaЛЬI]oй чaсToTЬI B сПеKTpе CиГHaЛа' нo не l\,IеIlеeЧеM B Д.Bа paЗa B сooTBеTсTBиl,I 246
rhnn-
Ц) AKФ
',
3l/ log2 1/
h, n
N-1-r
)
/-r h: 0
Yь. Yk+ r , r : 0 ,
1/ -
I
N (N , 2
4 \ 2 -"
3N log2 i/
Пp и ме чaни e . Уд - oтсveтьt BхoднЬIx знaчeний cИfнaЛa,' hu * импyльснaя paкTeристикa цифpoвoгo фильтpа; N - чисЛo oтсчетoB Bxoдtloгo сигналa.
хз.
кpaщеIIиЮ BЬIчисЛиTеЛЬ}IoГo BpеI\4eIIи Пpи цифpoвoй oбpaбoтке сЛo}l(IlЬIx сигHaЛoB. LIз тaбл. 5.2 следyеT' ЧTo пpиIVIеIIеIIиe спекTpaЛЬнoГo allaЛИla наибoлее эIlo].IoMиЧнo B oTIIoll]еtIии oбЪеМа вьIчиёлений, a PЛC сo, сЛO)I{нЬIп,I сигнaЛoM .цaЮт вoзlt{o}I{tloсTЬoд}IoBpеMеIrHo изМеD'ITЬ скopo с T Ь и K o o p Д.ин а T ЬI ц е Ли' н o тp е бyю т бoле е слo> кн oЙ o.бp a бoтки сиг}IаЛа пo сpаBl{еI{и]o с иMПyЛЬсHЬ]Mи сTанция1\4и. fl.oстoинствa Ц{ФpoвьIх yстp oйств деЛ aЮT цел есooбp аЗ}IЬIM IIpиMеI]ен ие циф p oвoй обpaбoтки в PЛC сo сЛo)K}iЬIM сиГI{aЛoM несМoTpя нa б6лЬrпyю с Л o ) I ( н o с T Ь е е П o сp а Bн e н иЮ с a н a ЛoГ oBЬIМ и M e T oдa M и.
247
зAклЮчЕниE
списoк
литEPAтyPЬI
C'pедствa oсBoeIIия и иссле,цoBaния oKеaнa HепpеpЬIBlIo paзBи. этих 'сpедсTB вaются, a иx кoЛичесTBo paсTeT. Эксплyaтaция и D/слo. в сЛ.o)KнЬIxMopсKих yсЛoBияx тpебyет сoBеpIIIеI{сTBoвaI{ия }K,Heния paдиooбopyдo,Ba}Iия, oпpедeляЮщеГo инфopмaциoIIHoе oбеспечeниe фyнкциoниp'o.Baния сyдoB и д]pynих пoдви>кttьtx oбъEKTOB.
Пpименeние сЛo)I{HЬlх сиГHалoB .oTщpЬIEaeT :бoльшrие Boзм'o>K. нoсTи для пoсTpoeHия a'ц,aпTиBIlЬIx,pa.циoTехIIичeскиХсисTеМ' Пo. 3BoляЮlцих пoлyЧaть нaибoльtпyю инфopмaцию oб oкpy>кaющей oбстaнoвке B }CЛorBИЯХбьt.стpo Ме}Iяющихся хapaктеpистиK сpeДЬI (.систeмьI oKeаIl-aтMoсфepa). B этoй сBя3и пpeДсTalвляет и,HTepeс изyчеIIиe ItoBЬIх MетoдoB .ПoсTp'oениЯ,фolpмиpoвaHИЯ' 74 oбpalботки слo)к}IЬIх сигHaЛoB пpиMеlIиTeЛЬIIoк зaдачaM MopсKoи pa,ц.иoлoкa. ЦуII1'oBЯЗI4и yпpaBления. B aх<ньIм II?,ПparBЛeниеM' oBяз aн}IьIM с пo.стpoellиeм aдa птI,IвIIЬIх pa,ц,ItoTeхниЧeскиxсpедсTB' яBляется изyчеIIиe саМих lvIopскиx yсл'овий и xapa'KTepa иx изMеIIЧиB'oсTи.
5. А. c. 394816 (сссP). Cпoсoб oбpaбoтки пepиoдичeскoй псевдoслyяaЁtнoй М-послeДoBатеЛЬIloсTи|B.И. l{еpбак//oпубл. в Б. И.' 1973, NЬ 34. с. 164. 6. А. c. 399806 (сссP). Устpoйствo для кoгepе}iT}Ioгoнакoпления паЧки p^aдиoиYпуЛЬсoв дo.il.пеpoвскимсдвигoм частoтьI/B. И. II{еpбак, , с pаЗличLЬIM_C. .[.. Игнатенкo//oпyбл.в Б. И 1973' J\b З9. С. |27. 7. AтLtаc {. Успехи paдapяoй MеTeopoлoГии/Пеp. с aнгл'; пoд pед. K. C. Ши. фpинa. Л., ГидpoмeтeоизДaт,1967. 8. ёакут II. A. л лp. oбнapyжение Дви}I{yщихсяoбъeктoв. М., Сoв. paдиo.1980. 9. Баpтoн Д'. PaДиoлoкaциoнI;ьIeи3Меpениянa MaЛых yiлax местa//Tp. ин-тa иlt)кеIlеpoвпo эЛeкTpollике и Paдиoтeхникe/Пеp. с altГл., |974, т. 62, N9 6. с . 3 7 -Ъ l |o. Басс Ф. Г., Фgкc LI. А4. Paccеяllиe вoлн Ilа сTатистиЧески неBoвнoй пoвеpхнoсTи.М., Нaукa, |972. 11. БeнctсамuнP. Анализ pадиo. и гидpoЛoкaциoнных сигtlалoв/Пеp. с aнгл. М., Boениздат, 1969.
|7. БgtiнuцкuЙ B. Х. Дlopскиe лЬды и айсбepги Aнтapктиды. Л., Изд-вo Ленингp. ун-тa' |973. |8. Бьlчкoв М. И. tl дp. PaдиoTeхниЧeскиeсистемЬi пpедyпpe}I{дeниясToЛкнoвeниl,iсамoлетoв' М., Coв. paдиo, 1977. |9. BаttнштeЙнЛ. А.,- 3gбакoв B' Д. Bьrдeлениесигнaлoв на фoне пoмeх. М . , С o в . pа д и o, l9 6 0 . 20' Baкман ,Ц. E ' C99!9цкuй P. .М. Borrpосьt сllнтезa paдиoлoкaциoннЬIх с и гt { а Л o вМ. . , Сoв' p а диo, l9 7 3 . 21. B-а-кман,4...Е. Слo>кI]ьIe сигнaЛЬIи пpинцип .]eoпpe.цeлeltнoсти. М., Coв. pа л и o . l 9 6 5 .
245
l 963' т . l. 29. Bocкpeceнcкuti А. И., Чgканшc K. И. jVlетеoрoЛoгическиeуслoвия oбле. o6лакaх типа St//Tp. Apкт. и Aнтаpкт. ин-та, 1959, т. 228, вып. l. дeнения " с' 124-|3З.
сигнaлoв' Kиeв, Teхникa' |97l-. IJaд МopеM и^xapaктеpon,{ 34. Генrcuн B. А. и дp. сBязЬ Mе)кдy peфpaкuиeй^ вЬIIl.D. радиoЛoкaциoннЬIxoтpaженI,Iйoт пoBepxнoсти Mopя//U}ieaнoлoгия'l960' .с. 838-842. 35. ГoлО Б., PeЙdep Ч. IJ,ифpoвая oбpaбoткa сиГнaлoв/Пеp. с аIlгЛ. Л(., Coв. paдио, 1982. . 36. Гeнкuн B. А. ll' дp. пpиеl,rнoe yстpoйствo PЛC; адаптиpyющeеся к oTpa. ин-тa, l978, вьlп.23.0. с. l13-1l6. ,}I(eIIияM oт мopя//Изв. Ленингp. эЛeкTpoTеx}t. :- 37. ГoльОeнбepeЛ. ц. и tP. I{ифpoвьreфильтpы.М., Cвязь, 1974. 38' Гoлeв 1(. B. Paсчет дaЪьнoсiй действия рaдиoлoкauиoнньIх станций. Nl., Сoв. paлиo, 1962. З9. ГpенанОep У., Cеzё Л. TёплицевьI фopмы и иx пpилo)кeниe/Пеp. с аI{гЛ' Изддд иIloсTp.лит., 196l. (+o}гцстoв Ю. A.' Пoтьt'лuцьLнЮ. И' o6нapy){ениe цeЛeй на фoнe мopской зa .Bетpoвoe пoвеo-хнocти//Cvдoстooениe Dvбе>кoм'l973' NЪ 8. с. 55-57. вoлнellие кaк Bepoятнoстньtйгидpoдина4|' Давuotiн И.'II' l'l дp. ;мическийпpoцeсс.Л', Гидpoметeoиздaт,1978. А4. П. PaспpoстpанениepaдиoBoЛн.М., Cвязь, 1972. 42. ,t['oлuханoв 43. Жefлаrcoв А. B. тl,Дp. PaлиЪлoкаци6нньIесистeMЬIпpедyпpe)кдeниясToлI{-
49. Kалeнuчeнкo C. П. Aнализ аЛгopиTМoвoбнapух<eнияслo)к}IомoдyЛиpoва}I. l{ЬIx сигнаЛoв, oTpа'{eнIIЬIxoт цeлей й мopскoй пoвepхнoсти//Пpоблемьr pа.дц9. Лoкaции пpoТя}ке}ItlЬtхoбъeктoв. CвepллoвЪк, Уpaльский пoЛиTeхн. ин.т, l983. С. 73-79' 50. Kалeнuчeнкo C. П', Huканdpoв Ю' B. Хаpaктеpистики oбнaрy>кeния v сиг}IaлaMи пpи линeйнoй и нелинейнoй цeлeй сyдoвьrх PЛC сo слo>кIIЬIМи oбpaбoтie в пpиeмникel|Изв' Ленингp. эл.-техI{. ин-тa' 1981' вьrп. 289. с. l1-19. 5|, Kаленuченкo C. 11. Pазpешraющиесвoйствa сигнaлa с мoдYляциeй импyльснoй пoслeдoваTеЛьнoстипo фазе пo псевдoслyuaйнoмy зaкoнy//I,Iзв.Ленингр. эл'-Teхн.ин-тa, |977, вьIп.215, С' 25-29'
250
52' Kаленuцeнкo C. П., Щepбак B. И. Пpимeнeliие китIeмаTиЧeскихфильтpoв B сy,цoвыхPЛСllИзв. Лeнингp. эл..тexн.ин-та, l973, выл. |27' с. 140-146. 53. Kалuнuн А. И., Hаdенeнкo Л. B. Исследoваllия pаспpoстpанения УKB pадиoBoлI{. Ivt'' дo paсстoяний пopядкa пpямoй видимoсти//PaспpoсTpаIrеIrие H а v к a . 1 9 7 5 .с . 6 6 -1 2 6 . 54. Kалуеuн .4. B. CoвpeМеннoe сy,ЦoхoзяЙствoи сyдoсTpоeние.Л., Cyдoс T po eн и е,l 9 8 1 ' с' 5б. Kapтьянц Л. Частoтнaя MoдyЛяция.Бyхapeст, Меpидиaне, ig64. 56. Kucелeв ,4. 3. oптими3ация Me)KдyпePиoДнofioбpaбoтки сигнаЛoB пpri пoдaвлel{иplМеIItaIoщихoтpaжeний в нeкoГepеIlTiroйPЛCilPаДиoтeхникa и элеI(. тpoника' l98l. 26' N! 12. с. 2600-2606. 57. Kuсeлeв A. 3' ЭффективнoстЬ вeсoBoгo пoдaBлeния МеIIIaющихoтpa>кенийв нeкoгеpентнoЙ PЛС|lPaдиoTeхникa и элекTpol1икa' 1982' 27, N9 l. с . 9 8 -1 0 3 . 58. Kuceлeв .4' 3. Cвoйствa и мoдификации сисTеMьIoбнаpу>кeн|IЯLl palЛИЧеI{иЯ}IeпpеpыBIlЬIх стoхaсTическиx cпrнaлoвf|PaдиoTехниI{aи эЛeI(,I,рoниKa, 1976' N9 12. с. 2508 .2514. 59. Kuселeв А. 3.' KgpьLtLuн B. Б. CкopостнЬrе хapакTеpистики типoБoгo TpaKтa некoГepeltTlloйсистемьI сeЛeкциIl Дви)t(yщихся цeлeftllPaдиoтeхникa, 198l, 26, Ne 10. C. 44. C. А Физикa взаимoдействияaтмосфеpьrи oкeанa. Л., _ 60. I(uтаtiеopoОcкu|i Гидpoметеoиздaт,1970' 61. Koеан M. И' БлиtкнЯЯ paДLloлoKaция.М., Coв. paдиo, lg7l. 62. Koмapoв B. М., 3алuцев H. H. PaдиoлокaциoннъЛeoTpaжaтели для си. стем'пpедyIIpеI{дeI{ия.сToлкнoвений вoднЬrx Tpal{спopтныxсpедств//Зapyбежная paдиoэлектpoника,1982,N.Ьl0. с. 40-52. 63, Koмuсcаpoв Г' Ф', Саннutсoв B. И. СoвpеMеI{IlЫeMетoды и устpойствa пoдaвлeния пoмeх oT Mop.я B сyдoвыx paдиoЛol{aциollllЬIхсистеMaх (oбзop)//CyДoсTpoениезa pyбе>кoм,1978, N9 l0. с. 40-57. 64. Koтельнuкoв B..4. Tеopия пoTeнциальIloйпoмехoyстoйчивoсти.М., Гoс. энepгoиздaт, l956. Kpавцoв Ю. .4. ГеомеТpичeскaЯ oпTикa неoд}IopоД}Iыхсpед. i\1., Hayкa" 1^-^65' 979. qq. !(Раткu|i сЛoвap1 пo paдиoэлектpoникeiA.П. Bep>кикoвский,H. B. Гa. б- l t с , H , Д 4 . K и т a e в и дP . М ., Boе н из дa т,l9 8 0 . в7' Kpемep-И. s1 и ДP.Мoдyлиpyющиe пoМеxи и ПpиеМ pадиoсигналoв.M., ^o в . pа л и o , 1 97 2 . C
74. Мeтodьl тeopеTРtЧеl]кoГo и экспеpиMенTаЛьIloгo lIсследoвaния нестaбrlльttoсти рaссеяния Boлн. oбзop//3apyбe)кIraяpa. -Ч.и3ЛуЧенltяэЛектpoMагниT}lЬtх .циoэлектpoltика'l98l' N! 9. с. 40_48. 7-5'^Мuтponoльcкuй Ю' .4. Tехникa сTaтисTическихвьIчислeний.Д4., ФиЪмaтги з, 1 9 6 1 ' А. Отpa>кel.Iиe paдиoлoкaциoнIlЬIxсиг}lалoв oт мopскoй lloвеpxJ9.,!!ry,ль -tloсTи//3apyбежЕIaя paдиoэлекTрoниKa.' l972, N9 7' С' 1З-26. 77. fuIodелupoваl1uеL| испьiтания pалиобopyлoвaнvlя|П. ГI. Бескид, Е. М. Bинoгрaдo^в-, B. И. BинortypoB rr дp.; пЪд Рeд.^Ь. И. Bинoкypo"u' л],сyдo"'йБ. н и e. l 9 8 l . 78' Мoнuн А. C' ll дp. изMенчивoсть Миpoвoгo oкеaнa. Л', ГиДpoметeoиз' пят
|Q7 4
251
79, Пат. Ni 3727222 (сшA). 80. Пeppu A. X., Уoкеp Д,crc,IvI. Cистемa oкеaн-aTl\,roсфеpа/Пеp.с aнгл.; Пoд peд. Б. A. Koгана, .[,. B. Чaликoва. Л., Гидpoмeтeoиздaт, 1979. 8|, Пeтеpсoн rT. Птицьr/Пep.с аHГЛ',Nl.,Мир' 1973. 82. Пopoеoвьlе cигнaлы|Пep. с alrГЛ.; Пoд peд. A. П. Сивеpсa' М, Coв. paдиo, l952. 83. Пocтpoенuе сyДoвoгo paлиoбopyлoвaния|П. П. БeскиД, B. Г. Baлeeв, A. !.. Bиктopoв и Дp.; Пoд peл. B И. Bинoкурoвa. Л., Сy.Цoстрoениe'1982. pабoтьl сy,ц,otsЬlх PЛC сo 84, ПoтьitлuцьlнЮ. И, o пpeдeльньtx.цальHoсTях слo)кныI\4исигнaЛаМи нa фoне пoдсTилaющих пoвеpxlloстeЙl|Изв.Ленингp. эл.. тeхн. и}I-та.1974' вып. l58. с. 47'-5З. 85. Пpuмененue цифpoвoй oбpабoтки сигналoв/Пеp' с aнгл. Пoд ред. Э. oппeнгейма.М., Миp, l980. 86' Pабuнep П, ГogлО 6' Teopия и Пpl.Meнeниецифpoвой oбpабoтки сигнa. лoв/Пеp. с aнГл. М., Миp' l978' стaнции бокoвогo oбзopа/A. П. Pеутoв, Б. A. Михaй. 87'. PаОшoлoк(IцuoluнbLе лoв, Г. C. KoнДpaтенкoв и .цp.; Пoд peд. A. П. Pеyтoвa. М., Сoв. Paлиo' 1970. 88. PаОuoлoiацuОн|rblеyстpoйства/Пoд pед. B. B. Гpигopиya'Pябoва. Nl., Coв. paлиo, 1970. 89,PаОuooкeанoеpафuнеcкue иссЛедoваI]ия Мopскoгo вcлнения/Пoд pед. 'C' Я. Бpаvдe' Kиев. Изд.вo AH УссP' l962. .Ptiduoтeхtluцecкuе cucтeмыfПoД'peл.Ю. M. Kaзаpинoвa. М., Coв. pадиo, 1968. 90. 9|. Pасnpocтpанeнuе yлЬтрaкopoTкиx pалиoвoлн/Пeр. с aнгл.; Пoд pед. lБ. A. Шиллеpoвa.Д1',Coв. paлиo, I954. 92. Pеnuн B. Г', TаpтакoвскuЙ Г. П. Стaтиcтичeский синTeз пpи aтtpиоpнol.i :HеoпpeдeЛеItнoсTи и aДaптация инфopмaциoнньIхсисTeM. N1., Coв. paдllo, 19i7, 9З, Puхачек А. Paзpешaющиe свoйствa иMпулЬснЬIxпoсЛeдoвaтельнoстей// и pаДиoтеxникe/Пepс aIIгЛ'' 1964' т' 52' Tp. ин-тa и}I)кенepoBпo эЛeI{TpoI]икe N.. 2. с. 160-173. 94. Puхацек А. Упpoшенный спосoб вьlбopа paдиoЛoкациoнньIхсигнaЛoв// 3аpyбeжнaя pа.Ц'иoэлeктpoникa,1973, N9 2. с. 20-37. изЛyЧеIlия 95. Poзенбеpе B. И. Paссeяниe и oслaблениe эЛектpoMaГItиT}Ioгo lollзДaт, |972' пPи pассеянIltIpaдиoизлyЧеIIия ЧaсTo.t.ЬI aдиoфиз., 1966, т. 9' Nb 2. С,. 234-240. сисTеMa дЛя 4енTнaя вoЛ!{oиЗIvlepиTеЛЬнeЯ i стovкr.voьt .зЬz-зовoЛllеIlия и вьtсoкo.lастoтнoй
с.
109. Сnpавoaнuс Пo paдиoлoкaции/Пep.с англ.: Пoд peд. М. Cкoлникa, М., С o в . pа д и o , 1 9 7 6 ,т. |; |9 7 7 'т.2 ; |9 7 9 , т.3 ; 1 9 7 8 ,т.4 . 1|0. СтenанeнrcoB. !. Pадиoлoкaциolrнaя мeтeopoЛoгия.Л, Гидpoметeoиз. д a т, 1 9 7 l . 11|. CgdoвьLepaдиoЛoкaциo}IllЬIe станции и их пpиMеllение/Пoдpeд. B. И' Pa. кoвa. Л', Cy.Цoстpoeние, i969, т. 1; 1970' т. 2; 1970,т. 3' ||2. Tатapcкuй B' И. PаспpoстpaнениевОЛtl в тypбyлентнoй атмoсфepe.Д4., Havкa. l967. 113. Tвepcкoй Г' H. и дp. И-митатopЬIэхo-сигналoвсyДoBЬIхpaдиoлoкaциoн. ньIх стaнций. Л., Cyдoстpoение,1973' |14. Tеopeтuueскue ocНoBЬl pадиoЛoкации/Пoд peд. B. Е. !yлeвиuа. М., Сoв. pа д l t o , l 9 7 8 . |,l'5. Teopетuaеcl.uе ocIIoBьIpaдиoЛoкации/Пoд peд. Я. .Ц..Шиpмана. М., Coв. pалиo, 1970. Pa,циoлoкaциoнньiе xaрактеристиKи нepэЛеевских oTpa. 116. Tpанк Г. лtений oт мopскoй пoвеpхнoсти//3apyбe>кнaяpaдиoэлектpoникa, 1973' N9 2' с ' 3 -1 9 . |17. Tgвoв Г. И. СтaтиcтиЧескaяTeopllя пptlеMa слo}кнЬIхсигI{аЛoB.М., Сoв' paдиo, 1977. |18. Tцpuн P. P' СoглaсoвaнI]ьIе фильтpьI//3apyбerкная pаДиoэлeкTpoникa, 196l' Nb 3. с. 30-_63. |19. TgpбgлeнTнoсTb в свoбoднoй атпloсфepe/H. I(. Bиннlluенкoв, H. З. Пи. нyс, C. М. Шметеp, Г. И. lllyp' Л, Ги.цpoмeтeoиздaт, 1976. 12О.Фалькoвuч С' Е' Пpием paдиoЛoкaциollllЬIхсиГнaЛoBнa фoне флюктy. aциoннЬIхпoмeх М., Cов paдиo' 196l. пoBеpхIIoстЬю |21, ФeльОманЮ' И. Флюктyaции сигHaЛa,oтpa>кeнIroГo зel\lЛll' вЬIЗвaнIlЬIедви)I{ениеMлoкaтopallBoпpoсьI paДиoэЛектpoники Сep. oбш1етеxнинe. скaя. 1972.вьIп 6 C. 75-8l. |22. Фeльdман Ю. И. Флюктyации сиГнаЛa' oтрa}I{еI{нoгo пoвеpхнoсTЬю зeMЛи' пpи oд}toBpеMelrнol\4 дви}кении ЛoкaTopa и скallиpoваI{ии aнтенньl//BoпpoсЬI pадиoэЛеKтpoltики.Cеp. oбщетeхниЧескaя' |972, вып. 6. С. 22-35. |23. ФельОман Ю. И. и дp. сoпpoBoх{дeниe дви)I(yщиxся целeй. 1v1.,сOB. pа л и o , l 9 7 8 . 124. Фuзuксt oблакoв/A. FI. Бopoвикoв, И. H. Гaйвopoнский, Е. Г' 3aк, А. И. Мaзин; Пoл peд. A' Х. Хypгинa. Л', Гилрoметeoиздaт,ig6l.
t.
C. 'Габлицьr иIlTeгpaлoв' суMM, pядoB и
пpoизвeдeний. М-, Физмaтгиз, l97l. . 99. Pябgхoв И. P., Пonoв А. Л. OпpeдeлelIие функцllи зaтyхания lloвеpxнoстнoй вoлньt в KB Диaпaзoнe pадrzoвoлн/fИзв. ЛeнингР. эл.-Tехн. tlн-тa, |977, вьrп' 2l5. С' 7-9. 100. CвepОлuк М' Б' oптимaльньtе дискpетIrЬlесигнaЛЬI.М', Coв. paД|4o,1975, с,игнaЛьIи lIх oбpaбoткa. М', Сoв' 101. Cвuстoв B, x4. PaдиoЛoкaциortнЬIe pa . lи o,1977, |o2. Ctсuнеp Д'. П и Дp. Kепстp и егo.пpиMе}Ieниeпpи oбpaбor.кel"aнньlх|| с aнгл 197т' Tp. ин-тa инх(eнepoBпo элeктpoTехникeи paдиoэЛектpoникe/Пep. ' с. 65, Jtlbl0. с. 5-23. |03. Cкoлнurc zИ. BвеДениe B тexltикy paдиoлol{aциoнньrхсистем/Пep. с англ. lЦ.' Миp' l965. |04' Cкopep P. AэpoгидpoдиHаt\,IикaoкpyжаюЩeй сpeД.ЬIiПеp.с aнгл.; Пoд pед' д-Я. Пp eсм aна.М. , Миp , l 980. . сиГHaлoв.М., Сов. (1"ф Cл6ка B. K. BoпpoЪы oбpабor.кира.циoлoкациoнI.IЬlх pa диo. l9/ U' 106. Cлoваpь пo кибepнетике/Пoдpед. B. M. Глyrпковa Kиев, УсЭ, i979. 107. Сoвpеменна,яpaдЙoлoкация/Пoдpeл. Ю. Б. Koбзаpевa. М., Coв. paдиo, 1909 108 Coкoлoв А. B Pаспpoстpaнeние MиллиMетpoBЬIxи сyбмиллимeтpoBЬIх pадиoвoЛ}l в атмoсфepe зeмлrll|Итoгll наyI{и и тexник}t, |974, т. 5. с. 5-109. м ' Uoв. paдиo. 252
1ЗО.Якoвлев Д. H. ГeнеpaтopЬIс MнoгoпетЛевofr oбpатнoй сBя3Ью.М., Cвязь, 1973. 13'1.Якaшeнкoв А. А Нoвыe техниЧескиесpeдствa сyДoвo}кдениЯД{., Tpaнс. п o pт, 1 9 7 3 . l.32^Bесhmаn P., Spizzichitto А' The Sсatteгing of Еlесtгomagnеtiс Wavе fгom ^ Suгfасе. Pегgаmon Pгеss, lg63, сh. 7. Rough 133. Blаnсherd D. c- Thс еIесtгifiсаliоn o[ thе аtmosphеге bv .l partiсles fгom Чubb1еs..otrthe sеa//Pгоgгеss in oсearrogгaplry'Pегgamon Presё, g63, vo1. 1. P. 72-202. 134. Crombiе D. D' Doppleг Speсtrum of Seа Есho at 1З,56 Мс/s//Natuге, 1 9 5 5 , N 1 7 5 .P . 6 8 1 -6 8 2 1 -Q5 A'. St а t ist iсs of Sh iр Co1 lision s//J.of Na vig , 1 9 7 8 , vo1 . 3 1 , с r 9 f t ,4 . ' ' 2 P . 2-|1уЗ,-2 N |8. l36. D.gеr F., CLtrriе N. Sоme (]ommer-rts on the сhагасtегizаtiolloI Rаdaг Sеa ^. Сlutteг - Sпt. lЕЕЕ/AP.S/iSymp. Progrаm аnd Dig , Atlanta, |g7'4, N 4. P. З2З-327 .
253
| 3,7.I'а g Л ., 4. V /е i b u l l D i s tт i b u ti о n A p p l i e d t o S eа C l ut t еr l l R a da r . 7 7 , L , | g7 7 . l0l-104 i3q. Fеdoroushi L., Gаlorаg V/,, 11аjduk./. Tеstirrg the Sperгy Сollision Avoi. da nсе S ystem/ / J.о i Nа. v i g . ,l 9, 'б, r, . o l . 32, . N 1. P. 6 4 --9 " 0 . |З9 Grаaes |Y/. G. Seaгсh Radаr Traсking in Heavy Seаs//Nar,аl Еrrgineeгs J.' l962' Aug., vol. 74, N 3. P. 497-505. |40.,Hoу.п1-аn с тЦg jоint distгibution of suссеssivе outputs of lirlеаr d'V еtесtoг/ / J.oI Ap p l'W-,' . P h y s, 1954.v o l . 25' P . t006 . 14| . 1. МСo Rе so l u ti o n A . 422 (хI ) аd o p t . 1 5 N o v . 1 9 7 9 , P еr i o гm a ns S t a ndaгds foг ArrtсlтnаtiсeQаdаг Piоting Aids (ARPA) |42. IЕЕЕ Trar-rs.AP-25' Jan, |977, N 1. [Spесial jоint issue on radio oсеano. g гаp hy. ] |43. Jаkemоn Е., Puseц .4. Statistiсs of Non-Raуieсh Мiсt.owavеSea Ееho//Ra' da r-77,L, 1977.P 105- 108. I44' Kаtzin. М. Baс k - s с аttе ri n g fro m S е а S u гf а с е/ / I R Е С o nv . R ес . A P , 1 9 5 5 , pt. 1. P. 71. 145. I(ostilаttten V., Ttto.tlint,nP. Casualties to Tаtrkегs in thе i-iаltiс 19601sт5lIJ - of Navig , 1960,vol. 33.,P. 379-386. , 146' Lаmb I].- H. С|tmatе: Pгesеnt, Past аnd Futuгe. L', Меthuen and ltd' 1972. |47. Lе Pаge L. S., Мilaright А. L. P. Rаdаг and Iсе//J. of thе Institute ot Naviga tion. 195 3,v o l . 6, N 2. P . - l l 3- 130. l48' Lсtllisott'с. R. С. The estimation ol сollisioir Risk foг mаrinе Traffiс UK rvаtегs//J.of Nаvig., 1980,vol. 33, N 3. P' 327_328. I49 l|4сItltуre Л. Flow patteгns in Bгеаking BubЬlеs//J. Geophys. Res. l972' у o| ' 77, N 27. P. 5211- 5288. |50. Mooтlаdiаn G. С., Leain' I]. ovеr the horizсln oрtiсal pгopagation itr a mагitimе enviгс'nmеnt//App1. opt.' 198C,vol' 19, N l. P. li-30. 151. Nаkаgаmi, М. The m-Distribution-A Gеneгal Formula ot Inteпsity Di. stгibu!ion of Rapid Fading//Statistiсal Д4.еthodsin wave pгopagation/Еd. G. Hoffman. Pегgаmon Pгеss, 1960. |52. Nаthanz'on F. Radar Dezign Pгinсiplе. N. V', МсGгow-Hill, l969. 153.-Nаthаnzon F., Pаtrick R.1. Rаdаг-pгосipitation есhoes. Еxpегiments on tеmpoгаl, spаtiаl аnd fгеquеnсy сorrelаtion//IЕЕij Tiаns. Aeгospaсе аrld elесtгoniс S ysterns,1968,vo l . 4, N 4. P. 505- 514. I54. Piсigеon И. lИ' Frеquеnсil depеndenсе of гadaг duсt//Radio Sсi, l970' v ol. 5, N 3 |55. Рitigean 1/. \Y/.Тhe Dopplег dеpendеnсeof Rаdaг Sеa Rеtuгn//J GеophysRes, Feb.. 1972. |56. Piеrsоn llz. /. SkуIah K. s. l93 and AIrаlysis of thе Wiпd Fiеld ovег thе oсеаrr//Сoпtrib.N ll6 of Geophys. Sсi. Lab. Dеpt. of Mеteoг. and oсеanogг. Uni. v егsity Bгonх. , 1 970. 157. Rаtjаr Cгoss Sесtiorr Har-rdbook/Еd'G T Ruсk, L, Plеnunr Pгеss, 1970158 Rсldаr-77iiIrrteгnational Сollfегenсе, l977' N 159. |б9. Riсhtеr l. It., Ilitnеg 11. И. Radio Plopаgatiсln in а ]\laгiпе Еnviгonment/ / Nаval Res Rе v . Маy - Ju n е l 974, S p e с i al i s s uе' P . 2 -1 l . 160. Ro/l ff. U. Physiс oi thэ Мaгine Аtmospheгe/Aсadеmiс Pгеss. N. Y.; L. I 965. \61. Vеrу High-Frequenсy l(аdio Wаvе Sсatteгiпg by а Distuгlrеd Seа Suгfaсе/F. G. l]ass, I. М' Frrks, A. I. Kalmykov etс'//IЕЕЕ Trans. AP-16, 1968, N 5. P 554-568 162 W,еissmаnD. Е', Jonson ] |V. D:ual Frеquеnсу Сorгоlaticn Rаdaг Меasu. гепrеnts of thе Hеight Statistiсs of oсеаn Wаvеs//IЕЕЕ Тгаns. AP-25, |977. P 74_8З 16З' \Yс;оdсoсhА. H. Seа sali in a tгopiсаl stoгm//J. of Меtеorology' 1950' vol. 7, N 6. P. 397- 401. P
i I
254
oглAвлEниЕ
,) 5 tt
l3 L7
ao
56 70 77 80 85 93 9l)
98 103 106 106 117 126 131 |З4 139 140 t52 160 pаб от ь t
l7 l
5 .3 5.4
oбра бoт кa с иг н а Л oB' пoBьI I lI аЮlц aя п oмe х oyстoй uи вoсть PЛC Ha кoпит eли с иг н a Л oв Фильт pы с пеpемен н oй nЬ"Ь. Ь'i Dо тr
l l nи r l
п qтnnr т
5 .5 .Пpимеpы цифpoв oг o фopми p oвани я сл o} кI tЬI xси гI lаJ I oB 5.6. Пpимep цифpoBoй oбpaбoтки слo)кнЬIхсигнaлoB
210 225 226 228 2:16 545 91я
З а к л юченltе
2+g
Cписок ЛиTepaTypЬI
Bиктop Иванoвич винoкyPoв Bиктop A6pамoви.r гЕtlкиH Ceрreй Пeтpoвин кAлЕHичEHкO Aлeксeй 3axapoвин кисEлЕв Bлaдимиp Иванoвич Ц.IEPБAк мoPскAя
PAдиoлoкAция
Зaведующий peдaкциeйА' !. Cтаpкoв Peдактоp С' Ю' Kуpаulева ХyД,o;кественньtйpeдактop О П. АнОpеев Tеxническиl.tpедaкTop T. II' Павлюк Koppектopьr T C. Алекса,нdpoвсl, B' Ю. Cамoхuна, А.
И
ОньLщак
Хvдoх<ник Б. I-I. Осенчакoв
И Б J v q9 1 4 C дан o в H aбoр 2606.86. П oдписанo к Пe Ч аT и 2 1 .1 1 8 6 Ф op MаT 6 0 Х9 0 l /l о. Б умaга типo г pафская N9 2 г аpниTуpа ЛиТеpaт уpная Пe чaть в ь l сoкаЯ. ^4 .3 5Усл. 5 6 8 Пе ч. Л 1 6 yч .и з д л l 7 ,4 . Усл. кp -oтт. 16. Tиpаж 5150 эк3. Изд.. N9 3936 84. Заказ N9 474. Цela I p. 2 0 К Издaтельствo
191065' Лeнингpад,
y..r Гoгoля, 8.
Ленингpaдская типoгpафия Ne 8 opдeна Тpyдoвoгo I(раснoгo Знaмeни ЛeниIlгpaдскoгс oбъeдинсния
вBЕдЕниE
paдI'oлoкация- эTo oблaсть НaУKLlи Texники' ox'a. ^fulopскaя
Пoслeдние десятиЛeTияxаpактеpизyюTся сЛедyЮЩиМиoсoбенlloстямиl ва)Kнымидля зaдaч paдиoлoКaции: пяTиKpaтнЬIMyBeЛичeHиeпil TopгoBoгo флoтa с 1948 пo 1978 гг. , сJдgB' вoдoизмeщeниe кoTopЫх пpeBыIIIаeтl00 т' дoстI,Iглo !:и.с.л^q
6 e 0 0 0 )[ 8 0 ] ;
и аIrтapKTичeсKI,Iх Boдax, и исПoЛЬзoBa}IиeМ сy,Цoвoй aBИaЦL|I|Д,ЛЯ ледoвoй pa3BедKи;
yBeличеI{иeM .ц,линЬIтopмo3lroгo ПyTи сyдoB и3-за yBеЛItчения их д.ЛинЬIи сKopoсти ДBи)кеHия (нaпpимep, TаrrKep длинoiт' 260 м IIpи сKopoсти |7 уз иl\,{eeT тopмoзнoй путь 2,5 км [69] ); pa3BитиеМ сPедств дoбычи искoпаеI\,Iыx с luopсKoгo .Д.нa И IIoДBoдtIЬIхaПIIapaToB paЗЛичI.Ioгoнa3HaчеIlия. Миpoвoe сooбществo oтpеaгиpoвaЛo на эTи изМене}lиЯ в oснoвtIoM ПyтеМ yсTанoBки ПoЧTи IIa Bсе сyдa PЛс, yсoBepш]енсTBoBaниеM пapaMeтpoв этих стaнций, BI]едpeниeМ сисTеM ПpедyПpе}кдeния стoлкI.Ioвeний; вклюuе}IиeM B нoвьIе Ме>кдyнapoднЬIe пpaBиЛa ПpеJ b
дyпpе}кДеHия стoлкI{oBeHий сyдoв IIяти нoвых стaTей, oTl{oсящиxся K испoлЬзoBaниЮ pa/ц.иoлoкaциollHЬIХ сpе.ц.сTB. B Koнце 70-х гг. Мeх<дyнapoдtlая Mopскaя кot{сyЛЬTaTиBIlая pяд pекoмендaциЙ, oтtloсящиxся к l{aчeстBy opгalrизациЯ IIp:r4HЯЛa сyдoBыx paдиoлoКaциotIныx сисTеI\{ пpедyпpe)кд,ения сToЛKнoBe. Itий, oснoвным тpебoBaниеM кoтopыx яBЛяeTся aвтoмaтllчeскoe сoпpoBoЛ(деtlие MнoГиx целей (не менee 20) нa фoне меtшаЮщих отpa>кений oт мopскoй пoBepxнoсTи IIpи кpyгoBoМ oбзopе B TyMaне и дo)I{де [l38]. Пoмимo этoгo' для Mopских paдиoлoкaциollllыx стaнций oстaeтся Bсегдa aктyaльнoй зaД,aчa oбнapy>кенplЯ НaBklГaцIфннoгo oгpaх(дeния (бyев, Bех и пp.), бepегoвoй неpты и цeлей вблизlа tIее B сЛo)кHЬIх Mетeopoлoгическиx yсЛoBI.Iяx. Известны aBтotIaTизиpoвaI{IrьIесистeMы пpедyпpе)кдеtIиястoлкнoвений, нaIIpиMеp <
Испoльзoваниe IIа pяде сyдoв вepтoлетoв и самoлeтoв ледoвoй сyдoB и сaмoЛетoB B спaсaTeлЬl)а3l]едKи'сoBMестнoeпpиMеIIeIIиe paбoтaх Ira Mope .целaютaкTyалЬнЬIМдля lIl,lx I{ ПpoизBoдствeIIIIЬIx ' I X.
сyдoBЬIx PЛC пoддep}Kание paдиoЛoкaциotlt{oгo кoЕITaкTaс BoЗДylпнЬIп,1ицеляMи' B ToМ ЧисЛе ripи pабoте B pе)киМe сеЛеKЦии дBI{)кy*
ц^ 9х хi аE YE+х (
щиxсяцелей(сдI.ц).
B пoследние Гoды pасIl]иpиЛoсЬ испoЛьзoBal]ие PЛС в oкеаI{o. 'Л oг и и [7l ,8 9 ,9 6 , l 3 4 , 1 6 1 ] : и х I r p иN4ен я ЮT ДЛя K o н Tpo Л я Bo J I A { еI lpI я \4opя, B ToM ЧI{сЛeспекTpoB BoЛнеI]ия в СBЧ и .цеKaМеTpoBоMдиa. п а3oI]е B oлн ; I I o Л Я B е T p a н a д o к e а н o м ; л едo вo й o бстaн о вки ' ,Ц.опoлнитеЛЬI{ьIе Bo3Mo)кHoсTи исtIoЛЬ3oBaниЯ MopсKих PЛC oTKpЬIBаЮTсЯПpи кot{TpoЛе зaГpЯзItений oкеанoв нефтяньIмIr плeн. каМи ПyTеМ araЛИЗa изменений y.Цельнoй эффективнoй плoщaДи paссе яI]и я ( Э П P) мo p с к o й I l o в е p xr r o сTи и сI I екTpo в фл ю ктyац и й oтpa)I{еннoгO сиГнaЛa; исПoЛЬзoBaHИLIСBЧ и .ц.еKaI\,IеTpoBьrx PЛC для обнapy}Kеtlия и oПpе,ц.еЛе]lиЯMeсToIIoЛo)KенияценTpoB oсoбо oПaсIIЬIХ я в ле н и й ( y p a г a н o в , T o p н aД.o , ц yн al\lи и ,ДP .); кo ЁI Tpo Л е yслoвий KotlBеKции в aтмoсфеpе ПyTеM наблюдениЯ lreoдHopoднo. стей и метeоoбpaзoвaний; KolrТpoЛе сTепенIi pефpакuии pаДиoвoЛil на.ц,MopеL-I;нaблю.ц,енИИЗa IIoBедениeN{сy,цoB нa Kaчке с исIIoЛЬ. 3oBaниеM с'IIсTеMи сисTеN{с BЬIсOкиN4paЗpеtIIеI]иeM 'цoПЛеpoBских пo дисTaI]цIти. Bа>кная oсoбe.нность PЛC - BoзMo}кнoсTЬ ПoчTи oДнoBpеMеннoй oценки сoсToяния мopскoй I]oBеpxtIoсTи и aTмoсфepы. Tаким oбpазoм , М o p с K ие PЛ с М o ) K I { o paссM aTpи BaTЬ н е To ЛьK o I { аK сpедсTBo oбеспеЧеtlия МopеПЛaBания' нo И Ka:к сpеДсTBo oбъектив' tloГo KoHTpoЛя 3a oкpy)кaющей сpедoй и ее изyчeltия. Пoнятие <
4S;
,, ?- s 9F
vю
99Е lЁdo ]aФ <Фs =Ф+
ФФо F:Y х;:>
=т т-^ RФй tr9ь
: \o
Ф o
у
Fts Od
F,. -d .|> z ,L
Е Е g2 =l
у'у oo
сTе1\,IЬI oKeaII-аTMoсфеpa, ских дBи}KеI{ий. .&lopские yслoвия и
с МaсIIITaбaMи aTп,toсфepных и oкeаниЧеpa,п,Ieщение
PЛС
Нa
сyдHе сyщесTBеI{Iro
влияют и нa pa6.oтypадиoЛoкaциoннoйaппapaтypы. ПЪpeoтpaх<еH14Я oT IraдсTpoeк ПриBoдЯT к yвеЛиЧеI{иЮбoкoвьlx ЛеПесTKoB
с.цвигoвЧaсToтЬIсигHaлa' yxyдшIaЮщихpaбoтy сxем СflI-!, Иcla)I{aЮщI,lx дoПлеpoвский <<пopтpeT>> цеЛи и oГpaниЧиBaЮlциxдo[ryсTиMoе BpeMя кoгеpенTнoгoI]aKoпЛения'Стaби,ЛИЗaЦИЯ aнТеtltlЬIпo бopтoвoйи килевoй качке пoзBoЛяeTсoхpаниTЬBepoяTнoсTь oбнаpyx{ения и ToчIloстЬ изМ-еpениякoopдиHаT 3а счет yBeЛиЧеIrия
IvlассЬI aIITеIlнoгo ПoсTа. [ля yстpaIIения дoПoЛниTеЛЬнЬ]х дoпЛepoв ски x сд Bи г o B в PЛ C B в o д я T сBя 3Ь с Л агo М , сп eц и aЛЬ H Ь I e yстpoйства кoMпенсaции' связаIlньIe с сисTемoй гиpoстaбилизaЦиw и pассЧитЫвaЮЩие Teкyщиe сдBиги пpи кaчI{е. Paбoтa paдиoЛoкaциoI{I{ЬIх сpедётв B yсЛoBияx пoвьlrшеннoй Bлa}KнoсTи и сoЛенoсTи' peзкиx и3мeнений TeMпеpаTypьl тpeбyет спeцифи.rеских кoнстpyKTopскиx и TехtIoЛoГичесKиx peшениri для зaЩI,]тЬIaппapaTypЬI oT BpедI{ЬIхвoздействий. Эффективнoсть pабoтьr pадиoлoкaциotlнЬIx сpедсTв oIIpеД,е. ляется Hе тoлЬKo yЧeToМ oсoбeннoстей мopских yслoвий pабoтьI, IIo и paци o I { а ль I l Ь I М( в p a мк а x з a д а} lllo гo I { pи Tеpи я ) вьlбo po м pa-
сти oПpeдeлeние paдиoЛoкaциoннoй длIllIьI' спеKTpа флюктyaций l0
ToчеK B пpoст. oтpaжeннoгo сиГHaлa, paспpедеЛeния <<блестящих>> paнсTBе и 'ц.P.); oбеспенениe yсЛoвий сoвмесTнoгo фyнкЦиoниpoBaНИЯ paдиoэЛекTpoIIIrЬIх сисTеN,Iи yстpoйстB pa3ЛиЧ}Ioгo нa3наче. сoвместимoсти ). ния (элeктpoI\4агниTI{oй Bыпoлнйть, пеpeчислеI1I.IьIетpебoвания тpyднo. B pa3ЛичньIx yсЛoвияx IIaиЛyЧtIIиepeзyлЬтaTЬI .ц.aЮтсигIIaЛЬI pa3личI{ЬIx BидoB. Pазмешtение бoльrшoгo чисЛa pадиoэлекTpo}IнЬIx сpeд.сTBв yсЛo. виях сyдHa (в oгpaнинrннoм oбъеме) ПpиBoдит к неoбхoдиМoсTl{ объединения (кoмплеKсиpoBaния) сpедств paзлI,Iчtloгo IIaзнaчeHия B цeляx yIvIeнЬIIIенияих lvtассЬI и габapитнЬIx pазМеpoB; пoBЬIllIе. IIия нa,ц.e}кнoстии pезepBиpoBallия; peшIeHия HoвЬIх 3a.ц.aч'кoтopЬIе B oTдеЛЬHoсTиpеll]итЬ не мoгyт [83]. сpед.стBa PaдиoлoкaциoltнЬIe средсTBa нa сyдaх .ц,oлх(ltЬIIraд.e}кнo pабoTаTь в TeЧеHиe, пo MeHЬIlIей мepe, BpеМени aBToнoMнoгo IIЛaBaния' T. e. нескoлЬкo Mесяцев и бoлеe' B связи с эTиМ неoбхoдимo oбес. IIеЧиTЬ вьIсoKyЮ Iraдr)KI{oсть paбoтьI aПпаpaTypы' сo3даBaя сIIецифинеские ,ц,ЛяpaбoтьI B МopсKиx yсЛoвияx кoнстpyKции' пpиMе. Hяя сooTBеTстByюlIIиe эЛеMеtITЬI' Bтopoй ПyтЬ - пpoГ}ro3иpoBaTЬ paбoтoспoсoбнoсTЬ, кolrTp.oЛиpyя з}IaЧения pазЛиqHЬIх пapaметpoв Их' и3Mенe[IиЙ Bo BpеMени. стallции k1I||4 Peпrение пеpечисЛеHHЬIх вotlpoсoB сoстаBЛяеT сo'цep>Kal{иекoM. сyДoB paдиoЛoKaциotlт{Ьlми сpе.ц,плeкснoЙ зaдaЧи-9QppyдoBaния стBaМи. Этa кoмплeкснaя зa.ц,aчa яBляеTся сoсTавtloЙ ЧaсTЬЮ IIIиpoKoГo }rапpавлeния - paдиoэЛеI{TpoнIIoгo oбopyлoBaHvIЯ пoд.Bи)K. ньlх oбъектoв' K кoTopЬIM oTI{oсяTи сyдa. Aнaлиз ПеpечисЛеIlHЬlx пpoблем, сoсTaBЛяющих oсI{oBt{oе сo. дepх(aниe Iloнятия <<MopсKaя pадиoЛoкaция>>, B paMKaх o.цнoй книги зaTpyд[rиTеЛен |7, пo.Bидиivlo1{y' нецелесooбpa3eH, пoэToМy авTopЬI opгal{ичиЛи KpyГ paссMaTpиBaеМЬIх BoпpoсoB сЛ-едyющиМи: 'n' BЛуIЯHI4)Мopских yслoвий Ha paдиoЛoкaциollнoe oбнаpy>кeниe ц ел ей ; . вo3Mo)K}IoсTЬиспoЛЬ3oBаtlия pазлиuий B xapaKTеpисTикax нy}кIIЬIх и MeшaЮIIIиx oтpa>кeний ДJlЯ BЬI,ц'eЛеHияпoлeзнoй инфopMац и и :
.и Bo 3м o )к ttoсTЬпoсTp oeния, ф op миp oвaI.Iия oбp aбoтKи сигнaЛoB' yсЛoBияМ и' сЛеI\iIopсKих K сЛo}кньIM oбеспечивaЮщиx aдагITaциЮ инфopмaцию нa пoЛе3HyЮ BЬIдeлятЬ П03BoЛяЮщиx дoBаTелЬHo, r,|lс,lнм е eш aЮ щих oтp а> к ений. B книге исПoЛьзoвaI{a пpиняTaя Tеpl\,Iиl{oЛoгIlя.B oтдeльньlх сJIyЧaях естЬ oTстyпЛения. Taк, сиГнаЛ аBTopЬI xapaKTepизyюT ('l{l,iницaMI,tД'ли}Iы с yчеToM скopoсTи pаспpoстpaHеI{ия эЛеKTpo. MaгriЦTнЬIх BoЛн, т. е. BMесTO Д.ЛитеЛЬ}IoстисигнaЛа вo BpеMeни yI(aзЬIBaЮт paссToяHие, ПpoхoдиMoe 3a BpeМя сyЩeсTBoBаHI4Яc|1. и т. П. I.llаJlа' зa Пеpиoд l\{o.ц.yЛяции Пoд. y зй, к oполoсньtй сигнаЛ> > П o д теp минаN{и < < luиp oKoПoЛoсI]Ь1 ПpoTя}кеt{. пpoсTpaI{сTBеIItlая эKвиBaЛeнT}Iaя сигi{aлЬI' l)il:Jу]\4еBaЮT Il()с.l.ЬкoтopЬIх IIoсЛе oбpaботки сoстаBЛяeT MaлyЮ ЧaсTЬ пpoTяцеЛи сooт. )|((|lI|()сТицели, сpaBHvтм.av1ЛI4бoльurе пpoTя}I(еI{I{oсTи - сигнaЛ, y кoтopoгo l}(.l'(''I.I]сHt{o' Пoд TеpМинoM <<пpoстoйсигIIaЛ>> ll
6aзa (пpoизведeниепoлoсы нa дЛительнoсть) 6лизкa K eДинице.
ПottиMают
сt.Iгнал' IIpoстpаHстBенtlая
IIpoтя)кeннoсTЬ
кoTo.
poгo дo oбpaбoтки (лo сх<атия) сpaBниМa IiЛи пpeBышIaeт ПpoсI\,laтpивaеМyЮдистаtIцию. KoличесTBенIIaя нечеткoстЬ тaкиxoпpеделений oкyпаeTся физиuеским сoд'epх{aниеM: пpи oцеItкe эффeктиBIIoсTи и выбopе Mетoдa oбpaбoтки Ba>I(ьto3}IaTЬ' oT кaкoй пpoстpalrсTвeннoй o6лacти меIIIаюIцих oтpах<eний и цели oTpa}I(аeTся paдиoлoкaцlтoнньtй cИГHaЛ, Tак кaк эTo пpеДoпpедеЛяеT пPoсTpaнсTвeHнo.BpеMeнHьIе кoppеляlциotIнЬIе сBoйстBa oTpa)I(енIlых сI.Iгнaлoв. Импyльсный пaчечньlй сигtIаЛ' кoгеpеI{Tнo o6paбaтывaемый B пpиеМIIиKе' oTIloсяT K ПpoсTЬINl 14ЛИсЛo>к}IЬIМсигHaлal\,l' если Пеpиoд егo пoBтopeния' пеpесчитaнньlй нa пpoсTpаHс'TBo' бoльrпе иЛи МенЬIIIе зaдaннoй ПpoсI\4aтpивaемoй ДvIcTaНЦIIИ. Пpи paссмoтpеIlии сигHaлoB' B To]\,IчисЛе и ll]иpoKoпoЛoсHЬIх' IIpeдпoлагаюT' Чтo пoлoсa чaсToT' Зallи]иaeмaя иx сIIеKтpoM' 3HaЧитeльIlo мeHЬIIIе несyЩей ЧaсToTы' т. е. Af((fg. Пoэтoмy спpaвед.. ЛиBo кoмплeкснoe пpедсTaвлеHиe cИГHaЛa в Bиде I]poи3Bедения oгибaющей на эI{спo}IеHциалЬIryюфyнкцию слyнaйнoй фaзы. в бoльtпинстве слy. Пpи paссMoTpении хapаKтepистик PЛс чaeB испoлЬ3oBaн эI.Iеpгетический кpитеpий, ЧTo I{eЛЬ3я сЧиTатЬ yдoBлeтBopителЬIIыМ, тaк кaK pяд Ba}I{IIьIxфaктopoB пpи этoM tIе yЧтеtl. oднaкo yчeT дa}кe oсIIoвнЬIх фaктopoв пpиBeЛ бьt к недo. пyстиIvloмy Bo3pастaIIию oбъеМa KHИГИ и yсЛo)KIrI{л бьl ее чтeIIиe.
списoк
AKФ _
сoкPAщEtl|l|Й у| oБoзнAчEl{иЙ
авToкoрpеляциoн}Iaя фylrкция
Alvl - aMплитyДHая Moдуляция AЦп - a н a л o г o -lIифpoв oй пpeoбpa зoв a т ель BAP У - Bp е М е нн а я а в т oМ a т иЧeс кa я peг yлиpoв кa yси л e нI . rя B K Ф - B3 а иМ н a я кoppeля циoliHa я фyн кu ия Д1'{П - д ис K p e тн a я М oД yЛ иpyюща я пoсЛ едoв a т eлЬнoсть Д сЦ - д o пл е p o вс кa я сeлeкция целей
ИKo _
инД ик а тoр кpyг oв oг o oбзopa иtITеГpаЛЬI{aя Mикpoсхe[,Ia лЧЛ{- л ин e йнa я Чa с Toт Ila я мoдyля ция нИП - Irеpeгyля p I{ая I,lм1пyЛ ьсн a я IIoсЛед.oвaте']ЬнoстЬ o3У - o tте p а ти в н oе за IIoМ ин a Ющс с уст рoйс т в o П3У - ттo с To янHoсзa ' пoМ иl{а ющeе уст poйс т в о псtI - пс e в Д o с л yЧa йн a я пoс лeдoв a т eЛ Ь н oст Ь P ИП - p е г y Л яp нa я иM пyЛ Ь сHa я пoс лeД oBa TeлЬ ЕloсT Ь PЛ C - p a д иo Л o кa циoHпa я с т a I{ция с B Ч - с в r p х в Ь I сoкиe ча Cт О т Ь I с.цЦ - с e . 1 e K ц ия дв иlкyщихся цeлeй УKB - yЛЬтpaкoрoткие вoЛtlьI - y с тp o йс тв o пoдa BЛ eн It я oт pа лt eн ий Ф.\t - ф a з o в a я M a н ипyЛ я цlIя BФF i - ф y н к ц ия н еoпpедe'lен н oст t l сиГн a лa ' в за и мнaя ФH цB м - ц иф p o в aя в ьIчис Л ит еЛ Ь lla я М a шин a Ч,\t - Ча с To тH а я M o.1yля u ия ЭB.\( - э"leктpoннaя вЬIЧисЛиTr.rlЬI{aяMaшиIla - э ' - r c к тp oUiIo- Л yчeв a ят pубкa эД\с - э Л e l { тp oМ a г Il,ITIIа яс oв liест I{l{ос т Ь э П P - э Q Q е к Tив Hа я поBерхI{oс т Ь pа с сея I{ия t - врeMя i - ч а с To Ta R - p a с с To я}lие P - МoщI{oсTЬ fo - дoпЛеpoвсI(ий сдвиг Чaстoты D - в е p o ятI { oс т Ь пpa в иЛ Ь I{oг o oбн а рy>кeн ия F - в e p o яTl { oс т ь лolкн oй т peв oг и Tt -Д''IитeлЬнoстЬ кoгеpенTIloгo наI{oпЛеIlия пoсьIЛки' мoдyлиpyемoй пo сЛo)кнollly зaкoнy G - усиЛeниe aнтeннЬI Рц _ МoщIloстЬ сигI{аЛa' oтpa}кеI{I{oГo oт цeли 1 - длиI{а вoлI]ы т - зaДеp>Iiкa вo вpeMеIIи Af - IltиpиI-Iа спeктрa сигIIaЛa' в кoтopoN{ сoдeрх<иTся 90 0/g энepгии
ИNlс -
УПo
ФH,
сигнaлa ф ( т l' f) - фyнкuия pассeяния мopскoй пoвepх}loсти ,([(т' fo) - функuия нeoпрeделel{нoстисиГI{ала 1" (т' fд) _ фyнкuия взaимнoй неoпpeдеЛeннoстисIiгналa Tmах - MаксиМaЛЬнaязaдepх{кaсигнaлa' пpи кoтopoй oценивaют егo пa. Da MеT DЬ I
б6
- yдeльiaя ЭПP мopскoй пoвepxнoсти