Структурная схема РЛС с эквивалентной внешней когерентностью

Метод внешней когерентности состоит в том, что для получения информации о начальной фазе зондирующего импульса используется сама пассивная помеха. Известны несколько разновидностей метода внешней когерентности.

На рис.7.45 представлена схема и эпюры, поясняющие возможности некогерентной компенсации пассивной помехи. В соответствии с изображенной схемой колебания от УПЧ с большим динамическим диапазоном (например, логарифмического) поступают на обычный детектор Д, за которым следует схема череспериодной компенсации (черезпериодного вычитания ЧПВ). Схематически показан индикатор с амплитудной отметкой АИ, на который подаются колебания до (1) или после (2) схемы черезпериодного вычитания. Соответствующие осциллограммы представлены на рис.7.45, б.

До схемы черезпериодной компенсации наблюдается продетектированная пассивная помеха, сравнительно медленно флюктуирующая вследствие взаимного перемещения отражателей в каждом разрешаемом объеме. Если внутри некоторых разрешаемых объемов имеются быстроперемещающиеся относительно этих объемов цели, то имеют место значительно более быстрые флюктуации. Поэтому после черезпериодного вычитания можно обнаружить пульсации импульсов цели на фоне остатков помехи. Таким образом, благодаря одновременному приходу отраженных сигналов от разрешаемых объемов, содержащих мешающие отражатели, и от целей обыкновенный амплитудный детектор приобретает свойства фазочувствительного детектора. Опорным для него напряжением оказывается напряжение пассивной помехи. Поскольку фаза этого напряжения и фаза отраженного сигнала одинаково зависят от начальной фазы колебаний зондирующего импульса, последняя не влияет на разность фаз сигнала и опорного напряжения. Она зависит лишь от радиальной скорости перемещения цели относительно помехи и определяется по формуле , как и для радиолокатора с внутренней когерентностью при скомпенсированной скорости ветра. Характерно при этом, что какая-либо регулировка схемы для учета ветра не требуется.

Рис. 7.45. Блок-схема радиолокатора с внешней когерентностью (а) и эпюры, поясняющие его работу (б)

Несмотря на указанное достоинство схема некогерентной компенсации обладает существенным недостатком. Для разрешаемых объемов, в которых отсутствует помеха, иметь место обычное (не фазочувствительное) детектирование и при отсутствии флуктуаций сигналы от целей повторяются каждый период и компенсируются в ЧПВ. Таким образом, цель на участках пространства, свободных от пассивных помех, может оказаться потерянной, если не приняты против этого специальные меры.

Чтобы избежать потери цели, в схему вносят те или иные видоизменения. Одно из описанных в литературе видоизменений состоит во введении быстродействующего устройства анализа помехи и коммутатора выходного напряжения. При отсутствии помехи на индикатор подается напряжение не с выхода схемы компенсации, а непосредственно с детектора. Наличие или отсутствие помехи определяется по превышению установленного порогового уровня в течение определенного времени. Эффективность коммутации возрастает, если напряжение на детектор подать через небольшую линию задержки, а на анализатор помехи – без задержки. Описанный способ не является единственным.

Одним из методов учета свойств помехи является использование корреляционных обратных связей. При этом могут решаться задачи не только компенсации помех, но и одновременной компенсации помехи и накопления сигнала. Источниками подаваемых на схему напряжений служат отводы линии задержки. При весовых коэффициентах

Рис. 7.46. Многоканальная схема компенсации пассив­ных помех с использованием корреляционной обратной связи

в случае m = 1 имеет место однократная череспериодная ком­пенсация с самонастройкой.

Если скорость цели известна, то путем подбора весовых коэф­фициентов можно настроить схему на величину этой скорости, чтобы одновременно с компенсацией происходило когерентное накопление.

При неизвестной скорости цели возможна замена когерентного накопления некогерентным {отдельные значения заменяются ну­левыми, используется накопление после детектора). Для обеспе­чения когерентного накопления сигнала требуется усложнение об­работки.

Общим достоинством схем с внешней когерентностью перед схемами с внутренней когерентностью являются значительно более низкие требования к стабильности частоты местного гете­родина, поскольку его фаза почти одновременно (т. е. через время , а не ) переносится на фазы опорного и принимаемого коле­баний.

Недостатком ряда схем с внешней когерентностью является расширение спектра помех вследствие нелинейного преобразования колебаний в детекторе. Поэтому качество подавления помех может оказаться несколько хуже, чем для метода внутренней когерент­ности при скомпенсированной скорости ветра. Схемы же типа рис, 7.46 при достаточно большой постоянной времени корреля­торов по качеству подавления приближаются к схемам с внутрен­ней когерентностью.

Выводы

В ходе проведенного занятия были рассмотрены учебные вопросы занятия (еще раз их озвучить), учебные цели занятия достигнуты.

Задание на самостоятельную подготовку:

1. Изучить и углубить знания материала, рассмотренного на занятии.

2. Отработать в конспекте дополнительный материал по учебным вопросам сегодняшнего группового занятия, изложенный в основной и дополнительной литературе.

Профессор отдела РЛВ РТВ ВВС

подполковник И. Лютиков