29. Система асд. Временной дискриминатор. Дискриминационная и флуктуационная характеристики

Система автоматического сопровождения по дальности предназначена для осуществления пространственно-временной селекции по дальности объекта с одновременным измерением расстояния от пункта наблюдения до объекта. Пространственной селекцией называется разделение (разрешение) полезного и мешающего сигналов по различию пространственного положения их источников.

Следящий измеритель дальности

Упрощенная структурная схема следящего измерителя дальности: ВД – временной дискриминатор, предназначенный для формирования сигнала ошибки; УСО – усилитель сигнала ошибки; ∫со – интегратор сигнала ошибки; УЛЗ – управляемая линия задержки

Временной дискриминатор:

Дискриминатор — функциональная группа, выполняющая сравнение двух одноименных входных величин (мгновенных значений или амплитуд, частот, фаз, задержек электрических сигналов; дальностей, направлений, скоростей объектов и т.п.), выходной сигнал которой пропорционален разности значений этих величин.

Временной дискриминатор на основе фильтрового устройства обработки.

Вычисление выходного эффекта (сигнала Uco) осуществляется с помощью операции:

, реализуемой путем умножения продетектированного напряжения на два узких полустроба, сдвинутых относительно на временные интервалы . На выходах интеграторов формируются напряжения, величины которых определяются площадями перекрытия S₁ и S₂ полезного сигнала с соответствующим стробом

На выходе схемы разности формируется разностный сигнал Ucо. Величина и знак Ucо характеризуют рассогласование между временем прихода сигнала tз и временным положением стробов. Сигнал рассогласования (ошибки) Ucо используется для выработки управляющего напряжения в следящем измерителе дальности

Дискриминационная характеристика F(x) определяет зависимость среднего значения (математического ожидания) напряжения на выходе дискриминатора U от рассогласования.

В области линейного участка дискриминаторная характеристика может быть представлена в виде линейного уравнения: при |ε| < |ε₀| , где крутизна дискрим. хар-ки

Флюктуационная характеристика дискриминатора Ф(x) определяет зависимость спектральной плотности S(w,x) флюктуаций Uфл выходного напряжения дискриминатора на нулевых частотах от рассогласования x при разомкнутой петле регулирования.

fluctuatio — колебание — любое случайное отклонение какой-либо величины. 

30. Измерение частотного сдвига радиосигнала. Частотный дискриминатор

Дискриминаторы предназначены для измерения сигнала рассогласования и преобразования его в постоянное или переменное напряжение.

Частотные дискриминаторы (ЧД) - это устройства, выходные напряжения которых зависят от отклонения частоты входных сигналов от переходной частоты

Измерение радиальной скорости движения цели сводится к измерению доплеровской добавки частоты принимаемого сигнала:

На практике в основном используется параллельная схема измерителя, которая состоит из набора согласованных фильтров, настроенных на различные значения F_Д. Схема рассчитана на обработку одиночных протяженных сигналов длительностью τ (t_обл).

Простейший неследящ измеритель доплеровского сдвига частоты для когерентной пачки радиоимпульсов

Однозначное измерение скорости цели обеспечивается в том случае, когда

Минимальное число фильтров равно: ,

М-количество импульсов в пачке, -полоса пропускания узкополосного фильтра (УПФ)

Наиболее применяемый частотный дискриминатор с двумя расстроенными по частоте каналами. Алгоритм его работы при следящем измерении параметров сигнала со случайными амплитудой и начальной фазой определяется соотношением:

где ± ∆F – частотная расстройка, вводимая в каждый из каналов. В дискриминаторе используется амплитудное детектирование

Структурная схема следящего измерителя частоты на основе частотного дискриминатора с двумя расстроенными по частоте каналами:

Фильтры Ф1 и Ф2 в каналах дискриминатора расстроены относительно частоты f_пчо на величину ± ∆F, их импульсные характеристики согласованы с сигналом x(t, F). ∆F выбирают сравнимой с шириной спектра огибающей обрабатываемых сигналов. Сигнал ошибки на выходе дискриминатора после сглаживания управляет частотой гетеродина так, чтобы на выходе смесителя (СМ) она была равна значению номинальной промежуточной частоты fпчо. Отклонение частоты гетеродина от средней fг на величину добавки ±F_Д можно измерить и выдать в качестве оценки скорости

Зависимость сигнала ошибки Uсо от частоты Fд

31. Измерение углового положения объекта. Амплитудные методы

Амплитудные пеленгаторы извлекают информацию об угле прихода из огибающей принимаемого сигнала, которая зависит от диаграммы направленности антенны.

32. Измерение углового положения объекта. Фазовые методы

Фазовые (разностно-временные) пеленгаторы строятся по принципу извлечения информации об угле прихода из фазы колебаний, которые излучаются или переизлучаются целью.

33. Потенциальная точность пеленгации

40. Структура импульсной РЛС и виды обработки сигналов.

Радиолокацио́нная ста́нция (РЛС) — радиотехническая система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, а также для определения их дальности, скорости и геометрических параметров.

На рисунке 5.1, а приведена структурная схема импульсной радиолокационной станции РЛС. Антенный переключатель (АПк) подсоединяет антенну (А) к передатчику (Пер) на время генерации радиоимпульса и к приемнику (Пр) на все остальное время, определяемое периодом следования импульсов. Зондирующий сигнал представляет последовательность радиоимпульсов с периодом , который выбирается из условия однозначности измерения дальности: .

Для определения времени запаздывания используют электроннолучевую трубку (ЭЛТ), к вертикально отклоняющим пластинам которой подводятся импульсы с выхода приемника, представляющие отраженные от цели сигналы, а к горизонтально отклоняющим пластинам - пилообразное напряжение развертки от генератора ГПН. Импульсы, вырабатываемые синхронизирующим устройством (СУ), обеспечивают одновременность излучения зондирующих импульсов и начала развертки, поэтому расстояние l на экране ЭЛТ между началом развертки и отраженным импульсом оказывается пропорциональным дальности до цели: , где - скорость движения пятна по экрану ЭЛТ. Характерная картина на экране ЭЛТ показана на рисунке 5.1, б. Временные диаграммы, поясняющие работу импульсной РЛС, приведены на рисунках 5.2, где номера диаграмм соответствуют точкам, указанным на схеме рисунка 5.1, а.