книги / Методы помехоустойчивого приема ЧМ и ФМ сигналов

кйжеиия формы, является структурно-сигнальный пара­ метрический фильтр (ССПФ) [1, 2].

Известно, что спектр помехи и отношение сигнал/шум на выходе стационарного фильтра зависят только от по­ лосы пропускания и не зависят от 4M сигнала. На вы­ ходе ССПФ (или любого другого параметрического фильтра) спектр помехи и отношение сигнал/шум существенно зависят от 4M сигнала, поскольку этот закон однозначно связан с законом изменения пара­ метров фильтра.

приведенная передаточная функция приемного фильтра;

емному ССПФ шкале частот можно найти, разложив отраженный сигнал по системе функций из собственно-

го базиса фильтра [5]. Если зондирующий сигнал пред­ ставлен в виде

s ( t ) = U ce M ‘),

то приведенный спектр отраженного сигнала, задержан­ ного на время t3 и имеющего допплеровский сдвиг час­ тоты £2 , равен

Ас((!>)= 2 тг Ucb(ш0 — (1)),

Подставив это выражение в соотношение (1) и при­ няв К{(й) = \ в приведенной полосе частот (оо±А(Оо по­

лучим:

5еыхМ = ^ е « ' > ,

т. е. в отсутствие фазового сдвига приемный фильтр не искажает формы сигнала. Нормированное значение мо­ дуля выходного напряжения в этом случае равно еди­ нице.

Улучшение отношения сигнал/шум. Из всех видов помех активного радиопротиводействия .наиболее суще­ ственными следует считать маскирующие заградитель­ ные, прицельные и взаимные помехи. Отношение сиг­ нал/шум на выходе ССПФ при действии на входе мас­ кирующей помехи n(i) в виде нормального белого шума

определено в [2 и 3]. Выигрыш в отношении сигнал/шум на выходе узкополосного параметрического фильтра при этом равен индексу 4M параметров приемного фильтра [3]

Определим отношение сигнал/шум на выходе ССПФ при действии «а входе прицельной (или взаимной) ши­ рокополосной 4M помехи, аналогичной зондирующему сигналу, но ие совпадающей с ним по фазе. Примем для

Е-сли принять те же условия (5) и (7), то на выходе ССПФ получим

Выражение (10) справедливо только в случае, когда частота помехи попадает в приведенную полосу пропус­ кания приемного ССПФ, т. е. когда œc а < ш0 ± Д ш0.

С учетом выражения (7) можно записать шСЛ*€ с^

^Ü)0^O= PI-

Если параметры фильтра модулированы по гармони­ ческому закону, то мощность помехи на выходе фильтра

Сравнение выражений (8 ) и (11) показывает, чго

отношение сигнал/шум при действии сосредоточенной по спектру помехи можно получить из (8 ), приняв р2 = 0 .

Выигрыш в отношении сигнал/шу.м при действии сосре­ доточенной по спектру помехи и гармоническом законе изменения параметров фильтра равен

Рассмотрим другой случай, когда сосредоточенная по спектру помеха действует на входе ССПФ, резонан­ сная частота которого изменяется по линейному закону тс (*) = ^2/ш0 и начальные частоты совпадают. При­

веденный спектр помехи равен

Л,12н = ил,2 rf е '^ е Ч “-+^ м*Ь т=

-7 / 2

=UeiaVïffî{\C(<ot) - C (v t)]-j\S (U J -S{‘Ot)\},

где Т—период модуляции частоты фильтра; ц.=|Дю/27’— скорость изменения частот фильтра; С(v), S ( V) — инте­

Таким образом, локационная система с ССПФ прй непрерывном сигнале имеет такую же потенциальную точность измерения дальности, как импульсная система с оптимальным (по Норсу) фильтром. Для неследящих 4M дальномеров с компенсацией фазового сдвига дис­ персия потенциальной ошибки измерения дальности со­ гласно [в]

Сравнение этого выражения с аналогичным для ССПФ позволяет вывести соотношение 3 G* ( 1 + 1 /у),

Плохая точность неследящих 4M дальномеров яв­ ляется результатом неоптимальной додетекторной об­ работки сигнала и влияния дисперсии ошибки измере­ ния частоты, по которой измеряют дальность в таких системах.

Дисперсии ошибок измерения дальности при дейст­ вии прицельных (взаимных) помех равны:

— при гармоническом законе 4M помехи и парамет­ ров фильтра согласно (9) очм = 2 / Д U^ 2 тг2 р2;

— при сосредоточенной по спектру помехе и гармо­ ническом законе изменения параметров фильтра сог­ ласно (1 2 ) а*л1 = 1 /А 11Г '(А /Г )2;

— при сосредоточенной по спектру помехе и линей­ ном законе изменения параметров фильтра согласно (13) 0 ^ = 1 /* 1**(Д /7у.

Полную дисперсию ошибки измерения дальности можно получить, сложив дисперсию потенциальной ошибки с какой-либо из дисперсий ошибок от действия прицельной (взаимной) помехи.

Заключение. Анализ полученных выражений показы­ вает, что ошибку измерения дальности в условиях ра­ боты систем активного противодействия можно сущест­ венно уменьшить, применяя для обработки в локацион­ ных непрерывных 4M системах структурно-сипнальные параметрические фильтры. Применение таких фильтров позволяет приблизить к оптимальной обработку непре­ рывных 4M сигналов с большой базой. Очень трудно построить оптимальный (по Норсу) фильтр для обра­ ботки непрерывного сигнала в течение нескольких ты-

сйч периодов модуляции, в го времй как «реализаций ССПФ для обработки широкополосного непрерывного 4M сигнала не вызывает существенных трудностей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Заездный А. Зайцев В. А. Структурно-сигнальные параметрические фильтры и их использование для разделения сигна­ лов.— «Радиотехника», 1971, Яг 1.

2.Зайцев В. А., Кропивницкий А. Д. Перспективные системы связи и локации. Ташкент, «Узбекистан», 1972.

3.Виницкий А. С. Модулированные фильтры и следящий при­ ем 4M. М., «Сов. радио», 1969.

4.Сильвестров С. Д. и др. Точность измерения параметров

движения космических аппаратов радиотехническими методами. М., «Сов. радио», 1970.

5. Трахтман А. М. Введение в обобщенную спектральную тео­ рию сигналов. М., «Сов. радио», 1972.

6. Вопросы статистической теории радиолокации. Том II. М., «Сов. радио», 1964. Авт.: П. А. Бакут, И. А. Большаков, Б. М. Ге­ расимов и др.

УДК 621.396.621.33

Ю. И. БАБАНОВ, 10. П. ЛЕБЕДЕВ, И. Я. ОРЛОВ

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КВАЗИДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ ПОМЕХ

НА РАБОТУ ПРИЕМНИКА С СОГЛАСОВАННЫМ ЛЧМ ФИЛЬТРОМ

Одной из проблем электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств является защита радиопри­ емника ЛЧМ сигналов от воздействия радиоимпульс­ ных помех. Проведем анализ прохождения помехи, пред­ ставляющей собой радиоимпульс с гауссовой огибаю­ щей

через фильтр, согласованный с ЛЧМ сигналом

Отклик, линейного фильтра, согласованного с сиг­ налом (2 ), на воздействие помехи ( 1 ), найденный с по­

мощью интеграла наложения, имеет вид

ие зависят от времени, и отклик ЛЧМ фильтра на по­ меху ( 1 ) является высокочастотным колебанием с ли­

нейной частотной модуляцией и гауссовой огибающей.

личина ее на выходе всегда больше, чем на входе (т. е.

определяются только параметрами фильтра Т0 и Дсо.

Коэффициент линейной частотной модуляции помехи на выходе

Отсюда видно, что коэффициент ЛЧМ помехи на выходе принимает значения, ограниченные сверху и снизу (pCipnCO) и не зависит от расстройки несущих частот сигнала и помехи Д.

На кривых, изображенных на рис. 2, можно отме­ тить три участка (I, II, III). Функции К^. =f(A®Ti) мо-

Рис. 2

гут быть использованы на участках «как с малыми (I, III), так н большими (II) приращениями. Например, при длительности Т[<=* т (участок I) можно формиро­

вать ЛЧМ гауссовый сигнал со стабильным коэффици­

помехи на выходе ограничена с обеих сторон: 0 <Рв

Одним из существенных явлений, сопровождающих прохождение радиоимпульса через ЛЧМ фильтр, являет­ ся задержка помехи на выходе фильтра