Вопросы для самопроверки

1.Какова роль радиоэлектронных средств в обеспечении безопасности полетов ВС?

2.Что такое радиотехническая система?

3.Каковы отличительные признаки РТС передачи информации?

4.Каковы отличительные признаки РТС извлечения информации?

5.Какие свойства радиосигналов положены в основу работы систем извлечения информации: радиолокационных и радионавигационных?

6.Назовите основные виды радиолокации.

7.Какие параметры радиосигналов позволяют извлекать информацию об объектах наблюдения? Какую информацию?

8.Чем ограничена зона действия радиолокационных, радионавигационных систем и радиосистем связи?

Тема 2. Обнаружение радиосигналов

Понятие обнаружения радиосигналов. Влияние помех (теплового шума) на процесс обнаружения сигналов. Вероятностные характеристики обнаружения. Методы и средства оптимального приема радиосигналов.

Литература: [1, с. 280], [3, с. 47], [5, с. 28–62].

Методические указания

Необходимо обратить внимание на то, что обнаружение радиосигналов – это процесс принятия решения о наличии или отсутствии полезного сигнала, например, слабого эхосигнала в приемнике РЛС в смеси с помехой, в качестве которой является тепловой шум, возникающий в приемнике всегда. Необходимо иметь представление о природе случайного теплового шума, мешающее воздействие которого особенно сильно проявляется в первых каскадах радиоприемника, где полезный сигнал еще мал. Для глубокого понимания этого раздела необходимо знать основы математической статистики и теории вероятностей, в частности, понятие плотности вероятности, нормального

закона распределения случайного процесса (закона Гаусса). На основе этого вводятся понятия вероятности правильного обнаружения – D (Determination) и вероятности «ложной тревоги» – F (False alarm). Параметры обнаружения D и F являются основными параметрами РЛС. Процедура обнаружения в той или иной форме всегда включает накопление сигнала и сравнение результата накопления с пороговым уровнем, по факту превышения которого и выносится решение об обнаружении полезного сигнала. Параметры обнаружения полезного сигнала зависят от соотношения сигнал/шум – q. Неполная информация о принимаемом сигнале требует большего соотношения q, т.е. больших энергетических затрат. Связь между D, F и q определяется характеристиками обнаружения, которые позволяют определить необходимые энергетические параметры РЛС для обеспечения требуемого качества обнаружения, заданного вероятностями D и F. В радиолокации, радионавигации и в цифровых системах связи используются радиосигналы с полностью известными параметрами. Это обстоятельство позволяет реализовать оптимальный прием, предложенный в 1946 г. академиком В.А. Котельниковым. При оптимальном приеме соотношение сигнал/шум наибольшее по сравнению с другими способами обработки принимаемых радиосигналов. Согласно теории в этом случае для обнаружения с порогом сравнивается не сам сигнал, а корреляционный интеграл Z = ∫x(t) S(t)dt , где x(t) = S(t) + n(t) – смесь полезного сигнала S(t) и теплового шума n(t). После такой обработки получается наибольшее соотношение сигнал/шум q за счет использования информации об известных параметрах сигнала. Такой прием радиосигнала реализуется в корреляционном приемнике, например, в системах спутниковой навигации, либо в согласованном фильтре, параметры которого определены известными параметрами сигнала. Нужно изучить построение практических средств реализации оптимального приема.

Вопросы для самопроверки

1.Что такое обнаружение сигналов? Какие процедуры оно включает?

2.Какими параметрами характеризуется обнаружение сигналов?