- •Издание училища
- •В.1. Место рлс в радиолокационной системе
- •Глава 1. Основные характеристики рлс и требования, предъявляемые к ним
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Состав радиолокационной информации
- •1.3. Зона обзора
- •1.4. Точность измерения координат
- •1.5. Разрешающие способности по координатам
- •1.6. Помехозащищенность
- •1.7. Информационная способность
- •1.8. Надежность
- •1.9. Электромагнитная совместимость
- •1.10. Маневренные характеристики
- •Глава 2. Дальность действия рлс в различных условиях ее работы
- •2.1. Уравнение радиолокации в режиме обзора при произвольных форме зоны обнаружения и способе обзора
- •2.1.1. Вывод уравнения радиолокации
- •2.1.2. Изодальностная зона обнаружения
- •2.1.3. Изовысотная зона обнаружения
- •2.1.4. Смешанная зона обнаружения
- •2.2. Дальность действия рлс с учетом затухания радиоволн в атмосфере
- •2.3. Дальность действия рлс в условиях активных маскирующих помех
- •2.3.1. Дальность действия рлс в условиях активных шумовых маскирующих помех
- •2.3.2. Дальность действия рлс в условиях импульсных помех
- •2.4. Дальность действия рлс в условиях маскирующих пассивных помех
- •Действия рлс при включении аппаратуры защиты в условиях отсутствия пп
- •2.5. Дальность обнаружения маловысотных целей
- •2.6. Упрощенные формы записи уравнения радиолокации
- •Глава 3. Основные характеристики радиолокационных целей
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Статистические модели целей
- •3.3. Оценка влияния и на вероятность обнаружения цели
- •3.3.1. Оценка влияния вида плотности распределения вероятности эпц
- •3.3.2. Оценка влияния вида энергетического спектра флюктуации отраженного сигнала
- •3.4. Оценка среднего значения эффективной поверхности радиолокационных целей
- •3.4.1. Точечные (сосредоточенные) цели
- •3.4.2. Распределенные цели
- •3.5. Энергетический спектр флюктуаций сигнала, отраженного от точечной цели
- •3.6. Энергетический спектр флюктуаций сигнала, отраженного от распределенной цели
- •Глава 4. Показатели качества и параметры обнаружения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Показатели качества радиолокационного обнаружения в точке
- •4.3. Показатели качества радиолокационного обнаружения за обзор
- •4.4. Период ложной тревоги
- •4.5. Интегральные вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги
- •4.6. Выбор значений показателей качества обнаружения
- •4.7. Параметры обнаружения и связь между ними
- •4.8. Определение требуемого значения отношения сигнал—шум на входе устройства сравнения с порогом
- •5.1. Основные отличия целей и маскирующих пассивных помех
- •5.2. Пути повышения помехозащищен-ности рлс в условиях маскирующих пассивных помех
- •5.3. Выбор структуры зондирующего сигнала при работе рлс в условиях пассивных помех
- •5.4. Способы обеспечения заданного значения 1-й слепой скорости
- •5.5. Классификация систем сдц
- •5.6. Обобщенная структурная схема и основные характеристики системы сдц
- •5.7. Система сдц с эквивалентной
- •5.7.1. Структурная схема системы сдц
- •5.7.2. Основные характеристики системы
- •5.7.3. Принципы построения элементов и устройств системы сдц
- •5.7.4. Влияние нестабильностей аппаратуры на эффективность сдц
- •5.8. Системы сдц с внутренней когерентностью на базе устройств чпк на радиочастоте
- •5.9. Системы сдц с внешней когерентностью
- •5.9.1. Система сдц с некогерентной компенсацией пп
- •5.9.2. Система сдц с помеховым гетеродином
- •5.9.3. Основные характеристики систем
- •5.10. Системы сдц на базе автокомпенсаторов
- •5.10.1. Структурная схема
- •5.10.2. Основные характеристики чпак
- •5.10.3. Требования к функциональным элементам чпак и их обеспечение
- •5.11. Фильтровые и корреляционно-фильтровые системы сдц
- •5.11.1. Фильтровые системы сдц
- •5.11.2. Корреляционно-фильтровые системы сдц
- •5.11.3. Основные характеристики систем
- •6.2.2. Шумовая автоматическая регулировка усиления
- •6.2.3. Усилители с логарифмической амплитудной характеристикой
- •6.2.4. Автоматическая регулировка порога ограничения
- •6.3. Повышение помехозащищенности за счёт увеличения плотности потока энергии зондирующего сигнала
- •6.4. Технические решения, обеспечивающие защиту рлс методом пространственной селекции
- •6.4.1. Основные пути реализации метода пространственной селекции
- •6.4.2. Уменьшение угловых размеров главного лепестка диаграммы направленности
- •6.4.3. Снижение уровня боковых лепестков
- •6.4.4. Уменьшение уровня приёма в направлениях на постановщики активных помех
- •6.5. Технические решения, обеспечивающие защиту рлс от помех по главному лепестку диаграммы направленности
- •6.6. Принципы построения систем перестройки рабочей частоты рлс
- •6.6.1. Требования к параметрам системы перестройки станции
- •6.6.2. Структурная схема спс
- •6.7. Устройства защиты рлс от импульсных помех
- •6.7.1. Виды импульсных помех
- •6.7.2. Устройства защиты от узкополосных импульсных помех
- •6.7.3. Устройства защиты от широкополосных импульсных помех
- •6.7.4. Устройства защиты от несинхронных импульсных помех
- •6.7.5. Особенности построения устройств защиты от оип
- •6.8. Принципы построения анализаторов помеховои обстановки в адаптивных рлс
- •Глава 7. Принципы построения аппаратуры пеленгации постановщиков активных помех
- •7.1 Требования предъявляемые к аппаратуре пеленгации
- •7.2. Обобщенная структурная схема и варианты технической реализации аппаратуры пеленгации
- •8.Обеспечение электромагнитной совместимости рлс
- •8.1. Пути обеспечения электромагнитной совместимости рлс
- •8.2. Технические решения, обеспечивающие ослабление неосновных излучений рлс
- •8.3. Технические решения, обеспечивающие ослабление приема по неосновным каналам
- •Глава 9. Потери в тракте приёма и выделения сигналов из помех и технические решения, обеспечивающие их снижение
- •9.1 Обобщенная структурная схема тракта приёма и выделения сигналов из помех
- •9.2. Потери в приёмной антенне
- •9.3. Потери в тракте высокой частоты на прием
- •9.3.1. Обобщенная структурная схема тракта высокой частоты импульсной рлс
- •9.3.2. Методика учета потерь в тракте высокой частоты
- •9.4. Потери за счет рассогласования частотной характеристики линейной части приемника и частотного спектра сигнала
- •9.4.1. Составляющие коэффициента потерь Lрф
- •9.4.2. Потери рассогласования, обусловленные наличием побочных каналов приема
- •Потери рассогласования,обусловленные неоптимальностью формы ачх линейной части приёмника
- •9.4.3. Потери рассогласования, обусловленные расстройкой приёмника по частоте
- •9.5. Требования к системам апч и технические решения, обеспечивающие их выполнение
- •9.6. Потери интегрирования
- •9.7. Принципы построения рециркуляторов
- •9.7.1. Общие сведении о рециркуляторах
- •9.7.2. Рециркулятор на базе ультразвуковой линии задержки
- •9.7.3. Требования к функциональным элементам рециркулятора
- •9.7.4. Многоступенчатые рециркуляторы
- •9.8. Накопители на электронно-лучевой трубке
- •9.9. Комплексирование накопителей
- •9.10. Потери. Обусловленные накоплением дополнительного шума
- •9.10.1. Причины возникновения потерь
- •9.10.2. Объединение сигналов в рлс с парциальной диаграммой направленности на приём
- •9.10.3. Накопление дополнительного шума на экране элт
- •9.10.4. Накопление дополнительного шума в вус
- •9.11. Потери за счет ограничения сигналов сверху
- •9.12. Потери за счет нестабильности порогового уровня и коэффициента усиления приёмника
- •9.13. Потери за счет нестационарности помех на входе системы обработки сигналов
- •9.13.1. Причины нестационарности помех
- •9.13.2. Стабилизация вероятности ложной тревоги в условиях отражений от протяженных источников пп
- •9.13.3. Непараметрические обнаружители
- •9.14. Потери, связанные с работой оператора
- •9.15. Методика учета потерь в тракте приёма и выделения сигналов
- •Глава 10. Обеспечение требований к параметрам зондирующего сигнала
- •10.1. Параметры зондирующего сигнала и их влияние на характеристики рлс
- •10.2. Основные типы передающих устройств и их сравнительная характеристика
- •Глава 11. Влияние способа обзора зоны обнаружения на характеристики рлс
- •11.1. Виды и способы обзора зоны
- •11.2. Сравнение способов обзора зоны обнаружения при отсутствии потерь
- •11.3. Сравнение способов обзора зоны обнаружения при наличии потерь
- •11.4. Возможности уменьшения числа парциальных каналов в трехкоординатных рлс
- •Глава 12. Обеспечение требований к точности измерения координат
- •12.1. Общие сведения об ошибках измерения. Связь между ошибками
- •12.2. Ошибки измерения дальности и технические решения, обеспечивающие их снижение
- •12.2.1. Потенциальная ошибка измерения дальности
- •12.2.2. Ошибка измерения дальности за счет особенностей распространения радиоволн
- •12.2.3. Инструментальная ошибка измерения дальности
- •12.2.4. Динамическая ошибка
- •12.3. Ошибки измерения угловых координат и технические решения, обеспечивающие их снижение
- •12.3.1. Потенциальная ошибка
- •12.3.2. Ошибки измерения угловых координат за счёт особенностей распространения радиоволн
- •12.3.3. Инструментальная ошибка измерения угловых координат
- •12.4.1. Уравнение высоты
- •К разрешающим способностям рлс по координатам
- •13.5. Реальная разрешающая способность рлс по высоте
- •13.6. Вероятность разрешения целей в группе
- •Глава 14 особенности построения рлс с широкополосными зондирующими сигналами
- •Глава is. Особенности построения рлс с электронным управлением лучом
- •Глава 16. Особенности построения мс с цифровой обработкой сигналов
- •16,3.1. Общие понятия
- •16.3.3. Устройство квантования
- •16.3.4, Параметры ацп
- •16.3.5. Типы ацп
- •16.4.1. Обнаружитель типа движущегося окна
- •16.5. Особенности построения цифровых обнаружителей
- •16.5.1. Вычислитель модуля
- •16.5.2. Цифровые накопители
- •16.7.2. Особенности технической реализации цгфп,
- •16.7,3. Особенности технической реализаций
- •16.8. Цифровые авто компенсаторы
- •Глава 1. Основные характеристики рлс и требования, предъявляемые
- •Глава 2. Дальность действия рлс в различных условиях ее работы . 22
- •Глава 3. Основные характеристики радиолокационных целей ... 43
- •Глава 4. Показатели качества и параметры обнаружения .... 59
- •Глава 5 Обеспечение требуемой помехозащищенности рлс и условиях
- •Глава 7. Принципы построения аппаратуры пеленгации постщювщиков
- •Глава 8. Обеспечение электромагнитной совместимости рлс . . . F79
- •Глава 10. Обеспеченно требований к параметрам зондирующего сигнала 22s1
- •Глава 13. Обеспечение требований к разрешающим способностям рлс
- •[6.Я. Цифровые Ёвтокомпевсаторы 345
16.7.2. Особенности технической реализации цгфп,
осуществляющих обработку сигналов
во временной области
Цифровые ГФП могут быть выполнены по рекурсивной и нерекурсивной схемам. В рекурсивных фильтрах выходной сигнал
рнс. 16.21. Обобщенная структура цифрового ГФП (Z—I—элемеггт задержки на У^)
зависи! не только от значений входного сигнала в данный момент, но и от значений выходного сигнала в предыдущие моменты времени. Зависимость между выходными и входными сигналами в цифровых фильтрах (рис, 18.21) в общем случае выражается линейным разностным уравнением вида
где х (п) — входной сигнал в момент tn\
у (п) —выходной сигнал в момент in;
a (i), b (V) —весовые коэффициенты.
Рекурсивные фильтры называют еще фильтрами с бесконечной памятью или с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтры), поскольку в них хранится вся «история» входной после-
33S
дователыюсти. Реализация рекурсивных фильтров требует применения обратных связей, а значит принятия дополнительных мер по обеспечению их устойчивости. Примером рекурсивного фильтра первого порядка является цифровой рециркулятор. В случае, когда race коэффициенты Ъ (/) в (16.18) равны нулю у (п.) =
== 2 а {*) X (п —i) не зависит от значений выходного сигнала в
1-0
предыдущие моменты времени. Цифровые, фильтры, реализующие этот алгоритм, называются нерекурсивными или фильтрами с конечной памятью (КИХ-фильтры). Реализация их не требует использования обратных связей и поэтому такие фильтры всегда устойчивы. Это язляется их преимуществом перед рекурсивными ЦФ. Недостатком рекурсивных ЦФ является накопление ошибок, так как при вычислении последующих отсчетов выходного сигнала используются неточно полученные (из-за конечного числа разрядов вычислительного устройства) предшествующие отсчеты. Преимущество рекурсивных ЦФ состоит в том, что для их реализации требуется обычно намного меньше элементов, чем для эквивалентных им (с точки зрения характеристик) нерекурсивных ЦФ. В системах СДЦ могут применяться как рекурсивные, так и нерекурсивные ЦФ. Частотная характеристика ЦФ определяется соотношением
(16.19)
Требуемый вид частотной характеристики обеспечивается выбором значений весовых коэффициентов а (I) и & {(). В состав ЦФ (рис. 16.2) входят:
ЗУ входных и выходных сигналов;
оперативное и постоянное запоминающие устройства;
арифметическое устройство.
Запоминающие устройства могут иметь различную структуру. Организация ЗУ Для нерекурсивного фильтра второго порядка (эквивалент двукратного устройства ЧПК) иллюстрируется на рис. 16.22.
Буферный регистр запоминает код выходного сигнала АЦП па время 7*д. 3*1 обеспечивает запоминание кодов сигналов со всех каналов дальности на ТП. Емкость его составляет N,m бит. Запоминающее устройство может выполняться на микросхемах памяти, управляемых адресным счетчиком, или сдвиговых регистрах. В микросхемах памяти в качестве запоминающих элементов используют триггеры. Если одна микросхема запоминает один разряд кода сигналов со всех каналов дальности, то для запоминания N, w-разрядных слов необходимо m корпусов микросхем. Так как входные (выходные) сигналы поступают (считываются) на
.. - 339
ЗУ (с ЗУ) последовательно, то управление работой ЗУ в ЦГФП существенно упрощается--ячейки для записи и считывания мож-iio выбирать, например, с помощью адресного счетчика, на вход которого поступают импульсы дискретизации. Принцип построения ЗУ2 аналогичен ЗУ1.
Рис. 16.22. Организация ЗУ а нерекурсивном филы ре второго порядка (двукратном цифровом череспериодном компенсаторе)
В общем случае емкость ЗУ входных и выходных сигналов примерно равна 2ТаРцт (!. -\- А') бит.
Рис 16-23. Арифметическое устройство нерекурсивного фильтра второго порядка
Оперативное запоминающее устройство предназначено в общем случае для хранения промежуточных результатов вычислений.
340
В ЦГФП классический вариант ОЗУ, как правило, не применяется из-за гсысоких требований к его быстродействию.
Постоянное запоминающее устройство предназначено для хранения постоянных весовых коэффициентов или результатов умно-1, жения возможных значений входных сигналов на их коэффициенты. Выполняется обычно на микросхемах памяти.
Арифметическое устройство осуществляет вычисление в соответствии с алгоритмом работы ЦГФП. Например, в случае nepeJ курсивного фильтра второго порядка АУ (рис. 16.23) выполняет операцию вида у (п) = х (я) ■—2х (п — 1) -+- х (п — 2) и может быть реализовано на основе двух полных сумматоров.
Рис. 16.24. Структура сумматора
Каждый разряд сумматора (рис. 16.24) функционирует в соответствии с табл. 16.1.
Таблица 16.1
л; |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
В: |
0 |
0 |
1 |
I |
0 |
0 |
1 |
1 |
о:-[ |
0 |
1 |
(] |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Di |
0 |
о |
0 |
1 |
0 |
1 |
\ |
1 |
Si |
0 |
I |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
В общем случае АУ включает помимо сумматоров и умножители, реализованные либо по классической схеме, либо на базе ПЗУ.
341