6aзa
(пpoизведeнI{е IIoлoсЬI Ha
кений paД.иoЛoкaциot{tlых сиГI.IaЛoBoT TеpMикoB и птиц' ПapaMeTpoB oтpа>кений oT Мop'...
8 downloads
227 Views
21MB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
6aзa
(пpoизведeнI{е IIoлoсЬI Ha
киTелЬHoстиBеTpа' ЛoкаЛьHЬIe и3МeнеI{ия сTeIIeHи peфpакЦ| 4I111 хapa к T е p a з а миp a н и й с иг н a Лa' п o я BЛ ен I ,{ еи и сч eЗн o вeн и e oбл ачн oст и , д o ) I { д я ,T y мa l r a , б p из l , T epМ и K o B и п Tи ц ; кoHв e кT и в н o M y ма с ш т a б y - BЬ I с o т ы и п еpи o дa М o pсK и х вo л н из-зa близoсти беpeгoвoй uеpты, yMеIIЬIIения глyбиньi Mopя, изMеHеIIие ПpoстpаIrсTвeннoй пЛoTнoсTи oтpa>кений paД.иoЛoкaциot{tlых сиГI.IaЛoBoT TеpMикoB и птиц' ПapaMeTpoB oтpа>кений oT Мop' скoй пoвеpхнoсти BсЛедсTBие и3Менения yГЛа скoЛЬ}ItеHия paДиo. вoЛI{ B.ц'oЛЬД.истaнции |4 BЛИЯHtиЯзaгpязнeний; Mи K poМa с ш т a б y - M е д Л е н H Ь I е ф люктyaц и и o тpa)кен н Ь ]x си Г н aЛoв и3.3a ЛoкaЛЬнЫx изменений гpaдиеI{Ta IIoка3аТеЛя ПpeЛoN{леHИЯ aтмoсфepы B ПpиBo.ц,нoмсЛoе' пpoсTpaI{сTвеннoй HеoД.HopoД,. IIOсTи Mopскиx вoлIr. ПpименитеЛьIlo K мopскoй paдиoЛoкaции цеЛeсooбpaзнo BBесTи двa дoПoлI]иTеЛЬItЬIx масrптaбa: п и K oМасI x T а б- в p e мя l . . . l 0 с , сo o твеTсTByЮЩеr фл ю ктyаци яI\ 4си г н aЛ a И З .3 a Л o к a лЬ н Ь I х из ме н ен и й п o л o >кЪн и йи н тЪpфеpЬ н циoнI{ЬIx ЛeпeсTкoB д[IaгpаМMЬI }IaПpaBЛеIlнoсTи aнTеннЬI и и3-3а 'MаHе B pа це Л и ; y Ч a с T K и п p o с т p а I I с T B a 10. . .40 M , сo o TвеTсTByЮЩи е пpoтях(еHtloсти гpeбней oкеaничeскиx вoЛIl' дЛиHaм пpибpе}KIIЬIх вoЛH и BЬIсoTeПpиBoД.нЫxBoл[IoBoдoB; HaHoМaсIIITaб- вpeмя дoли сeкyнд - l с, сooTBеTсТByIoщее п poхoд y It a П p a BЛ e I { и ян а ц е Л Ь Д иa ГpаМ М o й н aп pавл eн н o сTи aн тенIIы' вpе]\4еI]икoppеЛяции сиГнaЛa' oTpaх{енI]oгo цеЛЬЮ' сpедllеI\,ly-BpeМени сyщeсTвoBaI{ия oTpa)кeHия oт гpeбня BoЛIIЬI; Масr п т aб yн и т ь t Ba е T y ч а с т K и п p o с T p а I I с т B a l... l0 й , сo o тветсTByЮtllI ,I е
B ПpoсT pаH с T Bе x a p a к T е p пp o т е к a Ющ и x п po ц eссo в. P Л C - и н . 9JPУмент ,ЦЛя Bсех pайoнoв |IJIaBaHLтЯсy.ц,oBBo Bсе се3oнЬI ГoД.а. Хoт я п е pи oд o б з o p a и B p е M я n p И H Я . Г И ЯpеШeн и я o б o бн apyx кIloсть сигIraлa; G - кoэффициrнт усиЛеIII,Iя аIITeнIIЬI; ?u- Д,линa paдиoBoЛI{ЬI; Ц - I(П[ тpактa; l"кoэффицlIенT 'пoT е pЬ п o Мo щI l o с T и н a o б p a б o т к y с игн aЛa в yстpo й ствaх P Л C; P.i,' - ЧyBсT]виTеЛЬн'oсTЬ,пpиel\4irикa пo Bxoдy yстpoйства с>Kатия c,ИГНaпIa;q2 - oтнoшение сигнa.п/rшyм IIo Moщнoсти, тpебyемое ,цля oбнa1pyн<eнИЯЦeЛИ с заданнoй B€ p оg1"".'ЬЮ пpи фиксиp.oваннoй веpoяTнoсTи ЛO}KI{ЬIхTpe'Boг' .кoTopoе в oсн'oiBlloМ 3ависиT oT зaкoнa paсПpeдeлeния oгибaющeй oтpaхrcннoгo сигЕaлa' xapaкTepa флюктyaций цели (дpyхI{и BЬIсo. кoD aHTеt{нЬI. aспoЛo)кенItЬIе .fl,и агpaммa E Top иЧlloгo' p aссеяtIия сy дHа иЗp e3 анa, ЧTo сBя. заIlo .с векTopнЬIм сЛo}кel{иеМ пoлeй oTpaх{el{нЬIx сиГ}IaлoB, сooт. 2+
19
BеTстByюIцих pазIIЬIМ TOЧKaМ. Числo таI{иx тoчeK з aB Иckт . oT f д ли I tы с y д н a и o б ь tч н o с o с Taвл я ет 4.. ' 10. Ши pи н а л eп.естI{oBдиaЦpaIvIMы paссеяIIия oiбpaтнo Пpoпoрциo,IIaльI{a .ц,лиIIe BoЛ}1ЬIoблyuaюшeгo Пoля I{ сoсTaвляeт дoлI.r гpaдyсoв [38l . Ha диагpaМIvIa втoрис. 7.2 пoкaзaнa иЗ}lepeннaя эKсIIеpиI\{e}IТaлЬнo pиЧHoГo paссeЯния сyдна сpедней дЛинЬI (oтнoшениe длиHьI сyднa K дЛиHe pa.циoBoЛHЬI2.103). .Ц.ля небoлЬlllиx сyдoB числo блестяЩих ToЧеK yMеtIьII]aеTся,It ЛепесTKkтДИaГpaMМЬIBTopиЧнoгo paссеяния paсшиpяIoтсЯ. Bследствие дBи)кeния сУдIIa, pыскaIIия ,и качKи IIa lBoЛнeниll ПoЛo)кeние лепесTKOB oTнoс,итeлЬIloI{aпiраBлениЯ oб.
Ч P ll c. 1.2.ЭкспePимeнта ль;aя
di,":o.
**
"
вTopиЧIIoГo pас-
g( с p) - знавенlя (без yсpеднения ); ЭllP .v(q ) - сP e д ня я !] pI I усреднениt] пO уг лy 5": r m aх - Мaкси мa" !Ь ная э ПP усpr дненltи Лo yг Л)' 5": .v" n _ сp е д r ' я я ЭПP
ЭПP пр и
ЛуЧения MeняеTся' ЧTo пpиBoдит I{ и3МенеI{иЮэпP пp}r сMeIIе paкypсa и флюктyацияM aМпЛиTyдЬI oтpa>I{енItoгoсигнaЛa. Усpедненньlй пеpиoД эTиx флюктyаuий oбьtчнo 'сyщeстBeIIнo бoЛЬпIе Bpe. MеI{и oбЛyчe:я,ИЯцeЛи B типичнoй сyдoвoй PЛC кpyгoBoгo 'oбзopa в СBЧ-диa'пaзoнe BoлII' чTo и слy}кит пpиuиной дpy)кнoгo xapактepа флюктyаций B паЧке oTpа)ке}IнЬIxoт сyдoB сигIlаЛoB. Пpи yзкoпoЛoснoм зoндиpyющеМ с,игI1аЛеoтpa)I{еIrиепpедставЛяеT 'сoбoй KOMПaKTнЬIйoткЛик, пo кo.ToproMyoбнalpyх{ивaют цeЛЬ. Пpи шиpoKoI].oЛoс}IoNI, o;беспеЧиBaЮщеM вьIсoкoе paзpеIIIeIIиe пo oTкЛик paспaдaется I{a пapциaлЬнЬIe (л.oкaльньIе) выДИсTaHЦIIII, бpoсьI oт oTдeЛЬ}Iьlxблeстящиx T.oЧек цeли. эПP yчастKoв' oooтBетстByющaя вьlбpoсaм' МеI{ЬIIIeЭПP всeй цели пpи yзкoпoлoс. нoM с'IIгIIаЛе.ПapЦиaлЬ}IЬIе вЬIбpoсЬI Пpи oiбpaбoткe сигIIaлa I\,Ioгyт бьlть'oбъеД,иI{еHьIПo oп|pедeЛеI{Ir'oмy пlpаBилy. Boзмoхкeт BoЗpaсTи дo 6. . . 8. Пpи вьIparкеннoй сл,oистo'йсЦpyKTypе атмoсфepьl (заметньlх изнaлимeI{е}IияxIIoКaзaTеЛя tIpеЛоМЛеI{ияпo BЬIсoTе и "ц.исTaIIции), Чии пpиlBoДI{ЬIxи ПlpиtloднятЬIxiBoЛнoBoдoBxаpaкTep paспpoсTpalrеHИЯ paДI4oBoЛlI сTa}IoBиTся.слoх{tlЬIм: IIpoисxoд,иT ф'oкyсиpoвaниe ПoЛя B o.ц.IIихoблaстяx пpoсTpa}IсTBa И \oсЛaбление в дpyгих [65] . B частнoст11, ПpИ нaxoх(Д.eнии .aнTeHнЬI PЛC вьrrше ПpиBoДI1oГo вoлнoвoД,а (типиннaя сpедняя BЬIсoTa сy.u,oвoйaнTенIIЬI20.. ' 25 м. .веpxней гpaницЬI IlpиBoд}Ioгo в,oЛ}IoBoдaв paйoнax Cе. .fl lBЬIC.oTa M o pя x вe pн oй Aт л aн т ' и к и, С е в е 1 p н o м, Ба лт и йсК o м , Я п o н ско м п p o и з o й т и и н т е I r феpен ц и я Л yr ]a, П epеo Tpa)K ен . м ) м o я < е т :l 0. l5 1IoГo пoBеpхI{oсTЬЮMo.pя, и ЛyЧа' oTpa)KеtIFIoГooт веpхrlей п pи B oд Ir oг o B o Л H o B o д a .Э т o пp ив o д иT к гл ylбo ки м фл ю ктyац и я M си _ 3oII>> Tнaла Bo BpеMеIlи и IIoяBЛe}IиЮB пpoсTpaIIсTBe I12, l52] . Пpoтя)I{еIIнoсTЬ их \{o)кeT бьlть зна.iительнoй - KиЛoNIeTрЬI,дeсяTKи киЛoМeTpoB. ЭкспеpиMrнTaЛЬнo tloд.. TBеp)кденo наличие p адиoяM }ia.щMop еM на }' ,:5 см, их.y стoйни. BoсТЬ, oBЯ3Ь с сyщесTBoBaниеM сЛoисTьIx неoдI.Iopoднoстей и ,Д,BУ. кpaTн o е yBeЛиЧеI]иеоrпибк и из Mеp еI]ияy гЛa MесTa B эTиx сЛу чaяx. иссЛеД.oСлeдyeт oT\4еTиTь' ЧTo yкaзalrньIе B'oПpoсЬI }Iед.oсTaToЧ}Io BаI I Ь] ' Д, л я
cтaт и cT и ЧесK и х
хар aK T еp и сT и K
ЗаM и p ани й
п p ям oгo
си гH aЛ а
p aз бp oс з нaЧ.иTеЛЬHьtft ч 4.]paссaх пp ямoй BиД.иМoсTиХap aKTеp еH t53] BсЛедсTBие paзЛиЧ.ия клиMaтическиx yсЛoBиЙ и геoMеTpии Tpaсс (сooтношeния BЬIсoT aнTеIlн' .oTpa)I{aЮщегooбъеKTa, сЛo'ис. TЬIх ltе'oдIlopoднo'стей' .цисTaнЦии Mе)Kд.y HИМИ, сoсToяIIия lIIoдсTи. лaЮщeй пoвеpхнo,сти). B MopсKиx PЛC, пpeдIIaзнaчеI{IIЬIxдля oбHapy>ке}Iия 'BoздyIIIIIЬIхцелей, qyдorB и знaKolв HaBигaциoнIloгo oгpaх(дения, тIaxoдящиxся нa paзIIЬIx lBЬIсoтаx и ДисTa[Iцияx' зaMирaIIиЯ сигIIaЛoB иMеют слo)кIIyЮ сTpyKTypy lи мoгyт 3нaqитеЛЬtlo BЛияTЬ IIa I{aЧeсTBooбнapyхtеl{ия B д.oПoЛ}Iениек Bлиянию флюк. тyaций 3a счeт изpеЗaннoсTи диaгpaMMЬI- BTopиЧнoгo paссeянI,Iя цЪли. Aнализ pa'сIIpед.еле}Iиязамиpaний [53] IIa Tpaссе длинoй " 50 км E диaПaЗoне ЧaсToт 3,75 ГГц д.Ля пpяMoгo сигtlаЛa пoкaзал' 0Ь - 11 дБ. Чтo B 50 0/9 сл}uaеB иx глyбина дoсTигaеT 4 дБ, в 30 Мo>кнo o)кидaTЬ' ЧTo для paдиoлoкaциollн,oГo слyЧaя глyбинa зaмиpaний yBеЛичиTся oooT|BeTстBeI+Ho .щo 8 и 22 LБ \43вa HaЛk7ЧI4Я paд.иoBoЛI{: PЛC - цель' цеЛь yчастKoB д,rByx рaсПpoсTpaнеIlия П o эк спЪp имeнTaЛЬнЬIM Д,aнныM, вep oяTHoсTь з aмиp aний P Л C. пpяMo пpoПopциoнaЛЬнa чaсT,oTe зollдиpyющeгo сигIIалa и ку'бу длидЬI TpaссЬI. xapaктepистиKи зaмиpaнИЙ' PассмoтpиNI кoppeЛяци,o.I{нЬIе Koppeляцшя вo вpе14енu.fl,ля диaПaзoнa 4. .. I l ГГц BpеMя зa. миpaниfт o:бpaTнo пpol]opциoнaлЬ}lo yporBIIЮпoля IIpи зaмиIpaнии: ПpoдoЛ}I(иTeЛЬIIoстЬ. 'reм глyбх<e 3aМиpaние' TеМ MеFIЬtlIеегo 'oTpa}кeннoГo сиг}Iaла' rпpoведеHleHTpoМ' paспoЛoх{eнI{ьIM[Ia.ц.1\4o-
jf' ;#J;.#,fl:H:; l,xТ:"JJ#
с. Из меp eния B p aз нЬIx y ЧaсTKax CBЧ.ди aпaз oнa Boл}I пo"цTвep ,ц.илиэTo, пp иЧeM MaKсиN,IaлЬHoе; BpeMя зaмиpaний yIl{еlIЬIIIилoсьв l,5-2 p aзa Пpи yкop.oq€ I lии Д.Ли}IЬI .см (PЛс uДoн,') в 5 }аз. B дpyгих изMepе}I.ияxнa fu :3 "Ьл"o' пo цеЛи с эЕIepгrTиЧeскиМ цеIIтpoп{' paсIIoЛo)кrнIIЬIM IIa .вЬIсo'Te 500i,, сpедtlее Bp еI{я з aмиp aний сoстaB]4 Лo l2 с, мaк с,иMaЛЬIIoe_ 27 c lpи нaхo}кд,eнии цеЛи I{a дистаIIции 80... 85 % oT pa.ц.иoгo. DизoнTa и сooTBeтствеIIнo oкoЛo 40 и 85 с }Iа .цистaHции paдиoгo. jlизoнтa. B.*зцачительF'Qt.'чaсти 90]IIЬI. oбнapyхкенньlй лyu пoД.xoд,иTк цеЛи' и3MеняеT xаpaKтеp флloктyauий oTpа>Кенtloгo сиГItaЛa, пpибЛи}Kaет егo к флюктyaцияM paдиoси. гнaЛа сисTeM .с.Bязив .иoнoсфеpе, где Tак)ке нa,блюдaется yBели. ЧеHие числa лyней. Пpoисxoдит пepехoд oT pэлeеBских флюктya.. (m-paспщлeлeнию) Haкaгaми ций к флюктyaЦияM Пo зaкoнy
П a 3 l:
2mm
Р\u):ттm Г
ехp
[ 2ц
| -
_ e -2 u lМ 1 I'
IV|- 201ogro ei m - Пapa|\ЛeTp pagгдe Г (m) - гaмма-фyнKция; ПpeД.еЛения,xapaкTepизyющий гЛyбиHy флюктyациЙ вeЛvт.lиньl u. 0,5 зaKoн Haкагами BЬIpo}KдaеTсяlB oдlIoстopoнний нo1p. Пpи m: мальньtй зaкoн, кoTopoмy сooтBeтстByеT МаксиMaЛЬнaя ГЛ}rбина | иMееМ слyнaй, кoгдa сПpaBе.цЛиlBsaKон флюктyаций. Пpи 1pасПpедeЛeния Pэлея. Пpи m } | rлу6инa флюктyaций меньlпe, ЧеM B сЛ УЧae, KoГдa ' спp aBе,цлиBз aк oн p aспp едеЛeния Pэлeя. Be. ЛиЧиIry m П|p|тхoДИTсяotlpедeляTь экспеpиMеHTaЛЬ}Io пo 3aписяM си Г н aЛ o B. Увеличение глy биньl ф люк тy аций сигнала сЛy х{ит Пp I{пo oднoсTop oнЗн aK o M п е p exoдa к ф люк тy aцияM' p аспp едеЛеI]IlЬIМ т]еMj/IIopМ aлЬнoMy 3aкo}ry. Э н еpгетиuеск ий сПек Tp .ф люк тy aций сигнaЛoB! oтp a)Kе}IIIЬIх N{ 'o pски MицeляMи' з aBисит oT Bидa з oнДиp у ющих сигI{aлoB и oT BoЛнеI1ия. Д,ля yзKoПoлOснoгo сиг}IaЛa (Af : хаpакTqpистик : l МГц) Iilи|pиHa yсpeдненIloг.o зa BpeMя 1 с спеKтpa флюктyaЦkIil Пpи oтpa}кeнии oт rшвapтoвнoй бoчки (тouеuнaя Цeль) сocTaBI4Лa3 Гц нa fu: 5 см Пpи BoЛнеI1ии мopя 2 6aллa' ИзмepеIIия IIpoизBoДvIJlIlс Пoмoщью 'спeкTpoaнaЛизaтopa С4-54 нa lвЬIxoДе
фaзoвoгo деTеKTopa изMepиTeля. Пpи тoй >ке IIIиpиIrе спектpa изЛyЧeннoгo сиГIIaЛa ('oкoлo l tvlГц) спектp флюктyациli oт1pа;ltеннoгo сигнaЛ€ (п.o ypoвню 3 дБ) 'oT сyдoB и3МеI{яеTся B lпpедсЛax oт 2 Д o 60 Г ц , a в p e I \,I яa BT o к o p p е лЯ Ц ИИ - o т 0,5 дo 0,0 16 c. М сr I ь ШaЯ IIII4pИIra.сIIекTpa сooTвеTстByeT KpyЛ}IЬIM сyдаМ Пpи MаJIoM вoЛ н е н и и Мop я , б o ль ш a я - M a Л Ь I I \4 с y даM п ри Bo л н ен и и 4-5 бaл . ЛorB и сy.ц,aM'coBеpIIJaющиM цI4]pкyляциIo. Paсшиpение сIleктpa флюктyaций oбъясняeтся диффyзнoй сo. сTaвляЮщей в сигнaле' Пepeoтpa)I{е}Iнol\{ мopскoй П,o'BеpxI{oсTЬЮ; качкoй и pЬIскаirиeI\,I с'yдна; пpи циpKyЛЯцvlL|_сменoй чaсти блесT ящ и x т oчe к , ф o p ми p y Ю Щ иx o T p a х { eн н ьlй си гн aл . П pи дЛи теЛЬ . }roNI кoГepeнтIloпl накoпЛении спеKTpЬI флюктyauий сoдep>кaт нескoЛЬкo IIиKoB' oб1pазoвaннЬIxсиГналaМи oT блестящиx Toчек' tlpеTеpПeBающИх paДI4aЛьнЬIeПеpeМеЩeния с pasЛиЧI{ЬIМисKopoсTями в зaBисиМoсTи oт иx BЬIсoTЬIlra сyдtlе и BI{дa кaчKи. Эти эффектьr п{oгyT пpивo.ц.иTЬв .ц.oПЛep.oBсKиx сисTeMах к yBеЛI'{ЧeHиЮЧисла Ч асT oт HЬIх сo с T а B Л я ю щ их и o Д н o B p е М ен н o М y o бH аpy)кеI I и Ю ц еЛ } l в нeскoЛЬких ДoIlЛеpoBсKих фильтpax. Bpемя KoгеpеI{тtloгo нaKoIIлеIIия Т п,o сyДaм oЦpaIIичиBаeтся yсKo'pеIIияMI,Iсyднa пpI{ кaчке
(н a fu :3 с м Т{l0... l00 мс).
lllиpoкoпoЛoснoГo сигнaЛa-иMIIyЛЬсa Для .цЛиTеЛЬнoсTЬю 0,04 мкс-бьтли пoлyче}lЬI ЗaПИсуr oтpa)кeннЬIx oт сy.ц.oвсигI{аЛoB, oбpalбoткa lroTopЬIхдaЛа сЛе.цyЮщиеpезyЛьTaTьI: BpеМя aBToкoppеляции oTД.еЛьньlхвьtбpoсoв флюктyaций (сенение нopмиpoваннoй фyнкции aBтoKolplpеЛяциипo ypoBtlю 0,5 с) сoсT аB и л o 0, 2. . . 0 ,6 с д Л я с y ,ц ,o Bд ли н o й l50 и 80 м ,вьr бpo сaм сбo л ь tпей интенсиBн'oсTЬю сooTBеTсTBoBaЛo бoлЬrЦеe BpеMя кoppеЛяции; oTpa)кеIrие сoсToяЛo из Пoследo]BaTеЛЬtIoстиПapциалЬнЬIх BЬIб poсoв ; B pе N {я K op p e Л я ц и и н а иб o ль r ш иx ' в ь l б po сo B lll,и po кo п o Лo сн Ь I хси . гнаЛoв' oтpa)кеIr}IЬIxoт небoЛЬIIIих сyдo.B, пpиMеplro в 4 paзa бoльrшe, ЧеM 'Bpе]\,Iякoppeляции oтpaх{енtlьIх yзкoПoЛ'oсньIх си. г}iaЛoB; N4o)I(нoo)Kи.цaтЬ' чTo пpи yBеЛичеtIии вoЛнеIIия Мopя pа3pЬIB B o B pе I\ I е I I иK o p p е Л я ц ии б y лe т y B е Ли ч и BаTЬ сЯ ; кoэ ф ф и ци е } I T Bа p и a ц I { и ( пo в с е м BЬ I ,бpo сaM ) П pИ Bo л I r еI { и I ,I мopя l бaл л с o с т a в ил 0 ,|7 ... 0 ,4 5 ; н а и -бo л ьr п eeзI { aч eн и e сo o TBеTсTBoBaлo сyдIIy д.цинoй l50 м нa xoдy' a L4eнЬшIие - сyднy дЛи. нoй B0 M нa хo,ly и сyдHy I,линoЙ l50 м нa якope; кoэффициeHT BзaиMIloй кoppeЛяции N{e)кдy вьtбpoсаM'и сoсTaB. Л я Л в сpе д , н eM0 ,l ... 0 ,3 пp и o б щ e м p a з M aх е 0,06... 0,5. Анaл,из зaKol{a paспpе.цеЛeния aN4[ЛиTyдЬIoтpa>Kel]I{oгooT сyМ K с B o с в е щен н o й 3o } I е H a paсстo я I lи и д . oB си ГI{aЛ a П p И т : 0 ,0 4 10 9o oT paД.иoГo.pиЗorrTаПoKaзaЛ' ЧTo ПpиМеpнo в 60 0/o сЛyчaеB ип4ееTМесТo pэлеевский 3aкон' в 30 oio-зaкoн Hакaгaми с ПapaМе T poM m: 0, 5 . B 1 0 Y o с лy ч a е в з a к lo н paсП pедеЛeн и я бл vтзo к к oбoбщ е н t l ol лy з a K o н y Pэ лe я . T а к им o бpaзo м , Д.a)K еП pи o бн аpy}Kе}Iии целей 'в бли>кнeй зolrе сЛеД.YеTсчиTaтЬся с BoзNlo>I(ЕIoсTЬю глyб.oких флюктyаций. Пpи oбнapyйeнии целeй в6лvтзи гo|pиз,oнTa, где у'сЛoBия pacпpoстpaнellия pадиo|вoлIl IIa длиIIIIЬIхтpaссaх пpи28
tsoДят к глyбoким флюктyацияI\,{,и пpи yBелlIчеHии ]Boлt{еHияl\лopя yчет этиx флюктyaций нeoбxoдиM Для .пpaвиЛЬIrогo вьlбopa энep. гoпoтe}IциaЛa и чaсT0Ti{o,ГoспeKTpа сигIIaЛa. Ha oсноваI{ии эKспеpиMе}IтaлЬнЫх дaнIIьIx Mo}I{нo таKх(е сде. Лaть'сЛеДJyющие lвЬIвoдЬI: пpи IIIиpoкoпoЛoсtIOМсI]гHaлe IlpиHципиaЛЬrro Bo3N4o>I{нo сyще. сTвeI{HoеyBeЛичеIIиe BpеМеIIи кoгepенTlloгo нaKoПЛeния пo сpaBнe. Ilию с yЗкolloЛoсtlыМ; пplr pасчеTaх xaрaкTеpисTик oбнapy>кeн'ИЯ' I,ЛЯ lllиpoKoПoлoсHoгo сигtlаЛa слeдyет yчитЬI'Baть смerшaнньIй хapактеp флюктya. ций сигнaлOB oт сyд}Ia: дpy}кнЬIй пo aзиMyтaльнoй пaчкe и I{езaви'симьIй дЛя тIapциaЛьI{ЬIхсигнaЛoB, пoЛyчеIIHЫх oт блeстящих тoчек вдoЛЬ дЛины сyдIIa; тpeбyеMoe yв.eЛI,IчeII.иe эн.epгoПoTellцI{алa для бqpЬбьI с глyбo. кими флюктyaциями Mo}кeт сoсTaвиTЬ 6... 8 дБ; yМенЬlIIиTЬ ,влияниe зaмиpaний пiloжнo с lПoМoщЬю пеpeстpoйки нeоyЩeй чaст'oтЬI зoндиpyющегo сигIIaЛa' IIpиMеtIеI{.иядвyх.цИ,aПaзoIIIlыx PЛC; oiбъединения инфopмaции' пoЛyЧaeмoй пo, paзЛич. ньIM paдиoЛoкaци'ottнЬIмKанaлaM' B Toм ЧисЛe и oт PЛC, aI{теIlIIЫ кoтopЬIх pасIIoлo)кеIIЬI на paзHьIx iBЬIсoтaх, и - чTo сaмoe эффeкTи|BIIoе- сOвoKy'пIroсT.и этиx техIIическI,Iх меp ; пpи Irа'бЛюде!Iииl{изкopaспoлoх(eнIlьIx целей, tlеpиoдиЧeсKи за. теIlяеМьIХ MropскиMи BoлнaIии' цeлeсooбpa3llo и3Mе}Iять пepиoд,oб. зo'pa. Естественные пpепятстBия (беpег, льдьl). oтpaхI(aтB IlIиpoKoМ иHTеpBaЛе: для гopистoй MeсTIIoсTи пpи I\laлЬIхyгЛax скoлЬ)кеIIия (oкoлo 0,5o) в Д,иaIIазoHe 5 и l0 сМ пp и вep тик aльнoй ПoЛяp из aциИ бo-t. l0 - 4 ... 3 .1 0 _ 5 (o 9 - безp аз Меp l{ая BеЛиЧиHa' м2 lм2 ) |1 4 4 l ' Boз мorк ньI tl 6 6 льlIIие ЗначеHИЯ бo, чTo SaBисит ,oT сoсTaвa и сTpyкTypЬI oTpa)кающей пo.вepxнoсTи. ИзмqpeнИЯ Пo oтBeсIioMy скaЛисToil{y бepeгy B ,циапa. 30не 5 сМ на гopиЗo.I{TаЛЬнoйпoЛяpизации и дЛитeльн'oсTи иM. п yл ь сa l, 7 мк с дaюT з нaчeнllе y делЬнoй ЭПP 3 .l0 _ 3 [4 3 ] (y гoл aIIMесTa лyЧa сoстаlBЛяЛ 0o, lIIиpиIIa ДиaгpaMMЬI IIaПpДrBЛeЕH,oсTи TeннЬI 'B BepT,иKaЛьнoйплoскoсTи 0,5o, т. е. и3MеprHия пp,oBoДI4JIL4cь в интqpфepeнциoннoй зoне). oтвесньlй хapaкTеp :беpегa пp,иB.o.цит к yBeличeниЮ Л'oкaЛЬHoгo yглa .скoлЬ}I(ения pа.циoBoЛI{и Kaк слeдy.Ц.ельнoйЭПP. B cвя3и с этиM в paсveтаx oбсTiBие к }лBелItчеtIиЮ tlаpyжeния целей Ha фoне oтpaхкeний oт скaЛистoгo беpeгa сo стaBЛяЛa 2 ..' З Гц нa },:5 см Пp и MаЛoM вoЛI]еtIиии y BеЛиЧиtsаЛ aсЬ нa пop ядoк пp и BoлHeнтlv l4 ...5 бaллoв Зa счет Bлу тЯH|4 Я лytlа' пеpеoTpах{еннoГo мopскoй i]oBepxнoсTью. Пpи paссN{oTpе}IиIi paДиoЛoкациoI{HЬIx xapaктеpиCтик ЛьдoB ПpeдсTaBляеT иItTеpес 29
oбнаpyjкенИe KaK сa]vlих ЛЬД,oB' TaK И цеЛей Ha их фонe. Мopскllе льдьt (повеpxнoсT}IЬIе.пЬ.цЬlaкBаTopий) I]oдpаЗДеЛЯюTIIa несKoЛЬкo l{ЛассoB, и3 KoTopЬIХBa)кнЬl с ToЧKи зpе}IиЯ t.IaBиГациoннoйбезoпaс}IoсTи айсбеpги. &ieхкению' TaK как елуЧa}I сTOлK}IOBеI-IиЯ oтMечaЮTся и для сy.цoB' oсIlащенItьIх pадиoЛoKaци. oiнtlЬIMи сpeдстBа IvIи. oбнapyrкение aйс'бepгo,B с oпpeделeннoй пЛoЩадЬЮ геoMеTpичeскoгo сеЧеtlия B I]aПpaBЛеI{ии[Ia PЛC дaeт paзбpoс IIoдисTаI]ции в l , 3. . . 2, 4 p a з a пp и o д ин a к o в o й их I I Л o щ ади сeч eн и я и pазбpo с t l o П Л oщ aд и с е ч е н и я в 2 ..' 5 p a з пp и oд.и н aкo вo й ди сTaI r ц I ,I [146]. и folеньtпий paзбpoс пoЛyЧен Пpи ]пpедставлении .цаЛЬHoсTи oбнаpy}кeниЯ R как фyнкции oT вЬIсoтьI айсбеpгoв h. Д'ля типoвo'й HaBигациoннoй PЛс }": 3 см эTa заBисиMoсTЬ BЬIpa)I{аeтсяэMпиpиЧе* сцой фopмулoЙ |44ll
R /R "20,16+ 0,25 1 9 h,
(1.6)
Г,Це Rг-.цальI{oсTЬ paдиo'Гolpl;IзoнTаПpи }IolpМальнoй pефpакции; Й ,- в ь Iсoт a aй с б е о г а . м. [л я aЙс6еp г o в u ы с o т o f l 2 0 ' .. 3 0 м дaл Ь I { o сTЬо бн apyr кен и я сo сTaBЛяеT oKoлo 60 0i6 дальнoсти oбнаpy}кения сy.цolBтакoй }Kе BЬI. сoT ЬI hc. !. aл ь н o с т ь о б н a p y х < е н и я o б лo м кo в aй сбеpгo в с м ал o й вьlсoтoй ПaдaеT Дo 20... 25 0lo и HaхoД.иTся B I]pеД,елах 10. . 30 % o T paД и oг op и3 o H T a ' ч T o П o д T B e p } I { ДаеT сп paBеДЛ и вo сTЬ фо pм yл ь I (1. 6). oцeним yдeЛЬIryЮ ЭПP ль.цa, кoToipyЮ Мo)I{Ho oпpeделить [13, 132l KaK пpoиЗBеДeIIие KBaдpaT.oB кoэффициентoв Фpенеля k6 и ,oTрa}Kеt{ияoT lllеpoxoBaтoй пoвеpхIIoсTи h,o. ДvтэлекTpиЧескaя пpoI { и цaе MoсT Ьл ь д a [ 1 4 ] д ля } ,: 3 ... l 0 см paB} I a 3,2, кo э ффи ц и еI { т h ф : 0, 28. П o лa г а я p a з M е p l I I е p o х o BaТo сTeйп o Bеpx llo сTи ай сбep. г oB сpaB H и MЬ I Mс д ' лин o й B o лtI Ь IPЛ C , сл едyeт pассМ атpи вaть ди фф yзн ь l й хаpaK T е p p a с с е я } I l i я ' пp и к o T o po м ho х 0,4 [l32]' To гдa о , o: 0, 013. З0
Пo экспеpиMенTaлЬнЬIM даIIнЬIM Ila6] o [itoЦl}loсти,сигнaЛa' oTpaх { еI { t{oгoaйсбеp гaми в диaпaз oнe 3 см, ЭПP aйсбеp гa ou: :0,2.. ' 6 5 0 м2 . Удельная ЭПP льдa Ле)Kит B Iip еделах 0 ,0 5 ' .. l,2. Б6л ьrпиe ЗнaЧеI{иЯбa И б6 ПoЛ!ЧенЬI Д.ЛЯ Kp y ПI{Ьlхaйсбеp гoв. K TеopеTичесKoй I.Iи>книe гpaIrицЬI знaчений ЭПP близки o ц ен ке. Pассмoт1pим IIpичиI{ЬIпoяBлеI{ия б6льшиx 3начeний. Фoкyсиpo,вкoй I]pи oTpaх{е[Iии oT слoистoй сpедЬI 'Boздyх-лeд-вoздyx сЛе.цyеT tlpенeбpеЧЬ lBBид.y 3нaчиTеЛЬI{oгooслaбления BroЛI{ДИana. зo н a 3 с м Bo лЬде (l0 ...2 0 лБ). Знaчительнoе Boз p aстaHИ€ бo B pяде сЛyЧaeB Mo)кHo oбъяснить сoBoKyIIIlЬIMдействием эффeктa сTaTиЧесKoй фoкyсиpoвки oтparкений oT paЗлиЧIIЬIх блестящиx o,т сyдotB Toчек I{pyпнЬIх айобepгoв allаЛoгичнo вьlбpoсам ЭПP (pис. 1.2) , a тaK)I{е HaличиеIvI,oT.BeснЬIxпoBеlpxнoсTей y нeкo,тopьtх oTp а> Kенийв ф aз е oт 4 .. ' 6 блeстящиx ай сбepгoв. Tак , слo' > к е}rие To Чек yBeЛичиBaет МoщIloсTЬ сигнaЛa в 1 6 ... 3 6 p aз , а сЛе.ц.oBа. TеЛЬHo' иЗМеняет OцеI{Ky oo. Aнaлoгичньlй эффeкт даеT 'oтpa)кение o.бpазyемoгo ПoвepхнoстяMи aйсбepга. Унитьlвaя, нтo oT , дa>ке oблoмки айсбepгoB пpeдсTаiвЛяюT сoбoй знаЧитеЛь}Iyю HaBигaциoнrryЮ .oПaсI{,осTЬ дЛя CyдoB (массa .oблoмкo.в сoсTa.Bляет l00... l5 0 т), дЛя p асчeToв дaЛЬнoсти oбнap y > к eтИЯ L I тp eбoваний м2 для K э н еpгoПoTellциaЛy PflC p eк oмeндy юT ЗнaЧе}Iия бa:0 ,1 i, : 3 сM и бa :0 ' 2 5 м2 для }, : 1 0 см. !.ля oбеспечения плaBaния Bo ЛЬД,aх полезнoй oKaзЬIвaеTся Д.oПЛеpoBсKая сеЛеKцl4я' KoTopaя rблaгoдapя pa3ЛиЧиIo спекTpoв флюктyaций цeли и пoMexи даеT BЬIигpЬIllIB oTнolIIен.иисиггIал/пoмеxа oT мopя 6 дБ пpи }, : : 3 ,см.и ПoзlBoляет зaMеTиTЬ иЗMeHе}Iиескopoсти вtlеpеди и.цyщегo сyдI{a B Ле.цoBoMкapaBal{е. Итaк, aНaЛИЗ пoкаЗЬIBaеT' ЧTo oсн'oBньIе xаpaKTеpисTиKи MopсKих цеЛей Bo MI{oГиx сЛyЧaях сyщесTBеIrнo paЗЛиЧI{ЬI' ПoэT.oMy ПpaBoMqpнo сТaB'иTЬзaдаЧy paЗдеЛения целeй }Iа KЛaссЬI пo p-a.циo. ЛoKацI]'oннЬIМIIpиЗнaKаM I{а o.снoBе pa.Д,иoЛoкaциoннo.гoиx oopaзa. Hаличие тaксdt клaссификaции ПoBЬIсилo бьt сKopoсTЬ oбpабoтки pади.oЛo.кациoннoйинфopмации в ЦBМ, .ц.aлo.бьt Дo.ПoЛI{иTеЛЬнУю ПoЛеЗнyЮ инфopмациЮ сy.ц,oBoдиTеЛяM.Этa клaccлфlкaЦтlя MoгЛa бьI сyЩестЧo,вaть oдI{oBpеMеI{IIoс иMеЮщиМся paЗД,еЛениeм целeй I]a KЛaссЬI пo фyнкциoнaЛЬньIм IIpизI]aKaM: цeЛЬ-IIoMеxа, бьiстpoи T. п. xoДнoе сyД,}Io,-MаЛo,сKopo.сT}Ioе KaЦI4ИинTelpеснЬI TaKиe хаp aKкл ассифи p aдиoЛoкaциollнoй Д,ля TеpисTики' I{аK pa.циoЛoKациo}Ilrая I'JIИHa цеЛи' .цollЛepoBскoe сMеще.ние ЧaсToTЬI' сПеKTp флюктyаций .oтpaхкение целей BI]yTpи oблaсти зaсветки BЬIзЬIвaет iбoлЬшIиe
BI tя tlo си T з aпaз дыBaЮ щий xap aк Tеp и пp oявляется в p aз нooбp aз . IrьIx пpoсTpансTBeHнЬIx мaсштaбaх [78] . ПoвелеItие lBeTpoBЬIx 'Boл.II' oписЬIвaеMьIх ypaBIrеIIияIvIигидpoдI{I{aМики пpи пpeнеб1pе>кeнии BязKoстЬЮ' пpедстaBЛЯеTся сoв,oKyпнoсTью сиIIyсoи.цaЛЬI{ьIх lвoЛII с paзл и ЧtIЬIMиBoлIl' oBЬIMиЧислaM1 4,|:2 лf t\, гдe A_ длинa мop ,скoй вoлньI. Пpи МaЛЬIx и эффект Пo,BepхнoсTl{oгoItaтя)Kения MaЛ' и Bo,лItьI бyдyт гpaBиTaциoH}IЬIMи (с длинoй ДесятKoв мeтpoв), пpи бoльrпиx 2{ мo)I{нo tпpенебpечь силoй тя}кесTи- этo слyuaй кa. tlиЛЛяpнЬlх lBoлII Maл'oй длины (сaнтимe1pЬI-.цeсяTки сaнтиN4eт. poв). PeшeHия ypaвнений гидpoдИHaМИK|4ПoкaзЬIвaЮт дBе Ba}KHЬIе oсoбеннoсти I\4opсI(иxBoЛII: вoЛIIьI oблaдaюT диспepсией, т. е. сo BpeMенeM tsoЛI]olBЬIe ПaкeTЬI paсплЬI,BaЮTся'диспеpсиoнHoе сooT}IollIеFIие (yпpoщeннo С22:Eу,, где g - ГpaBитaциoннaя пoстoянная) сBязЬI'вaеT кpyгoвyю ЧaсToTy в.oлtt Q с вo'лнolBЬII\{ЧI,IслoM; чaсTицы вoдЬI в BoЛнe сoвеpIIIaЮT дlви)I{eние Пo кpyгoвьIм otp'битaм с pa.циy. сoM' palвIlьIM Bы,сoте ,BoЛItьI;в сисTеMе кoopДIlнaт' дви>кyщейся с вoлнoй, ЛИI1I1И тoкa яBЛяЮтся Tpoхoи I'atЛ,|4' П pи бл и> к ения к сЛo}к нoй p еaльнoй к ap тине Nlolp ск их вoлн дo. сTигaют ПpeдсTaвлениeм Mopскoй пoвepх}loсти кaк слyuaйнoй двихкиT двyмeplraя кoppeляци.o,ннaя QyI { кц и я пo пap aMeтр aM ,{- p aсстoяIlИ.e, r- сдBиг пo p aсстoянию' l-вpем я , т- с,цBиг пo вp eмeни [7 8 ]:
гдe (
R ( r , т ) : ( в ( .r ,t ) L @ * r , t | т ) ) , ПрeoбpaзoвallпeФypье oт ) - yсpeлнениeпo мIIo)кесTtsy.
этoй фyнкции eстЬ эIIеpгетичeский спeKтp M'opсKих 1вoлII
E (Й' Q):12л)_3
(oтметка oбзopа o" Pис.l.3.oтpaжeния #'o11,}un3Y.xxxl!,,i.кpyгoвoгo
1Jеi
(Йr_ n",R
(', т) dr dt.
(t.7 )
Tpyднoсти, Пpи сигнaлаx бoльпroй длитeлЬ}IoсTи.Пoмеxи из oбЛacTИ3асBеTI{иoказЬIBaЮTtsЛияние}Iа BoзMo}кнoстиo.бнapyrкения цeлей и за Пpед'елaмиэтoй oблacтg. fl,ля paзpeшаюЩей спoсобнo. сти PЛC пo ДисTа}Iции50...l00 м Пpи сKopoсTиBeтpа l...6 мlс
oтIIoшеFIИеMаксиМaЛЬнoй .ц.aльнoсTидисI{pетнoй засветI(и к МaI{симaльнoй даЛЬIIoсTи сплoшlнoй зaсBeTки сoстa]вляеT l,4, пpи ско. M /сс кo po сти BеTpа |2..'22 poст и B е T p a 7 ...1 l М /с - 2 ,4 ,п p и o,TIIoIlIениe близкo 2,6. Пpи yхyдIlIеIIии paзpеIIIеHия дo 400 м к | , 4. . . l , 5 п p и p a з ли ч H ы x с К o p o с т я х веTpa. o сo бен н o сти pа.ц .[I o Л o кaциotlнЫx oтpaхKеI{i,tя paд . и oB oЛ I lc ?у : 2 ...5 0 с м, н а б лю дaл и BTo pи ч H ыe П и K и н a ЧaсTo ...5 0 l p a д /с l п иp ин o й 5 ...6 paц 'lc 14 aм П л и тyдo ft 2 ... i ax o: . l 8 . . . l 0 д Б . П o e т o мy в ь l ' б o p y Ч a с T к a вн yЦpи ,ц и aП aЗo н a paди о Bo л I r BЛияeT }Iа ypoвенЬ oтpa>кeний. oтметим нeпpеpЬI.BHьtйxаpактеp 'спel{Tpa BoЛн KaK слeдстBиe IIeПpеpЬIBIIoгoпpoцессa иx lBo3ЕиKнoLBения'poсTa и 3aTyхaния. Иc. сЛедoBaния Пo,кaзали' чTo тIa сПeкTp Moрскoгo BoЛнeния BЛияют гpyПпoвaя сT|pyKTypa tsoлI{' TечеI1утЯ'laГpЯзtlеIlия' близoсть беpегoвoй чepтЬI' глyбина I\4opя,вЬIxoд нa Пoвepхнo-сTЬ BI{yTpенних Bысoта, IJ1L|нa Й вoлtl, oсo.бeнн.oсти сTpyKтypьI lBеTpa Hад I\,IopeI\4. ЗaBI4c|4кoppеЛяцlroнHЬlMи сBязаHЬI вoЛII пеpиoд ЦpatsитaциollliЬIх МoсTЯМи, lп.oэTo}Iyloпи'сЬIBaют иx тoнкyЮ. сTpyкTypy' исП'oЛЬзyя yслoBtIЬIe фyнкшии paсIlpе!,елrнlия [41l. Изменение спеI{TpoB вoЛт{ oтpa. пpиBoдиT к изМeI{чи'BoстиxаpaKTepисTиK paдиoлo.кaциo}I,IlЬIx >кений oт мopскoй iloBepxнoсти дa}Kе пpи oди}IaкoвЬIx lgЬIсoтaх вoЛн .It сKop'oстях |вeЦpa..Ц.ля aнализa paдиoЛoкациotll{ЬIх oTpa>I{е. нtтil в УKi]-диaпaзoнe испoлЬзyЮт дByxMaс[ITабнyю Мoд.елЬ Mop. пpедсTавляiот вoлн.oвoй peльeф скoй пoвеpхI{oсти' в кoтopoй paзMepaMII' B ,ви.ц.еI{апилляpHЬIx lвoлII (pяби) с геoМeтp'ичeсKиI\,Iи KpyIIHЬIе IIa нaлolкeн}Iщx paдиoBoлIIЬI fu, сoпoстаlgиMыМи с 'дЛиI{oй в,oлнЬI' вЬIсoTa h" и 1.лl,ltla A кoтopыx 3IIaЧитeльIIo lпpeBосхoдяT длиHy paдиoвoл}Iы [l0]. B дeKaMетp,oBoM д.иa.пaзoне paссеяниe
34
Bсpx}IoсTи' дЛя KoTopьIх BьIпoЛIlяеTся yслoBие пpoсTpаIiстBeннoгo l)еЗo н aн с a:
nх : 2k CoSу : (4п/},) сos у,
( 1 .l 0 )
l.де T - yгoЛ сKoЛЬ)KеIIия; k - вoлтloвoe числo paдиoизлyчеI{ия; lL: |, 2, 3 , ... - Пop я,ц.oKпp oстp aЕ сTвeнЕ oгo спeKTp a. Эк спep имеit. таЛЬнЬIe даI]IIыe Il54] пoзвoЛяЮT сЧитaтЬ дtsyхп{асtпта'бн,yю мoдель Mopскoгo BoлI{eI{ияoбщeпpинятoй ,цля скopoсTи BеTpa' I{е IIpеBoс-
хoдящeй10 м/с.
Пpи yмеpеI]I{oM'Boл}IеI{ииMopя сI\{ещеIIиеЧaсToTы fcм в oбpaтlloМ ,}IaПpaBлeнии (нa PЛC) oПpе/целяется эффeктoM сдBигa ЧaсТo TЬ I П p и p ез oнaнсHoм p aссеянии нa пp oстp aнствeннoй сTp y к тy p e ц lя би [96] : lсм : /?Лoi у'o:2k cos \,, Fn
:+1
g иot
.
Сtн
щ
3'
иo1
o""rrrl
( 1 .1 1 )
ГД'е g - }скop€ F llие сиЛЬI Tя)I(eсTи; ш" - кoэффициент пoBеpхHoст. lIoГo нaTя)Kения] pв - пЛoT1loсTЬ Eo.ц.ЬI; L'|в'c - сKopoстЬ веTpoBoгo
сr I o 'сa (o б ычнo 2 ...5 % ск op ' oсTивeтp a). oтpaхкн'oйцpеBoги. .Ц,ля мнoгиx пpaKTиЧeских зa.цaч rПp€ . (CтЭвЛЯeт иIrT,epeс зaBI{сиMoсTЬ, KoTopyЮ нaзoBеM дистациoIIнoй хaрaктеpистикoй:
P": f (R),
(1. l3)
мopскoй'Пo'B€ P ХHoCTЬЮi где P*- I!{oщнoсTЬ сигHaлa, oTpaх{eн,нoгo fl,истанЦиOI{IIая R - paсстoян'иедO yчaсTкa мopскoй пo|вepxнoсТи. Пp'oцrссa oTpa)кеIrияoт хаpaктepистикa xapaктepизyeт слo}I{нo'стЬ 40t
IlЬIx .B сo'oтвeTсT'Bии с .OpиеIITациI,I лoкaлЬI{ЬIх пoBеpxIrостей MopсKих lвoлII. -хаlpal{Tepo'I\,I И3 тropи.и слeдyет' чтo вблиз'и oт PЛC фa.
I0LgPмfPg,дб
2
I + 56789t0
R,Цl! l)rrс. 1. 6. 3 ави си м oст ь M oЩlloст и oт . 1r:t;tiе нlllioт м op ск oй п oвеp хнoст и P д , (,l' дllстаtlцI,rи R пpLI нopмальнoй см ; п oл яp и 3 aци я 1lс(l1laкц и и (i, : 5 ()I )llзo} I тaл Ь нaя; i @ ": 4 , 3 o. т ": l, 7 м к с)
Pllc. |.7. !.истaнциoннaя хаpal{тepи. стикa oтрa)tений oт мopскoй пoвеЬх. -peфpакции: Hoсти пpи paзлиuнoй _ рaдиoгopизoнт пo мopю R". дЛя нop' NlаЛЬнoй рефpакции; Pо - чУBCТвИTeЛьHoCТЬ пpиeмника
I.pаrrицy Пеpeхoдa .Ме}I(дy зoHaMи и KpиTический yгoл 'сколЬl|r (.llI l5[ o пp еД.елЯЮ тпo ф op мy лам [l4 0 ] : Rn : \huh"l2,; у* : хlФh"), (1.14) t l | t ' | 1 ' , , l t ,n -вь t сoтЬI a н T е t {t lЬI P ЛC и мop скoй Boлн ЬI. l } д l l а пa з oн е вoлл^ ^ 5 сM IIp и ве p тикa ль н oй пoляp иЗa ЦИИ' туI-' ( ) ' 2 Г l м кс И 0 1 : ] ,Jo э кспе p име н T а ЛЬн ЬIе Да н I{ЬIe ooвпa Дa Ют l l ) i l ( . l l с 1 .; t M шпо фop мyлe ( l.1 4 ) , e сли вM е стo h " лoДcтa в,ц ять Де йст-
pаKтеpисTикi,I и кoЛичесTBeннЬIMи oцeнкaN,lи дa.тIЬнoсTltобнapy>кеIIия сyдoв'
C:4tr|0тТ. ,
г'Д.е h1
,{':I lI:
II II I c МopсKoй
пoBеpхIloсти
I{l{еeT
дистaIIциoH.I{yЮxapaKTеpисTиKy oтpa}кel{ий o,T МolpсKoй Т]oBеpхHocT.уI11,дaЛЬI{oсTЬ oбHapУх(eния сyдoB (кaк пapaмеTp' IioKaЗЬIBaЮЩи й кoн е u н ь rй э ф ф е к т p е ф p a к ц и и). ! ,л и тeл ьн o сTЬ э ксI I еpи I vI ен тa
72 cут.
B ь l яв ле н ь I T р и o с } I o B н Ь I хт иП a (1-,3) д.и сTан ц и o н н o I ?х apактеpуlcTI4KI4(pис. l.7) [3a]: З aB !Iс иM o с T Ь ' a П пp o K с иM иp y е Maя стeп ен н o й фyн кuи eй (l3 oпьtтoв)
P'zR_n
пpи 51ntlенн Ъ ст и П Ьp с o н a [ z Ь ] , o пp е ле ля ю щ ий ^j дaн LI o M сЛyЧae сBЯ ЗЬ М е)I iдy KaчесTBe[IнЬIMиoцеtIKaMи oTpaх{еlrий пo BиД.y дисTaнциoьIнol.txa. to
"""!I'-tt
'.i'l
,,jэ
сooT Bе T сT Byю щие
сyдoB oбнаpyх8,7R" >7 ,4RГ >6,5Rг 0 '71 0,82 0,59 0,74 0,83
Caмьtfl вьlсoкий кoэффиuиeнт сoПpя>KeIIнoстиoKaзаЛся Пpи гpatll,iЦax (3 ' .. 6 ' 5 .вьlбopoк, ) R.. B эти Гp aI{ицьIпoпaЛи Пp и пep вoм тиIIe _ oтр ^ a. Пpи TpетЬeI\{-92 0lo. пpи Bтopoп,I-79, rкений - 93 0/o I -I едo ста тoчньtйoбъ ем MaTеp иaЛa пp и R< 3 Rг Hе пo3 вoлил дrTаЛI,IзиpoBать пеpвый тип oтpa>кeниli Пo сTeПеняM ПoKазaтеля n r l фo pм уле (1 .1 5 ). Pез y льтaтьт из меp eний IIoKaЗЬIBaюT'чтo пеp вьlй ГI,IПoTpа)кений oписьIBaеT нoplvlалЬtlyЮ и несKoлЬKo ПoBьIlI]еtII{yю 1lсфpакцию дЛя эKBиBалеIITнoГop aдиy сa Земли < 2 5 0 0 0 KМ; Bтo. к м; ilо fi.-I I o B ЬIIIIeннy ю p еф p aк цию дЛя p aДиy сa Земли )2 5 0 0 0 грети й - свеp xp еф p aKциЮ . Hаибoльшrие дaЛЬнoсTи oбнаpy>кeния' кoTopЬIе есTeсTBeннo сBя. t.l.ГЬ с нaличиеM aтмoсфepнЬIx BoЛIIoBoдoв, зaфиксиpoBaHЬI ПpI.I I'I)сТьеМ (oсциллиpyющeм) TиТIe oтpa>кeниft. ПepвьIй MиIrиMyM .,:i.1lа;кений Пp и Tp етЬеM TиI1 е p aспoЛaгaЛся Ha дисTaнции Rмr: (a,44... l,l) R", его lIIиp иIrа сoсTаBЛяЛa 2 ,,. |0 к м. Nleстo p асll()..IoiкеI{I,Iя IVIиHиМyМa}Ia paЗЛиЧIlЬIх aЗиМyTaх MeI{яЛoсь не бoлее li('\I } I a - + 2 0 Чo. Пp oстp aнственньIй пep иoд к oлебаний ЗнaЧиTеЛЬllo |,2 2 R" дo 2 ,2 R", [Iиp иlrа MIIнL I. l| |\I C} lя Лс' яoт oIIЬITaк oпЬITy -oт xI\\l0B - от 0, lR" дo 0'22R,, a paзi\{ax кoлебaний IIo аМпЛI,ITy/це .,r 5 дo 3 0 дБ. I(ap тинa oтp arк ений пp и к p y Гoвoм oбз op е пoЧTи I ll ('l.la oсTaBалaсЬ стaбllльнoli B TеЧеtIие Чaсa. Из oбp a> к eниe ьIa IIoMеx' вЬI3 Balt}IЬIх l|.]liilI e иHдIiк атop a к p у ГoBoГo oбз op a (ИKo)
4З
Если пpoвесTи сpeдHЮЮ ЛиIIиЮ ЧepеЗ oсциЛЛиpyющyю дисTаIIциoнrryЮ хapaKтеpисTикy' тo сBя3Ь п{oщнoсти oтpаrкений oт yчaсTкa мopскoй ПoBеpхIIoсTи P* с Д,aлЬIloсTЬIо R бyo.' oГIисьI. в aT Ься B ы p a } к е } rи е м( лля R } R * l )
P* :
T. ,..и _
l0_2P
оoAR0"/(4пR),, (1.16) "О'?u''7' ЭПP мopя Д,ЛЯKpИT|4-ческoгo'yглa скoЛЬх{eЕiия; - IдeЛЬнaяMoщIroсTЬ; иMI]yльсHaЯ
o9
_
paзpelllающaя
^R
G -_ngФфициеHT yЬиления спoсoбнoсть PЛi I]o дисTаHции.
а'HT.I{I{ьI;
Зaвисимoсти для lllIIo с нopMaлЬIIoй (R_Z) и B диа-I]азoIIе 3 см. IIoд.. эксIIеpиMеIIтa' a 1.9, дaннЬIе )l'oгo сЛyЧa" np,u"д"nЬI нa pис. BЛ|4ЯH1'lЯ oцеI.Iки бeз ПoЛ}Ченныe 0.6, l.llсp}кд.aЮщиeчTo зIIaЧения зIIaЧитeЛЬIlьrйрaзбpoс , - в тa6л. 7.4, сo.ц.еpх{aT 1ltlфpaкций' ' 'hpoi"pанствённая lсОppeлящuя. tля IIpaкTичeсKих Задaч и1{теI )сс,} I асTaTисTичесKaясBяЗЬMе}I{дy сигiraЛаMиoTp a)I(еIIIiЬIMиp a3 хapaктеpистики дистaнциortнoй T a б л и цa |.4. Изменчивoсть I { p ив aя нa p и с. l .9
|0LgРнlро'Дб
I 2 2l 4
5
50 320 320 З20 180 240
7 0 ... 9 0 70 90 70 90 90
0,4 0,4
-5 ,3 5 -7
n9
- 5 ,3 -7 ,2 5 -7
o4 0 ,4 0 ,2
Пoвьlшeннaя Hopмaльнaя Пoвьrrпеннaя To жe Hopмaльнaя To rкe
IIoBеpхнoсти, paспoЛo}KeI{I{ЬIMи 'lllЧ[lЬINiIи эЛеM.IITaМи мopскoй хapaкTep BoздeЙсTBия IIaс. olIpеделяeт лyна PЛC. Этa связь ',;io,o IIa ПpиeN4Hик сTaHции Мopя oT oTpa)KеI{ия ('IIB11ьIх сqIeT За IIoMеx сxем C,Д.Ц. It t]ЛияеT нa эффектьt усpёднения в -а.втoкoмпeнсаTopax no1u,ЗjIl aa] l u",я ЪЁ.,i.io" ..)ltсПеpИпIе*',,,o"o," [ T,фРri ^':]o, (U' y . ' . L ,Z) ^ I lllr llт K op p еЛяции p aBен 0 ' 2 лp и сдBиге Bo Bp eMени _ Пpи с.цигe 0,9 иl\,IПyЛЬсa; llI, Гд.етш- дЛиTeльнoсrь зol+.Ц.иpyччeгo
зollдиpyЮ. iii'zl. . цз1"'; 0,98- Пpи сд.Bиге0,05т".,Д.литeльнoсти 2 M Kс B .п.иa -пa з oн е l0 B э кспё p име н ""
lll'llх
сoс'а вляли
и М п yЛЬсoв . .2,7 M. rr 55 сM, yгoл .*йi*Ъnй я 0,2.. .4", BЬIсoTавoЛ}IЬI0,3' Koppe. кoэффициeIIта yBеЛичение I{a l)lз6pос дiнньtх yKaЗЬIBaeT 0,9т" иге сД.в M пyЛЬ-с^1 и ЗoнД.иpyюЩeгo yKop oЧе}1ии Пp и ' |,]|||'И|4 _!lo lU'+' Пpи ти: сoсTаBJIЯJI ,, т,,:о,t йкс.кoэффиuиeIITкoppеляции oTpaсвoйствaсиГI{aЛoB' t',^мкс]0,2).ПoлpЬбнo кoppеляциoI]ньIe ,
lJ я,|1M
Pис. l.8. Пoмeхи зa сЧ-етo:La>кений oт Д,{opяIra экpalrе ИKo PЛC пpи свepхpeфpaкции
Pис. 1.9. Зaвисимocть oTI{oIIIеIlия Moщнoсти oтpаrкeний oт мopскoй пoBеp.хнoсти к ЧyвствитeлЬI{oсти пpl,r. еNI|1Икa Po oт дистaнции пpи нoрI\IaлЬнoй и пoвьIrцeннoй peфpaкций (вы. сoта aнтенны 10 м)
, l r ( ' l I l I Ь I Xoт M op я' p a ссM oтp e н ы ^ B гЛ. z.
IIастoтна,я. кoppeлящiя. oнa xapаKTеpизyеT стаTисTичесI{yЮ yчaстнaстoтoй, oTpa}I{еIIHЬIх нeсyшей (.ll'I:tЬсигнaЛoB с pазлиuнoй pa3pеIIIеI{ия эЛеMelrтy сooтBетстByЮщиN{ l'{)NlMopскoй пoвеpхнoсти'
для кoэ.ффициентa i;.iii;..Ъ-^i,Ъo'. i tц+l пonyu."oвьipa>кение числa IIеЗaBисиMьIхoтpa. .|;l(.'l.o,t]Ioй кoppеляi1ии Ъ слy.lae бoльшoгo llr ll.l.CЛ€й]
r .r r .А I -
Af)],, R1: [sin(пт"Af)/(пт" сдBиг IIo чaстoTе.
дti_:l r.r1!"
MyTалЬнaя 14
иЗМеIIчиBoсTЬ
IIpи пoвЬIlIIеннoй
peфpaкции
Пo сpaвI{е.
Rr щaл6.Пpи длиA{":,>1 знaчениe Rr:0, .ц.ля и веp .
иMIIy ЛЬсa oт,3 дo 0 ,l мк с Пp и гop иЗoнтaльн^ ой |(.,r I I ,|| oсTl,l к oэф ф иlttlt;t'llt ,IIoй lloляp иЗaцияx и y гЛaх ск oлЬ> к ентlя0 ,2 ... 4 o l... 3 ' a Пp и Afт,: пp и 0 ,2 l(op p eляции дoсTигаeT_ з нaЧения l|ltt.I l,l' tIа q асToTe l3 ГГц '\/r ..-.10 ,l сoxp aняй." i1 ,в. Ё е.цаBниe из мep eния
45
ПpI,IдЛиTеЛЬ}IoстииMIIyлЬсa 80 мкс и BpeMе[rи yсpeД}Iения 300 мс с сaMoЛеTa пpи бoльlлиx yгЛax скoЛЬ}Kения тaK)I{e Пoд.TBep.ц.иЛи IvIаЛoеЗнaЧeниe pa,циyсa чaстoтнoй кopprляции- (нескoлькo мeгa. г e pu ) oт p a > к е н и й.o т мo p с к o й п o B e p х н o сти [155]. П pи yкo po Чeн и и o}KIIДaтЬIIpoиIvIIIyлЬсaиз-3а pa3pеш]el]ия oTдеЛЬнЬIx BoЛIr сЛe-Д,yeT пopциoнaЛЬнoгo yBеЛиЧеI{LIяpаДиyсa ЧaсToTнoЙ Koppeляции' чтo нeoбхoД,имo yчиTьIBaTЬ пpи вьIбope чaсToTHoГo paЗнoса .ц.ЛядeKop. pеляции oтpахкeнItйoт..мopскoй Iтoвrpхllorти (пepесЧитаннЬIЙ B yслoвHyю скopoсть oil KaK фyllкция yгЛa il,{е)кдyнaпpaв. Лением^oблyueния и llaпpaвЛeниеМ ветpa 0 пpи гopизollтaЛЬнotl (а) u веpтикaльrroй(б) пoляpизauияx: !-тц :l
} r к с ; t J T , , :0 ' I
м к с ;c ,
Х-
(o_ yгoл д aнI I ь I e ав тop oв скoль х (e l tl { я 0 ,3 l " ; скop oстЬ B е T p а 1 0 . . . 1 4 м/с; в Ь l сoT a в oлHЬ I l } I ; Х-угoЛ скoль ; ке ни я 0 ,l 3 .; скop oсТ Ь в е тp а l 8 м7 ,с; в ь I сoтa в oлнь t 2 м)
СpeОншЙ часToTнb[Ii сdвuе oтpaэ{'енfroеoсuенaла. oн пoявляется B сЛ е Д сТ B иея B Л e н ия П p o с T p a н с т в е I ]I ]o гopеЗo н aн сa и ДBи >K ен и яM o p. , скl Iх B oЛ I ]и з a Bи с и T o Т p я Д a ф а к т о p o в: н ап pаBЛ e} I и яo б.ЦyЧеH и яBеЛ и Ч и I]ЬIи I ] а П p а B ,Ц е l { иBяе т p a ' y Г Л a с I (o Л Ь )K ен и ЯЭ. ксп eptlм eн TЬ IiI o K a. 3ЬIBаIoT[14B], uтo сpeДHий ЧaсToTItЬIйсдBиГ сBязаIt с усpеД'I.IенHЬINI н аПpaB Л е н ие M B е T p a K o с и н y с o и Д а льн o й зaBи си M o сTЬ Ю (pи с. l.l0). Cpедний частoтньIй сД,Bигfд Дaн B I]epeсЧеTeIIa yсЛoBнyЮ paДиaЛЬ. нyю скopoсTЬ Uдl uтo yдoбнo npИ aНaЛИЗe oTpa)кенI,lйв paзлиuньIх диaпазoнах BoЛн, Taк KаK .цaннЬIe BеЛиЧиI{ЬI (д.тtя бoльtпoй скo. poст и в е тp a ) с Bя з a н Ь I ф o p мy лo й f д:2тlд/X, И зм epeн и я п po Bo Ди Ли в д и ап aз o I ] е Д Л l I н B o Л н 5 с м. B бo л ьr п и н стве CЛ yч дgu (кpo м e oГoвope[IнЬIх) скopoстЬ BеTpa B м/с, BЬIсoTa BoЛtlЬI l м. ЭкспеpиMеHт Пpи гopизонтальнoй ПoЛярI,IЗaцI{14 I,ЛЯ бoльшей скopoсTи BеTpa даЛ aIlaЛoгиЧtIЬIе pе3yЛЬTaTЬI. 3aметньl oTкЛo}lеFIIlя oт 4в
Uв'|'|/с
I )rrс: 1 1l. 3 aви си м oст ь част oт |]()I oсдви гa oт p aж ени й oT I \ 4 oр . h()ii tloBе pхнoст и (п ep eсuи т aнl|()г()B yсЛoвнy ю ск op oст ь tlo) oт скop oст и вет p a uв: _Bе pт и к аЛ Ь ная и гop и з oн. Ф. , o 'lI)|lая
.lll)l)oB lL(.
скoльжeния
' ',lt
l8
м/с
пpи
Pис 1.|2. 3aвисимoсть Чaстoтt:oгo сдвигa oтрa}кeнltйот моpскoli пoвеpхнoсти' IIеprсчитaннoГo в yслoвIryю сl{opoстЬ'oт )'гЛa скoлЬ)кeния (скo. poстЬ ветPa l0. .. 14 м/с, oблунениe пoпе p е к t t а пp а влe н ияве тp а )
Х _даннЬlr
пoляpизaции; (скopoсTЬ
F
вeтpa 0'3lo; yг"]e
0 ,13 ")
l2
м/с
пpи
скopoс,гЬ скoЛьжeния
l l ] l I \ ( f " * 0 ,5 i") скop oсT яx Bе T p а ' Ч T o гoBop llT o p а 3 t lo\{ BлIlяIlии I l ; l o T pa ) Ke н н ь t й сигн а л oсH oI] I] ЬIх oT p а }Ka loщиx э Ле M е t IT oB M op сKих I l l l . IIII B и MП yль сIloM oбъ е мe пp и op T oгoliа ЛЬн ЬIх пoляp иЗa ц иях . Этo l l ) . ' l ) I i t I o o T p a 3 иT Ься Ir a Kop p e Ляц иoir н ЬIх сBoilсT Bа х сигн a лoв. Сy. I l | ( ' ( . тB y e т M н е н иe [ 1 4 8 ] Ч T o чa сT oT н Ьlй сДB!4 г н a Г op из oH T a ЛЬн oй ' l ) l , l pl l З а ции Зa BИcИT oт сKop oсT и Bе T p а и Bь ] сOT ЬI M op скIlx BoЛII' l l I ;l I ] еpТ иKа ль н oй-B oсI{oBH oM oT BЬIсoтЬI BoЛH t { сBяз a H с op би. t t ' I I OЁIс кop oсT ЬЮ гp a Bитa ц иoI] IlЬIХ BoЛн . ',r l l l r м o p скoй a квa тop ии' пp llле Г a ю ще li к бe p е гoвой u е p те , сp e д. lril 'litсТoТньtй сдвиг с yМeHЬIIIeflиeM vГЛa сKoЛЬ}кенI,Iя (1'велtluе. ] l l I ( ' \ l / l I , I сT a н ц ии) yBе лиЧ иBa Лcя в 2 p a Зa гIp и П r p r x oде oт vгЛa . i r l . l l l , ) I i € HlIЯ 1 ,4 . .. 0 ,5 o к yГ Лy сKoль > Kе 1 {ия 0 ,0 6 " ( p ис. 1 .1 2 ) . П p и' | | I I l \ , , ) T o Г o yBe лиЧ e I{IIя исЧ e p П ЬIBa ю щe oбЪ ясн иT ь T p Vдн o' тa I{ ка к | | i ' l ( ' l ) , I Л ] { }Ie Bсе сyще сT Bе Ir IIЬIe Г идp oM е T е op oЛoгиЧ e с'I{I.Iе пa p a . l . ' l I ) l , I С кop oсT Ь Be T p a Ir a бoЛЬшIT lx ДисT a н ц иях от бе p е гoвoй vе p ть t L (| | ] l l r oЗp a стa T Ь' х oТ я yвe Личе н иe l{а ЛoBe . eе дByкp а тIIoе I
|l ()
I l r r l l l ' t ,] .2 e М CЯoбЪ Я сi] итЬ э T o яBле н ие }Ia oсн oBr сТ a тисT иЧ е сIioй l I l | | l l ) ( l)( I , I NIop скoГ o BoЛt lе H ия' П p и yM е н ЬIIIe }iии yгЛa сKoЛЬ> I( е H ия ta
yBeлиЧl'IBaIoTся геoМетpиЧeсKиepaзМеpЬI пЛoЩад,киМopсKOй пoBеpхнoсти, paзpеIЦaeмoйPЛс. tля т.r:0,06o paзMepЬI бьtли 250Х 400 мм. Пpи yвелиЧеtlииpaЗMеpoBpaзpеIxaеMoйплoщaд.ки ПoПаДанIiяв нeе сиЛьtlooTpах{aющихэЛeвoЗpaстaетBеpoяTнoсTЬ
MенTOB oTД.eлЬнЬIхBЬIсOKих BoлH' B кoTopЬIx чaстицЬI BoдЬI .цBI'I)кyT ся с б 6 ль ш ими с к o p o с T я M I l ' Ч е M в o бщ ей M aссe. Если считаТЬ, Чтo ДЛИHa мopскoй BoЛнЬI Пpи сKopoсTи вeТpa l 0. . . 14 М /с p a в H a 5 0 п 4 , T o B paзpеI ]r aeм ый э л ем е} I T п o П aдaеT oкoЛo 40 вoлн. Хoтя бьt 4 из нllх (10 %) MoгyT ип,{eTьBЬIсoTу, сyщeсTBeннo ПpеBЬIIДaЮщyЮсpеД.HЮЮ.l.ля pэлеeвсKoгo pаспpедeЛeния BЬIсoTвoлн 10 0/o-}IaяBepoяTHoстЬ сooTBеTсTByеTпpеBЬIIIIeнI,IЮ сpеднеIl BЬIсoтЬI BoлI{ЬI в |,7 уaзa' ЧTo пpиBoдиТ к BoзpасTаIIиЮ п oл я п pи I \,I е p t l oъ |,7 7 : 4 I p a з а (дл я yГ Л a скo ЛЬ } кeн и я M еH Ь tr I e кpи T и Ч e с K o г o ) . o т p a > к е н ие o T э т их Bo л tI дo \,I и I ]и pyeTB сyM M аp} I o M сигнaЛе oт paзpеIIIаеMoГo эЛeMeHTa. Частoтньtй с.ц.Bигбулeт oпpeд e л яT Ься с к o p o с T Ь Ю П e p e M e ще н и я ЧaсTи ц Bo дЬ I I { М eн н oB э Tи x Bo Лнах. ПoскoЛьKy ДBи)Keниe чaстиц BoдЬI пpoисxoДLIT нa глyбoкoй BoДе Пo кpyГoвЬIм opбитaм с pa.циyсoM, ПpoПopциoнaлЬнЬIlvlBЬIсoTe BoЛнЬI [4l' 80] , ЛинейIIЬIe*сKopoсти Пepе\,{еЩенияTaKх{е ПpoПopциoнaЛЬнЬI BЬIсoTe BoЛIlЬI.l{Ля pассМaTpиBaeN{oГoсЛyЧaя этo o3lta. чaеT yвеЛиЧeние линейнoli скopoсти ЧaсTI,lц BoдЬI BЬIсоKих BoлIt и ЧасToTI{oГo с.ц.B],{гаь |,7 pa3a пo сpаBI]еtIиЮ сo сKopoсTЬЮ и ЧасToTнЬIM с.цBигoM Д,ля BoЛн сpедней BЬIсoTЬI.B экспepимeнтe чaстoтньlй сДBиг yBеЛиЧиBaЛcя в 2 paЗа' ЧTo xoрolпo "Ц.oсTaтoчнo paсчетoM. сoBПадaеT с ПpиBеД.eнI{ЬIM , Hа мaльIx дисTаtlциях При yГЛaх скoЛЬжeния, бoльtпиx кpиTItчeскoгo' пoЛе изMeняеTс'я tlpoПopциoнaЛЬнo R-3, и пoэToMy poлЬ oтpa)кения oT oтД.еЛЬI{ЬIx вьIсoкиx BoЛIt бyлет знaЧиTеЛЬt{o\4енЬ[Ie в сyMMаpI{oN,IoTpа}I{еHHoI\iI сLIгнaле. Этo TaK)Ke oTpа}кает эKсПepиМе н T aЛ Ьн а я з a B ис иM o с т Ь p l rс . 1 .12 (см . зн аЧeн и я aД Д\ЛЯ yгЛo в сK oЛ Ьх{ e н и я |,4 .. ' 0 ,5 2 " ' к p и T и Ч e с K и r i yгo л o кo Лo 0,9"). K po м e тo гo , peзкo сoKpащаeTся ЧисЛo Bo.llt{ B pазpe[IaеМoм эЛeмeнTe (oт 40 Дo 4) , yМенЬшaеTся BepoяTнoстЬ tloпaдai]ия B I{егo BЬIсoKoй вoлньt. Из pассмoтpeннoГo l\,{aTеpиaЛа сЛeД.yеT,ЧTo стaтисTичeсKaя Пpиpoд а Mop с K o Г o B o Л H e н и я и o с o б e н н o сTи .ц и сTан ц и o llн o йх аpaктepи сT и ки oт p a > к е н ий o т мo p с к o й П o в е px н o сTи П pи Bo дя T к yBеЛи ЧеI { и Ю сpeдIrеГo ЧастoTнoГo сДBиГa IIpи yL,IeнЬшeниIlyГЛа скoЛЬ)Keния. Taкoй пoДхoД IIoЗBoЛяет пpoГнoзиpoBатЬ иЗMеI]eI{иe чaсT oT ЬI o т p a х < e н и й П o д и с T a I ] ц и и' ч To и М еeT зн aЧeн и е дл я П paвиЛЬHoгo вьIбopa пoлo)I(еHиЯзoнЬI pe}кеKции пoMех B схеMаx с'Д.ц, кoгдa не хBaтaет BpeMени д.ЛЯ TекyщеГo aI{алиЗа .Ц.oплеpoвскoй Ч aсT oT ЬIo т p a > к е н ий o т мo p с к o й п oBеpх H o сTи . C yвeл и Чel{ и еM сTепeни peфpаKцIlи и лptl6лll>кениеI\{дисТациoннoй хapaKTеpисTиKи к зal (oн y R _ 5 ... R _ 3 э ф ф e к т Ь I y BеЛ и ч ен и я Дo п Л еpo Bскo Г o с.ц Bи Г a бyдyт yMеI]ЬIxаТЬся. Пpи с в e p х p е ф p а к ц ии и o с ц иЛ Ли pyю ш ей ди стаlr ц I ,1o н н o йx аpaк. T е pи сT и ке П o Я BЯ T с я н e с I { o Л Ь I ( зoo I ] o Tpах { ен ilitс pазл и ч H Ь I M иД.o I ]л е. poB сK и МI l с д BI 4 Г а M и'с o o T Be T с T B y Ю Щи M иpазЛ и ЧtlЬ I MyЧaсTK aI \4кpи в ol i 3 (см. p и с . l .7 ) . С лe лy е T o } к и .ц aTЬ 'ч тo B зo н e вбл и зи P Л C 48
(0 к ени й ( . . l I УЧ а и эKЗoT иЧ e сKих oт мopскoйпoвepхrroсти AS(f) кp а T KOBp е пo }'poBIIIо 3 дБ, пеpeсниTaнHaя Nl('lIнo сущeсTвyЮщиx tl]иpoкoпoЛoсв yслoв}IvюскopoстЬ кaк функ( ASzF ", l I l nх с П ек тpов флю ктya ц ий ция скopoсти Bетpa: t ']l(' Л,. - Чaстoта ПoBTopеtIия и\4A,( D _ гop и3 oн Т а ЛЬH иа явe p ти. r r r . ' r ьс o в ) . T а киe сП e ктp ЬI н a 6 лю Д,a ли к а л Ь н а я П o л я p и За ц [ I и t l | ) l t \ J еpI I o 1 p а з з a l0 0 ... 2 0 0 с. I l I и pI l н a сП е KT p a ' ка K пoка з а ли l |'('IiеpиMенTаЛЬнЬIе исс.Це.ц'oBa}IИЯПpИ кoГеpенTtloМ деТeкTиpoBaHИИ И }Г l.l3 скo"ЦЬ}Kе н и'l I l I l l , З a B исиT oT }Iа IIp а Bле Ilия oблyн е н ия ( l . l l t . . l . | 4 ,a ) . oтме че н ь I из M e н е н ия Ix иp иt IЬI спе кT p a в 2 p a з a лp и r I r l | ) ( ) С , Г ИBе тp a l8 м/с, H t t з : 2 м. П p и скop oсТ и Bе T p a l0 ... l4 lt /с, l l 1 ' _ 1 N I [ lиp иIIа сП е кT p a иЗМ е t lяЛa сЬ в 1 ,5 ... 1 ,B p а з a . Н a и6 oль I l | . r ' | l ш и pиt lа сП е KT p а oТ ivlе Ч е н a ДЛя н a пp а Bле н иii oбЛ}'Ч e н ия, oT Лlt . l l . l | ( l I I l I I х с я н a 2 0 " oT t Iа пp а BЛе н ия' П p oT иBoП o.Цo}I{н oгo t Iа П p a B"Це AIиЮ l l t ] l ) ; l . Ч ем н их < е oT t Ioсите ЛЬн ь Iй yp oве н Ь сП е Kтp a флю ктya ц ий, те шт l Il I t Lr ( ' l I l . е.ЦЬн oбoль r u e p а сt liиp е н ие сП е кT p a . I.сtlденцию yBeЛиЧeI{ия lIIиpиt{ЬI сIIеKTpа I]a низKиx ypoBнях l l l l | | \ I -ен Ь I] Iе н ии yГ Лa сKoлЬ) Ke IIия x a p a KT е p иЗye T p ис. |.|4 ,б ( lлинa | | l | | l :| ( ' П еKТ p a из \,Iе н яе T ся М a ксиM a лЬн o в 1 ,7 p a з a ) . H e смoтp я J\, 474
спeKтpa фЛIок. pa3бpoс дaннЬIх ПpoсTpaнсTBеHtIyю lrеoдIlopo,Ц.IroстЬ мo}I{Ho счйтu'i lvсTaнoвЛеllным фaктoм. Этa oсoбеннoсть BЛияеT tIа "y,uiuи B сoЧeTaнии с и3MеtIеl{ияМI{сpeдней часToтьI спекTpа
б) дstr.l,Гц
д$|0)'l ц
lll)I t П po х o)к д.ен}Iид.ЛI{IiIIЬIX Mop ск их BoЛI{ (сo сp eдllиM Пеp иoдoM (\ . 7 с). Эк спеp иМенTaЛьIto эф ф ек тьr Пеp еMe)KaeIv IoсTи p ябп бьlли '' кeньI rlбttа.pyr B Лaбop аTop ньIх иссЛeдoBaниях. Изменение oценKи llIIipинЬI сПеKтpoB флюктyaций вo вpeмени, {)i\IеЧеllнoe Пpи изi\4epенияx' пoдчepкиBaeт HaIIИЧИeMедЛеннЬIx из. /п4)
lu l
I
l-
Ц г t1 L
"6
1,050,70052
70 po
l.t]llИзмеllеr lие 1 . l4 . Pис . pи]lЬI спеI{Tpoв флюкт1,аurlfi oт MopсI{oП пo. o тpa ; к с н lt й Bеp хlIoсTи:
100 75 5A
y po Bн яx - 5' - l0, - 90дБ @-н а Iiа paзЛ ич HЬ.]x^пелецг ах (вpемя
'' Б"L 0
g l':2, 3. . (п :1, 7 Мкс: п oЛяpи зац Пя гoри; ; p " . д ; Ы ; ; 0 '} ii- Ъ"Jr,oi'i Ъeт pa l8 ъrlс 7":5 с М; вI]eменll (вpelIя 0,2 с)i 6-вo paзлиltlьlх скo"lЬxielll{я б_нa усpелнения . зoнтaльrIая); уг"qaх "iiii. г opI lЗoнта"lьilаi;вьlсoта Boл ньl l vi lI е.цeн Г Ъ ":z.з.; т i:t ,; \lKс; I] oЛ я ри3а ц] Iя iirэ
B сTopoнy BЬlсoKIlх ЧаtloсиTеЛЬнЬIxypoBl]Ях спeкTp иMееT > сToT. ПpиЧиnoi его сyЩеCTBoBaнIlя Д.o Koнца tlе BЬIясненЬI. УЧеT eгo Ba}Kен, наПpи\{еp KoГ.II.aTpебyется BЬIсoKoе ПoдaBлеHие IIoMrх B с,чeMaх C.tI'Ц в oбЛaсти paдиаЛЬIrЬIxсKopoсТrй цеЛей, ПpeBЬiшrаЮ. щ и х 3. . . 5 м/c . П o д н е p к н е M ' Ч T o П pи Bсеx сп -еK тpаЛЬ н Ь I хи ЗM epе. It и я х П pи М е t l Я Л и с T a H д a p T [ I y I Оa П I ]аpаTуpy С4-54. У сpедн ен и е п po . Пo NIнo)KесTBУpeали3аци1{. иЗBo.Ц'иЛIl I]oKaЗЬIBaIоT' rITo lПllpиIra спеI{Tpа фЛ]cK. Исслеltовaния т yаци й 3н а Ч и T е Л Ь I ] oи З M e н я е T с Я B o BpеM е} I lI .BpеM я и зм ен еllttfi сy. щ e сT 3е }lн o П p е B o с х o .ц итo б щ e е Bp е N{ Я H aK o П Лен lI я B l1З\{ еpи TеЛ я x ' oД н а и з p е а ли з а ц и й э T и х и3 M е I ]eн и й П pи BеД.еI I аЕI а pи с. tr .|4,в. Aбссl л r oт н o е 3 н а rI е н ие Ч a с T o т н o г o сдBи Г а П pи ypo Bн e - 10 дБ OU
L
J
12
I
2+
J0
J6100312 2Аf/Гi.
Pис. l.l5. Ф1'нкция кoppeляции измeнений (с) и гистoгpaммa paспpедeЛeния (б) шиpинЬI спеI{тpa флюктyaциil NlсI'Iеi]иЙ сигIIaЛa' oTpa>KенI{oгo Mopскoй пoBepхнoсTЬЮ' кoтopЬIе ]\I0'IiHo paссMаTpиBaтЬ кaк нeсTaциoI{apнoсTЬ. Интepeсен BoПpoс {l l}pеMеI{и IIЗMeItения I'IIиpинЬI спeкTpа Пpедставлефлюктyaций. I I l l е o б эT oM .ц a е т Kop p € Л яц иoн н а я иЗNiIе I] е н ий ЦlиP ин ЬI фyн кц ия ( . I l еl ( тpa ( p ис. 1 .1 5 ,а ) . Зa вp e мя oкoлo l с спe ктp флloктуa u иfl I I ' t i \ I еhя еT ся з н a Ч итe ЛЬн o. Н e н op миp oBa IIн a Я гисT oГ p a M NIa p a сIIp е . /lс.rlенI,IяIIIиpинЬI сПеKTpa флюктyаций пo ypoвню -5 ДБ в Д.oляx ' l ; l с Т o тЬ I п o BT op е }lия иI\,{пyЛЬсoBЛ' пp иве де Ilа }Ia p ис. l.|5 ,б. I1 a б.llI()даеTся IioчTи IIIесTиKpaтнoe pa3Личие ]vle}кдy MaксиМaЛЬI{oй ll r,tlIнимaльнoй шиpl,lнoй сI]екTpа. Учeсть иЗ\4eнение lllиpи]iЬI ('ll('IiТpа фл-юктyauий мo>кHo, yBеЛиЧиB сyЩесTBeннo oбъeМ yёpeд-' rrltt'l',lot]вьtбopки. Paсчет сTpyKTypнЬIх фyнкций oTpa)кенI]ЬIx сиГнаl t t , l l ' I I C П o ЛЬ3 yе M Ь] x BЗa М е н Kop p e ляц иoн IlЬIх I] p и a н a ЛиЗе }lе сT a ц иol | :l l ) l i Ь J х П poц e ссoB I||2 1 , пoз BoЛяe T oпp е де ЛиТ Ь yЧ a сT oк Bp е M e I{и' | , l ( ' I l po ц eсс oсT а е T ся с,T a ц иor r a p н ЬIM и M o) I{I{o П p иМ е I.Iять обь Iчн ь le ц I ( . l ( ) , . l ЬoI б p a бoтки сигH a Лa . P а сче т сIlе KT p oB сT p yKT yp н ЬIх фyн кц ий l ) l | ) ;] jt i еt { и йoт мop скoй пoBe p х н oсТ и IIOKа з ь IBа e T yBе ЛиЧ е t lие сП е I( l l ) : | . 'iI, н o l i п ЛoT н oсT и н а 5 .. . 7 дБ П o сp a BЕ Iе н ию сo спе ктp a ль н oй l I l ( , , Il i o с Т Ь Ю ' p a ссЧ иТ a н lloii пo кop p е Ляц иoн н oй Ч T o сt sЯ . фyн кц ии' j. Il i { ) с эф фе KT а М и I] e сT а ц иoн a p н oсT и.
IIа фopмy спeкTpoв флюктyаций oтpaх к енньIйсиl'tlал ; b(t' т) - к oMПЛeк снЬIй гay ссoв Пp oцесс' хap aKTеp из y ющиЙ (lI l)а)кён нЬIйсигнал -пp и дaннoм з oнДиp y Ю щеM сиГнале. Hез aви. r Il\{I{MИпеpe]\4еннЬIMи этoгo Пpoцессa бyлyт pасстoяtlие (в eдиниr r ;r хт) и B p еMя. C yuетом Toгo' ЧTo cИГHaЛ пpиxoдящий на Bxoд ПpиеМIIиKa' ll r I o lleн T Bp еN4 eни l, из лy uается Пep едaтЧиKoМ B MoMент t-т ll oTpа}каеTся oт yчaсTKa цеЛи B Мoмeнт t - т/2, I{oМIIлeKснaя . ltбaЮщ aя сиГнaЛa' oтp aх(eннoгo всей ПoBep х}IoсTЬIo'p aвI{a сy 'I ||t.|)П o 3иции oтp а> к eнийoт эЛеMенToB:
: T v' i(t _ т1Ь S 1r; 1t_ тl2'т)dт -Ь || ,|l]ЛЯeTCЯвьlбopouнoй фyнкциeй кoмплексHoгo гаyссoBa пpoцeсса' r ' lr \,ЛeBЬ IМ сp едI]иM.Е гo ф y нк ция I{op p еЛяции
oт мopскoй ПoBеpxнoсти и yMенЬtlIиTЬ теI\,1сaMЬIМ МeЦIaющиe oтpa. жеIlия, сЛy)KI,ITсyществoBaние B пpиBoдtloМ слoе oблaкa бpЬIзг, тjpиBoдящиx к oслaбЛeниЮ ПoЛeЗI{oгo сигнаЛa и IIoЯвЛеIlию N{e. l IIающ и х с и г t I а лo B с o з н a Ч ит e Л Ь н ь I М и дo П Лepo BсK и М и сдBи Г aM и Чa. стoTЬI. Пpиведенньtе .цaнIIЬIе IIе исЧеpпЬIBaют Bсегo Mнoгooбpaзия влllяiия MopсKoй пoBepxнoсти нa xapaKтepисTиKи oтpa}I{еннoгo си. гнаЛa. oстaется, в ЧaсTнoсTи' не BЬIяснeннЬIMдo кoнцa' KаK пеI{а' вЬIбpoсЬI сTpyeK BoД,ЬI}Iз пy3ЬIpЬI{oB'сoсTaBЛяЮщих Bнyтpel{Е{юк} ee съpуKтypy, бpЬIзги, сyщeсTByющие B ПpиBoдIroM сЛoe' изIVIеI{яют диаIIaзoItнЬIe, пoляpи3ациoItнЬIe и флюKTyaциoIIItЬIe xapaKTepи. сT и ки oтp a i K е н t l Ь I х с и г H a лo B. М a л o и зyЧeн o BЛи я н и e н a x apaктe. 52
(ll- т,)Х o.,- т\i^t," R"(t,,): Е T _Tdт dъ, х I.;l{Ь G, t _ т|2)Ь"(",, o _ т112)\ | |t' l\/l-
MаTeI\{aтиЧескoeo)кидalrие; * -
(1.l7)
oбoзнaЧeниe кoмплeкснoй
l i l l | |)' |)I (е l I tl o с T и .
I,t'.lltl сиГнаЛЬI' oTpa)KeI{IlЬIe pa3ЛиЧ}lЬItt,Iи эЛеMе}ITaМи пoBеpхl l l l ( . l I l ' с T aT исT иЧ е сKи н е 3 a BисиNIЬI' а кa > кдь lй и3 э тиx сигH а лoB | | l l l ' l . ( . l ' , l I } ляе т вь t бop oн н yю фyн кц иЮ сT a ц иoIr а p н oгo кoI\{П лe l{сH oгo l . | \ ( ' ( ' ( ) | l zlCЛyчдi"o.o пp oц е сса с н yлe BЬIM сp е дн иМ ' T o
м {Ь1t, ф Ь*(o,
',)}
: R" (l _ о, т) 0 (т _ т,). 53
ypaвI lе} r и e Пoд ст aв л я я э T o BЬ I p a х ( е H I t eв ф o p мyл y (1.17)' I I o Л yч и I \4 сиГI{aлa oTpaх{еtll]oгo для фyнкции KoppеЛяции
R"(l, о):д
Т Й (t - т)R' (r - 0, т) Й"(rl- т) dт. J
пo. У д oбн o BB е с T и B p a с с M o T p e н ие ф yн кц и Ю pассeя н и я M o pскo й BepxнoсTи' oIIpе.цеЛяеMyюкu'. пpЬЬбpaзoвaние Фypье oт фyнкЦии
кoppеляЦии R',:
S*(т, f) :
(' I A' (',, т) e-,,nt"'dт,, J
(1.18)
сoбoй эI]еpгетиЧeскийсIIеI{тp Фvнкция paссеяIIия IIpe.ц.стаBЛяeT си. зot{Д.llpyЮЩeгo oTpах{ение п-poцесca Ъ |t' т1, oПpедеЛяющeтo pасtIpедеЛениe oна xаpаI{TеpизyеT IIoBеpхIloс,Tью. тнaлa мopскoй Ъ'pa*"n"it пo дальносTи и дoПЛеpoBскoйчастoте. Bид фyнкции paссеяния зaвисит oT сoсТoяIIиямopскoй пoвepxнoсти'yГЛа сKoЛb.}Keнияи .цpyГиxфaKтopoB. B oбщЪiл слyнae paссеяние pа.циoBoЛrrмopскoй пoBepхнoсTЬю 2 из кoтopo,x [Iio(т, f.) и S*(т, l)] ввe. хapaKтeplrзyют 4 фyнкции, ^дpyгие с tloп{oщЬЮпpеобpaзoвaния lloЛyчaЮT Д.вe д"i'o' пеpеменнoй :Фypo""'... пpoсTpaнсTBеннoй пo oт yKaЗaннoi*,6y*nц,li т). (пo зaдepхкнoсть ПoBepхнoстЬю. B П еpB Ь I е 1 4 зУЧ a Л И с pа B I l и . B цrЛ . [89, я х p аДиo o K е aнo г p a ф и и ди апаз oнa Ч T o I I p} l B еpT и K a л ьн o й Бь I лo i з +]. дoкЬЗaнo' ;;;;;; Д; внo 1 0 _ 6 . . . 1 0 _ 9 гI pи б о л ьш o й с o с T аBЛя ет Bo Л He HИ я o q ТIoЛ яpи Зaции Мopя сooTBеTсTtsеIlнo. Bьlсoтa MoрсKих BOЛII и мaлой бaлльнoсти paс3нaЧиTелЬIto MенЬшIe дЛинЬI pa.ц.иoвoЛI{ диaПаЗol]a и ПoэTol\4y oПpeд.е.часToTЬI сMeЩеHие xapaктеp, pе3oнaнс}IЬIй IIoсItT сеяние (1.l1) Л ЯeTся Пe p BЬ I M Ч Л е I]o M пo Д. I (o p е Il l] o Г o B Ь . I pa } к eн и я ф о pм y л ьI oT o T pa х ( eн н o гo с и гн a л a , и BeTpoBЬ IM с нo с o M. С пe к т p ф люк тy a ц l l й MаKсиMyMoB' oснoBtIьIх из сoсTotIT дByх I]oBеpх}loсTи' мopскoй часTOTЬI нyЛеBoЙ oTlioситеЛЬнo pаспoЛoх{енrrЬIХ сиMMеTpиЧIlo
наблюдaются ipu.. f.tо). Kpoме To.гo'B спеKTpaх флю.ктyaций
MaKсиMуMЬI BЬIсllIих Пop!/ццoB_ с бoльtпеtt чaстoтoй сMeЩения и шt е н ь r п е йa мплит y Д .о й [ l 3 4 ] . Г p y п п о вaя сTpyкТypa M o pсK и x .Bo Л I I '
LIтo зьlбь и TеЧеI{ия исках{aIоT и иЗ\,{еI{яIоT сПеKTp флюктyaциЙ, yсЛo. [IoЗBoЛЯеT исПoЛЬзoBaTЬ деKа\{еТpoBЬie BoЛнЬI .ц.Ля KoнTpoЛя нa не бо ль ш r I I х a K в a T o pи я x . I , I з. -зa T o Г o , Ч T o в ий в oлнo o бp aз o вaния pa З peШ I a Ю в деKа MеT p o Bo M д иaПaЗo не т p y Д. I l o Д . o б и тьс я х o po ш eй и3BЛeЧeMeTo.ц.oivl yГЛy' oснoBнЬiNI и Пo Д,исTaI]циI,I щей спoсoбHoсTи
|;А
lr llя и н фo p мaции сTаноBиTся сIIеKTp aЛЬньlйметoд. oднaк o BсЛеД- ' t.'l.I]ИeMaЛЬIx ЧасToT ДoIIЛеpoBсKoгo сL,{ещения rrеoбхoдимo кoге* l)rI{T1{oHaкaПЛиBaтЬ сиГнaл B TеЧeIIиe дeсяткoB сeKyнд. Бoлеe .LсTaЛЬ н yЮинф op мaцию o хap aKTep исTиKах Mop сKoГo BoЛHeния \1()){ tн o П o Лy ЧиTЬ' IIp oaнaЛиз иp oBaB не ToЛьк o oснoвной лепесToK (.llекTpa флюк тy aций, нo и МaKсиMy MЬI BЬIсllIих Пop ядKoв' oслаб.]lсIlI-IЬIe IIa несKoЛЬкo десятKoв Дeцибeл. H еo бх o димьIй энеp гопoTенциaЛ (мк B/м) ДеKaI{еTp oBoйPЛС на 1l{)I]еpХItoсTнoй вoлнe, тpебyющийcЯ Д,ЛЯ aНaЛИЗa сIIeKтpoB флюк* r vaц и й o тpa> к енийoт мop ск oй IIoBеp хIloсTиIrа y p oвHе - ft (дБ) oт-
а) sffiдб
-2
ф
-/0 1 2
fвр
Pис. l.16. Cпeктp флюктyaций oтparкенийoт мopскoй пoBepxнoсти:
с_ нa
ча с т o T e l3' 4 М Г ц ;
б _н a
. I а с т o т e 9, 4 М Г ц ;
(fоo-
6p e г г o вс к Ъ я u a с т o т a )
l | ( ) с I l T l Л Ь I ]o yp oвIr я сП е KT p a лЬн oй плoтн oсT и B гЛa Bн ь Ix М a KсиM yM a x у i|().jIytlиM из фopмyлЬI FIaI]pя>I{eннoсTи ПoЛя oTpa)кен}loГo сиГнaЛа l j t o н е л и ф p а кц ии
Е-
6,85 "' . 1o{|FOa 1q f ?"'1"R2
lv (R)1,,
(1 l.e )
r lr r . P -М o щнoсТь (сp едняя), Bт; G-к oэф ф иIIиeнT y силения aH|(.I lllЬ l;о -ЭПP oTp a)к aTеЛя (в дaннoм сЛy чae o,:ooДR0 "R; 0 "||||I I )I I }диaгp la p aд; - элеMeнT p a3 p еtIIе" аMMЬI I]аПp aBЛе}l}IoсTи' ^ R з 1 l \а ?u 't
| | l l l I п o д и сT а н ц I1 И)i У ( R) : ,-,,R - L4 Iloх {иT е ль oслa блe н ия; l l ] i ( t I с T a Н циI,I; R-p a ссT oЯ I] ие ' кI\I; а ,-p a ДИУ c Зе мли; B-па p a ' l . I | ) , x а pа KТ е p иЗyю щий yме н ь r пе н ия сKop oсть V пp и yBe ЛиЧ е . ( ( за висит oт },) ; Q-пa p a ме T p , yЧ иT ЬIва ю щий BЛияt lие llp o. '.ttlt r | | l I N l o с T и мop ской пoBе р x н oсT и. ' ] ;t i ;и с и мостЬ V( R) П p I.IBe Дe н a н a p иc' 7 .|7 [ 9 9 ] . flля a Е Iа ЛиЗа . l t l ' t i | . Р 3 o T p а х ( е Ilн oгo сиГ н a Лa гlа yp oвн е -& ( лв; oтIiIoсиT r лЬ}Io l l . l i ( ' I i I I o гo IiIa ксиM yM а yp a BIr е н ие p a .ц 'иoЛoка ц ии 3 a I] иIIIе M B BиДе :
20 |g(Е lE"")- Iё:2a |gq,
lI { 1j -ypo вeнь пoЛя oTp a}KеIlнoГo сигнaЛa пo ф op мy ле (l.1 9 ); l ,''' 'ypoBеHЬ BiIеIшниx IIIyп'IоBIlа Bxo.Де пpиемнoй антенньI PЛC {l l]('\{llЧеские lllyМЬI и иHДyстpиaлЬIIЬIе пoмeхи) | q - oTнollieниe. 55
сигIraл/пoMехa Пo нaПpя)KeниЮ, нeoбхoдиt,Ioe Для o6нapy}Keния и и3MepeIIия IIapaMеTpoBoтpа}KеtIнoГoсигнaЛa' Исп oл ь з y я ф o p мy лу ( 1 .l 9 ) ' п o Лyч и M Tpaн сц ellдel{ тн o e ypаBH ен!Iе Д.ля ollpе.цеЛeния эl{еpГol]oтенциaла [99] :
h +20|g q:
6,85..l08PQ o о -0 ._ 3 0 lgR_ з+ l" . Еi^|Q 1n?.,l ' ^ R в}-, 'o 'o
' T o д е к a M еTpo BьI еP Л С н a п o веpх н o стн o й P aсче т ь l П o K а З Ь I Bа Ю тЧ B oл н е T py .ц н o и с П o Л Ь З o Bа т Ьд Л я K o нTpo Л я x apaK теpи сTи K Bo Лн eH и я Ira MopсKих aкBaтopияx 3a пpeДeлal\,tи200 км B сBя3I,l с pезкиM yMеHЬшIeнием фyнкции oслaблeния' !,ля oдtloBpеMеHнoгo аIIаЛиЗа pа3ЛиЧI{ЬIхyЧас T к o B мo pскo й П o Bеpx н o сTи ц ел eсo o бpаз}Io ПoBЬIIIaTЬ paЗpеIlIаЮщyю спoсoб. нoсTЬ Пo дистаHции. oдцaкo paс[IиpеtlиЮ пoлoсьI сиГIIaЛa ПpеПяTствует загpy}I{еIr. нoсTЬ lI.иапазoIIа BoЛH MнoгOЧисЛеIII{ЬII\{и с p е д с т B а M и pади o сBя зи . Ши pи н а Чaстo Tь I oкoн, сBoбo.ц,tlЬIхoт и3ЛyчеIIий связныx систеM, сoсTаBЛяет oкoЛo 50 кГц, пo-этoмy .ц.oстих(иMая pa3pеIlIaЮщaя спoсoOнoсTЬ Пo дисTаtlции 6лизкa к 3 кN4, чтo пoзBo. ЛяeT ЛoKаЛизoBaть B пpoстpaнстBe Tечe. н и я и o i l a сн Ь I е п pи po .Д.н ьlеo бpaзo Bа1I и я_ pe'Ц.Kие oсoбo BЬIсoKие BoЛtlЬI' сМepЧи' , цеIITpЬIУpaганoB' цУIIaMи и T. п' KаI{ гeoмeтpиЧесKI{е pазMеpЬI Taк айсбеpгoв сoиЗМepиMЬI c Д,лtt'нoirBoЛнЬI Ри с. | .| 7' Зaвис им o с т ь МIlo ) к итeл я oслaбленltя сЛеД.yeT o)Kи,II.аTЬ, .ц'екaметpoвoй PЛс, oт дисTaнции ч т o Э П Р aй сбepгo в и 3-зa pезo н ан сa сo . с т a Bи T l 02... l04 м 2, a o бл o м кo в ай сбеp-
и Mopских дoBаI{ЬI.
целей
B ,Д.еKaMеTpoBoM ДиапaЗoне
не,цoсTaToЧi;o I4сс.пе-
гидpoмeтeopoв {.3. Paдиoпoкaциoн!{ьtexаpaктePИc,I'l||у| и нeoднopoднoстeй пPивoдl{oгo Cлoя тPoпoCфePьl paдиoлoKациoIItIьIe oTpа)Kei]ия сoЗ.цаЮT paЗЛиЧtlЬIe МешaюпIиe Пpoисхo)кд'е. и oбЪеKTЬl атмoсфеpнoгo нeoднopoдtloсTи физиueские
TyМaн' снeг и т. п.; oбла- oблака, дo)K.цЬ, n,". nn","ooбpазoвaния сTи тypбyЛeнTнoсTиатмосфepы-тepN{иKи,бpизЬl, гoptlЬIевoЛI1ЬI'
flo
иrIвеpсиotIнЬIe слoи; биoлoгические oбъeктЬI- ПTицЬI'}IaсeKoMЬIе' ПoслeД.ниe IrеxapaKтеpнЬIДЛя Mopскиx yслoвий. Bлияние метеooбpaзoвaний.oблaчнoстЬ на.ц,oкеaнo\,IсyщесT. |]уеTB сpeДI{еM 58 }9 вpeмени гoд.a'нaд сyrшeй-490lo [lal]. Пpи IIЗMeHeнии сyщесTBoBaIiияoблачдoЛГoTЬIoт 0 дo 60o вepoятI{oсTЬ IIoсTи'изMеняeTся oт 40 дo 65 0/6.B ApктИKe И Aнтapктике oблaчIIoсTЬвстpечаеTсяЧaще и B ЛеTнеeBpeMя Д,oxoДитдo 75... 90 %" Bысoтa нихKel{нЬIeoт целей сиГI{aЛЬI.oднoстopоrlнee пoгoннoе oслаблен и e B т yМa н a х M o } к н o o ц e н и т ь н a o сI lo Bе э ксП еpи М ен TaЛЬ н Ь I хo ц e.b6
.KиДKие и TBеpдЬIе. K >киД,кимoTIIoсят дo}кди' MopoсЬ' K тBеpдЬIM_- снег' сI{eх{tlyЮKpyПy, гpaд. Haибoлee T aблп ца I . 6 . P а с п peд ел eн и eo с a д к o B по paйонaм Миpовoгo oкеaнa Числo днeй с oсадками
Иcлaндия' Hoрвежскoe мoрe DаpеIlцевoMope Hьюфayндлeнд Ceвepнoe мope .,квaтopиaлЬIlaяЧaсть
AтлaIlTики ИндиЙcкиfl oкeaн Эквaтoirиальнaя чaсTЬ Tиxoгo oкеaI{a Филиппиньt Apa в ийскoе мope Aн т а pкт икa
60
150 150 150 150 200 ,.. 200 .. 150 240 50
| ГoлoвoЙ итoг oсадкoB' сN! I ZO
75 10c 75
.ilбI ,I Чн o200 lo, a y мep eннЬIе 4 0 ....6 0 % oт Bсеx TиЛoB Дo)KДeй.УЧи,|.l'I]ая' ЧTo B сpeд.}IеМпpoдoЛ)I(итеЛЬнoсTЬ дo)кдя Ilе MeIIеe 2 Ч, ( PeднесTaтисTичeская иIITенсИBI{oстЬДo)кд,я HaД' oкеанoМ бyлeт ('()сTaBЛ я TЬ 0 ,5 . . . 5 мм/u в з aBисиМoсти oт p aйoнa. BеpoятнoстЬ дo)I{д.я инTeIIсиBI]oстЬIо 100 мм/u B IIpиMopскиx 1litйoнах tIе ПpeвЬIlшаeт5.l0_a, а 'Ц.oх{дяиtlте}IсиBIIoстьюl0 ммful()-2 зa гoд,' IIoэToMy oсI{oBIloй вклад B ГoД.oByЮ сyMMУ oсaдKoв i(llI o т дo } кд и y меp еHнoй интенсивнoсTи (5 мм и менеe).. Замeтим, nJ' t/l l'
д5/llм
/1 0
А' см
^ rct' l
Pис. l.l9. 3aвисимoсть кoэффициeнта пoгoнI{oгoпoгЛoЩеI{ия paдIloвoЛн B дoждe paзЛичнoй интеHсивIloстtloт ,ц,ЛинЬI BoЛнЬI
(с)иyлельн aкuФУнк a я ьt :'#"fiY^к uи.Цлин ;"xi#;1?"l:;:жffi
{IToдaжe пpи бoльшroM ЧисЛе дo}K.цлиBЬIхднeй из.зa небoльrпoй иx сpедней Пpo.ц,oЛх{иTеЛЬI{oстI{ сpедняя BepoяTнoсTЬ дo}K.ц,Яoбычнo IIе IIpeBЬIIшаeтl0 0/6.oднaкo ПеpеpЬ]B в oбнаpy>кеIlии }Ia несKoЛЬKo r I асo B и з-3 a дo)к дя oIIaсен' TaK KaK из MеIlеI.IиенaBигaциo}Iнoй oб. (]1.анoBки IIa Мope пpoисxoдиT бьlстpo (зa HескoЛЬкo минyт ). l] связи с эTиМ' xoтя oблaкa и тyl\laHьI- бoлеe paспpoстpаtlеtlнЬIе ,IBлeIlия' ЧеN{ .ц,o)I{ди, TpeбoBaние к NIopским РЛC oбнapyхкди oTличaЮтся pазMepaМи и кo[IцеHтpaЦиeiт KаПеЛЬ в зtlа. IIIITелЬIIЬIхпpeдеЛax, чтo oбъясняет pа3лич|4Я B paДИoЛoкaциoнIIЬIх xapaKTepисTикax oTpa>I{еннЬIхoт FIих сигHaЛoB. !,иaметp I(апелЬ изMеI{яеTсяoт 0,25 дo 6 мм. С poстoм инTeнсиBIloсти дo>кДя 0ТI]oситeлЬIloе ЧисЛo кpyпнЬIх KaпеЛЬ Bo3paсТaeт' ЧTo BЬIзЬIBaеT }/BеЛиЧe}Iиеoтpa>кeний, oсoбеI{нo Ilа BoЛнax' Д,ЛИНa кoTopЬIх сoI I З\4еpи M aс диaMеTp o\,Iк aПеЛЬ. Pасчетньlе [9 5 ] y сp eдненHЬIе 3 аi}tiсиМoсти кoэффициентa oслaбления Tд и y.u,eльнoйэффективнoй I|Лoщaди pассeяния дo}iкeнии oдI]o. lipаTtlo гo llек oгep eнTнoгo p aссeяния, дaHЬI нa p ис. 1 .l9 Д.ЛЯ }"< 10 см. УД,eльная ЭПP дo>кдeй ПpиBедeнa K eДиниЦе o6ъeмa lI Пoэтoмy иMеет paзI\,{epнoсTь м-l. Пpи пpoстpa}IсТBeIIнoMэлеMeнтe
paзpeшIeния (импyльснoм oбъемe) пopядкa 106 м3 дoх{Д,ЬIiнтeнсиBt l oст ЬIo 10 мм/u g a } u : 3 с м д .a е т o Tpa>кен и я (в п pи бл и ж еI I и и lteK oг е pe н T н o г o p a с с e я н ия ) , э K B иBa Л ен Tн Ь I еЭ П P , paвн o й l0 М 2, ЧTo сoи зМе pи мo с Э П P M a Л Ь I хц е ле й . Частицьt дo)кдя paспoЛaгaются B пpoстpaнсTBe значиTеЛЬIto pе } K е , Ч е M Ч a с T иц Ь I T y I v I а н a ( l ... l 0 0 K aп ел Ь н a l м 3)' н o и з.ц .есЬ yЧет кoгеprltтнoсTи paссеяIrия oKазЬIBаeTся Ba)кtlЬIM.Пo фopмyлам, пpиBеД.еIIнЬIMBЬIшIe'ПoЛyЧенЬI сЛедyЮщие ЧисЛеIlItЬIеoценки дЛя Д o} I{ д яи t I T е н с LI B I l o с т Ь Юl 0 мм/н : oд:7,4. l0-10 R2 (} ": 0,8 см ) ; б1: | . 10- 10 R 2 ( } " : 3 с м) ; o ,д : 0 ,6.10-10 R2 (} ,: 10 см ); o д: - 0, 2' l 0_l 0 R 2 ( f u : 3 0 с м) . ! .ля p a сстo я н и й R > 1 K M o д сTан o BиTся сyщeсTBеннo бoлЬп]е, ЧeIvIбдr paссчиTa}Iнaя B неKoГepeHTнoM с M - н a [o pя .Ц.o к' I 'л я } u: 10 см - н a п pи бл и же н |l k t: I ' Л я f u : 3 и сдBиГ сKopoсТIt BеTpа IIo 3 пopядка. TypбyлeнтнoсTЬ аTI\,Ioсфеpьt BЬIсoTе пpиBoдяT к изMеItеI]IlЮ фазьl сиГFIaЛoB и oгpа}lI,IЧIlBаЮт poсT oд с pассToяl]иеl\ITакиl\,IltзttаЧeIIиЯl\,Iи R, .ц.лЯKoTopьIх ЛинейньIe paзMеpЬI иN,lIIyЛЬснoгooбъеMа сTаIIoBятся сpaBниN,IЬIс ЛиttейнЬlM МaсIIITабoм тypбyЛeнT}IoсTи.Пo-видимoмy Bсе эTи oсoбеHHoсти и oбъясняют эффектьI oбнapyх к д я З I .I аЧи TеЛЬ lI a, флюктyацi-rй oтpах<eниfl,oт дoхкений oT мopскoй ПoBepхнoсTи.oбнapy>кение\,{aЛopаЗ\,IеpllЬiх цеЛей с IIoMoщЬЮ сxeм CДЦ яBЛяеTсЯПoЭToмyтpyднoй заД'a-
.Iеi]l.ПoвьtшIaЮт эффективнoсть oбнapy}KеI]иЯ, yBеЛичIrBая BpeMя j io Г еpен тHoгo HaKoПлeниЯ, ПOBЬIIIIaяp аЗp еllIаЮ Щ у ЮсПoсoбHOсТЬПo цa"liЬ}IoсTll'исIIoЛьзyя Kp}iГoByЮ ПoЛяpизациЮ' a TaK}ке yBeЛичI{Baя lIpollЗBeдeнvтe}"F (F- uaстoта IIoBTopеI]ия ЗoндиpyЮщиx иIuПулЬLlов). ПаpaNleTp }\F/2 oПpeдеЛяеT ПеpвyЮ слепyю сKopoсTЬ B схеМe (],1Ц с ЧepeзПеpиoдt{ьIмBЬIчиTaниеM. B;]иЯнИe oблaстей TУpбyлентtioсти aTN{oсфepьlи биолoгических tlбъектoв. oбъектьt и неo.ц.нopoднoсTиyкaзalrlloгo Bида B бoльшrин. L]TBесЛyЧaеB BизyaлЬнo нr наблюдаемьI. oтpa>кeния oT HиХ пpи. it'j Тo н aзЬ IBaть < < aнГeлэхo> ) oTp a> KеIIияMII oT ЧисToГo небa |7 ]. иЛи [)азличают тoчeЧнЬ]е и I]poTя}КeннЬIеaнГелэxo. ToЧеЧньte oбязaньr СL]OIIМПpoисxo}кДeниеM пTицаM' нaсекoMЬIM и TеpмиKaM' пpoтя. Л(еннЬIe- слoяM неoд.I{opoдHoстейпoкaзaтeля ПpeЛoМЛeния aтMoсфеpьl. Отpаэюенuя oT nTuщ. Интеpeс K IIиi\{Boзник Пpи IIpoeKтиpoBa}Iии сliсТеlvl yпpаBЛеt{ия BoЗД.yIlIнЬIM дBи)кеIIиеM B aэpoПopтаx. Ha.ц мo. реIlI пTицьI Taкх(e IIoяBляЮTся ЧасTo. НасчитьtвaЬт 260 Bидoв NIop. СKI{х птиц' и3 I]I{x l50 oкеаничeскиx, питающихся I]а хoлoдtlЬIx теllенilях' бoгaтыx I]лаtIKToнoM. Мнoгие неoKеaIIиЧеские пTицЬI Bo []pеМя мигpaций пpoЛrTаюT Irа.ц.oTкpЬITЬтMMopеM и ДЛинa пеpе. ЛеТo B paBIIa 2 7 0 0 ... 9 5 0 0 к м. Koнцентp aция пTиц нaД, Mop eм NIo}KеT B oTдеЛЬ}IЬIх слyчaяx сoсTaBЛятЬ IIесKoлЬкo десяTкoB t{а 1 км2 3 0 0 0 м, [110]. М aк сипlaльнaя BЬIсoтa ПoЛeTa oбьtчнo не Пp eBЬIIIIaeт ХoТя oTдeЛь}IЬIeвидЬI BсTpечaIoтся нa BЬIсoTe 6500 м. Hа oсI{oBaIlии l)ади o Лo кa циoннЬIхиз меp ений BЬIяс}lенo,чTo Пp и нoчнoй Мигp ации 90 % птиц летит в слoe oт 200 .цo 1800 M, a сKopoсTи иx пoлeтa ilЗM еI lя ю T ся oт 5 0 (мop ск aя нaЙк a) дo l1 0 ... 1 5 0 к м/н (неp ньIй стpп ;к). Ск op oсти ПoЛeTa B Meх{Ml,iГp aциoнгtьIй Пеp иoд в 1 ,5 p aз а N,lеLIЬшIе.
И зм еpeния в без эхoвой к aшtep е ЭПP чaйк и I]a BOлIle 1 0 см ЦaЛ И зI I aЧeния 2 .|0 - 3 ... 1 ,5 .1 0 -2 М2 , a MеЛк их пTиц-l0 -4 ... l0-5 м 2 [46] . ЭПP сTaи пTиц y BеЛиЧивaeтся нa 2 -3 пop ядк а. B иrtrepфepeншиoннoй зorie oTpaжeнньIй сигнaЛ oT ToЧечt{oгooбъектa ПTицьI- I\4O>I{еT Boзpaсти нa 72 дБ. У некoTopЬIх эЛeМенToB HaBигациoIIIIoгo oгpа>Kдelrия (веx) ЭПP сoстаBЛЯеT eдиницЬI и дoлI,I IiвадpaTIIoгo Метpa, a нeoбхoдиMoе дЛя иx oбнapy>кения oТtloшIeниe сtlгн ал /п o меxa дoЛ}к нo бьtть l0 ... 2 0 дБ, пoэтoмy oTp a)KеI{ияoт iI Tи ц сpaBниMЬI с сигt{аЛaми oт целей и Мoгy T oк аз aTься пoмеxoй в п ,lo pскo йp aдиoЛoк ации' Ha p ис. l.2 0 пoк aз aнЬI oTMеTк I]нa ИKo, сoЗдаIlнЬIeпpoлeтаЮщей нaд Мopeм стаей гyсей. 3aви си мoсть ЭПP птиц oT Д,ЛинЬIBoлнЬI Il1 0 ] имeeT МaI{сиMy M g,a i).- I 0 см (o.:5 .1 0 -3 м2 ), y мeньIIIаеTся нa 1 0 дБ на },:3 Ъм lt н a 15 дБ- нa },:3 0 см. oтнorшение ЭПP ПтицЬI нa X:1 1 см r t Э П P н а 2 u:5 см в 9 0 0 /6слy uаеB пp евЬIII]ает1 , в 5 0 % сЛy ЧaеB iIpеBЬI[Iaет l0 и лиtпь в 10 0/o слyЧaеB Ме}IЬIIIе 1. Д4oхкений oT пTиц и стай над' мopeм (a) pI веpoяTlloстЬ сyщeсTBo. Baния ангeлэхo oT пTиц кaк функшия вЬlсoтЬIих пo. пeтa (б) 1 _ н o ч н o e вp e м я
( l5 ч )
А 'tб
|"
25 м|c и B сpе,ц.tlеМ 6лизкa к l5 м/с. !,ля oтpa>кeния oт oдинoчнoй паpящeй птицЬI xapaKTеplrЬI MeД,. леннaя аI\,IПЛитy,I].ная Мoдyляция сигHaЛa' и3lvleнeниe дollлepoвскoй ЧасToTЬIв I,5-2 paЗa зa вpеMя 5c и узкиfr сПекTp флюктyaций (пo см )' D/ poв н Ю- 1 0 д Б I I I и p и н a с п e к т p a пpи M еp} I o 10 Г ц н ? i,:5 B oбЬIчнoM ПoЛeте oTMeЧaЮT бьIстpьle изMенeIIия aMпЛиTyдЬI и дoПлеpoBскoй ЧaстoTЬI' pасIIIиpениe сПeKTpa флюктyaций. oсo. беннoсти сиГI{аЛа' oтpa>кеI]нoГocT Птиц' иЛлЮстpиpyет pl4c. 1.22. 3aм е т н ь r е p a з Л и Ч и Я K p и в Ь I x г o B o p я T o Bo ЗМ o )I { н o сTиpaсп o зI I aBaн и я пo сoBoKyпнoсTи I]pи3HaKoB' a следoBателЬнo' дистaнциol{нoгo нaб. ЛЮдения Зa ]vlopскиМи I]тицaMи с IIoМoщЬю paДиoлoKaциollI{ЬIх сpeдстB. ,Ц.ля ангелэxo' сBязaнItЬIх с oTpa}кeниЯ\,{иoT сTaй ПTиц, аMПЛи. TyДьI сyN{MapнoГo сиГнaла oT MаKсиMyMа Д.o MиtlиMyMa изMеI{яеTся бьlстpo, за BpеMя ПopядKa 20 мс. B спeктpе флюктyaций пpисyтствyЮT I]eскoЛЬKo дoПЛеpoBсI{иХЧaстoT' KoTopЬIе изMеIlяются Bo BpеIvIeIIи(вpeмя ЕIaКoпЛеIIияпpи изMepeнияx 1 с). Пpи ДлиTeЛЬнoi\(t нaбЛюл'ениlI сПеKTDaльньIй сoсTaB oтoа>кений oт сTaи Mенялся oбpазoм' слo>кtIЬI\4 Отpаэюeншя oT TеpJуIuвсoв. Tеpмик-этo зaNIкHyтЬIй oбъем вoзBЛа)I{нoсTЬЮи Tеl\4пеpaTypoй oTнoсиTeЛЬI{o дyxa с ПoBЬIllIеI{IlЬIMи oK py}I(аЮ щ е йa т мo с ф е p Ь I ' с o x p a н я Ю Щи й э ти x aрaK Tеpи сTи ки B те64
(0 ч); ?-дeнь
0 1?1 s|f),p'б 40г-
Пt
+ 5t,с
fд,Гц Pутc' I.22. Cигнaл, oтрaхI{eнияMI,t ()Г П o ч Tи сф ep инeск их ToнKoсЛoйньlx з oн, y к oTop ЬIх Пеp eпaд Пoк а. ,titTеЛ ЯП pеЛoМЛeния' сoсTaBЛЯющий неск oЛЬKo 1 y ' -eдиниц,Пp oисxo,lI lT B сл oе глy бинoй oк oлo },/4 ' (Пp едстaвле}lие пoKaз aTеля IIp e. .r|OМлeния n в /y'-e.ц.иницax базиpyeтся tlа сooTtIoIIIениlI 1y': - (n- l). tо_ о. из Мeне}Iия гp адиенTa oписЬIBaЮ T в N-единицаx, |'. е. B MиЛЛиo}I}IЬIxдoляx rz.) Koэффициент oтpax{еHИЯ ЗaBИc|4T ()l' сKopoсTи и3Mе}Iеtlия IIoKазаTеЛя ПpеЛoMЛения B сЛoе атп4o. r 'r |lepы.П pи из мeнe[Iии ПoKаЗaTеЛяпp елoмЛeния пo эKсПoнeнциaЛЬlloI\Iу зaкoнy и yI\,IеIIЬшIеHии глyбиньt oТpa)I{aЮщeгo сЛoя кoэффи(,дe l(I I eн To Tp а)I{еIlиясTp eMится K з нaЧениIо p :1 0 _ l2 ^ N/4 ltеpеп aд). ^ N_ H а o снoвe тoчечнoй МoдеЛи Пp и диаI\{етp eTep мик a 3 0 .. . 8 0 м ll сK ач K e l0 (тaк aя BеЛиЧинa Bстp еЧaeTся в aтмосф ep е) ЭПP I (,pM и кo B^p1aBнa 2 ,i.lo-s... l,6 . 1 0 -i м2 . B тo х< е Bp eMя.иiмеp eния /: llir Д M o pеM B диaПaз olle сaнTиMетp oBЬIх Boл}l [3 3 ] Пoк aз aЛи' ЧTo lIlaЧеIlия ЭПP мoгyт бьIть BЬIIIIе нa 3-4 пopядка' ЗнaчителЬIioе l)ilCхo)кдeние экспеpип4ентaлЬIiЬIхданнЬIх и paсЧеToB нa oснoBаHии rtlчечноli MoдеЛи гoBopиT o неoбхoдиMoсTи eе yToЧнения. УдoвлетвopиTeЛЬнЬIe pезyЛЬTаTЬIl\{oх{нoПoЛyЧиTЬ' eсЛи испoЛЬ. i()l]аТЬ B кaЧесTBе MoДеЛи сл aбoдeфop MирoBаI{IryIoдиэЛeKTpиЧeскyЮ t t|lеpy BМестo идеaльнoй. Этa мoдель бoлее сooтвеTстBуеT pеаЛЬl|()сTи, TaK :кaK пpи иссЛе,ц.oBаtlиI,I Bеpxниx кpoМoК oблакoв, сo. (.l.o 'I Щи хи3 сoBoк y ПtloсTи Tep MиI{oB'нaблюдаются Irеp oBнЬIeKp ая l('P M и K o B. Зaк oн p асПp eделения ЭПP Tep Mик oB пp и так oй MoдeЛи l;lIllIсиT oт oтнoшeнI4Я paДИусoB кoppеЛяЦии Рт и сpед}tеKBaдPа^ I llllеCK o гo oтKлo}Iения нep oвнoстей нa IIoBеp x}loсTи Tеp lv lиKa бE r r t'pе{ н eM} p aДиy сy Tep MиKa ft6 . Pез y льтaTЬI p aсчетoв диф ф еp eнtI llilЛЬ tlo Гoз ак oнa p aсПp едeЛeния ЭПP тep МиKoB пp и y ГЛe к op p e. и p aз I{ЬIх 'lllllI ,I иI I еp oB}Ioстeйпoвеp xнoсти сф ep ьr Qк : p ' /Ro:0 ,5 ()|I tOll]еt lияхо6 /Rо, IIp иBeДеF IнЬIенa p ис. 1 .2 4 , пoк a3 ЬIBaЮ т' чтo .lI I P и м еет p аз бp oс oт 1 0 -9 ,ц.ol0 _ 2 м2 с нaибoЛеe Bep oятHЬIMз IIa. 67
Чeниеl,I 10_7 м2. Pасчетьl ЭПP теpмllка пpи фиксt'tpoваннoм o.:/Ro и paЗЛиЧнЬIX $lt Т?КiKе ПoДTBep}кД.aIoTj4eДЛенньtй слaд диффеpeн. цlta льнoй с о З r i a Ч ен I l Я M и i 0 : * ' . . ф y нк t1trи p ас Пp е Дe Л е IIIrя Э П P l0_3 м2. Haли чи e п{ aк с I, IMy N{ aB p aс Пp е . це Л еI l i l и o б ъ я с t t я t o т T еМ , Ч Т o I I pи Ma Л ЬТх I{ерoBHo с Т Ях Э ПР с ф е p ь r Irtала. П pи у B еЛ I l t l еI . t l l I ' nеpo uн o с ' Ь t i oбpазyется oГpaЕI1IЧeI]нoе .lиёлo б.пестящlтх тoЧек, I(oToрЬ]е 1\{oгyT сфoкyсI,lpовaTЬ эI]epГI,]Ю ]i yBеЛиЧIITЬ аMI]ЛI,IT,VД.}l oTpa){{еI{нoгo си.
1,'цсС-энеpгoПoTeнциaЛ PЛC, oпpеДеляемьtй фopмулoй (l.2)' дБ;
l ) ' ' l t 0 g-[ I и pи Ir а дl1 a Г p a NIM ЬI [ Iа П p a BЛе i] н oсT Ii а llТ e llIIЫ B Г Op I'Iз oIl. l;l.tri,гIoi1lи I]еpTиKaЛьнoй плoскoсTях, гpa/{..
Фopмyлa (|.22) cлpaBrДЛиBaI'ля С > 160 дБ. ITprl Сs-: 160 дБ ЧисЛoаI]геЛэх0l] l\'IrlI)'\.'.:0. Пpи yвелиЧeнииэнеpГoПoTeнциaЛа
L'rtllх РЛC N{o}KеT сoсTаBиTЬ IJескoЛЬKo сoTеII' ЧTo ЗaTрyllЕII'tT се.llllt{ l I I I o П OЛ eЗ I lЬIх сиГ н a Лoв. Этo н е oбх oДlt мо yЧ иT ЬIBa T Ь П p I,I < -lt lp е l1 е . | ( ' l I t ] l l П po l l y с кн oй спoсoбн oсти ЭB,N{ обp a бoткt l в P ЛC. lioэффицIlент BapИaЦИИ а\{ПЛиTyД.ЬI oтpa>t 8500 KI\а' гoвopЯT o пoBЬIIIIенной peфpакции, есЛи /i, -< 8500 KM' иMееT MесTo Пoних{е}Iная pефpaкция. Пpи дoсTи)кe. I lillI Г pади eнтoм d n/d h з }IaЧения 0 ,1 5 7 .l0 -8 м-l эк вI,lBаЛeнтньtйp а/tlI yс сTpeМиTся к беск oнеЧtIoсTи- этo Kp иTиЧеск aя p еф p aк ция '|IIlIa . t'ля 66льruиx гpaДиеt{ToB i к ение Boз Д.y lПr tt'lхц еЛей и нaдBoдI]ЬIхс малoй тoпoвoй вьIсoтoй. Э ксп epимeнTaЛЬнЬIe Д,aннЬIeпo иссЛедoBaнияM Пp oстp aнсTBeHIlI,lх BoлI{oBoдoB сI(y.ц[lьI' пoэтoп{y Частo Tpу.цнo ol]pедеЛитЬ' за (''l(.'IК . аK o Гo MехаIlиз Ma p aсПp oстp анeния p aД,иoBoЛI{oбнаp y х< eнa I l,llI 1I o тepяI{aцелЬ. oценк а y слoвий p aсПp oсTp aнеIIия p aдиOBoЛн IliI t Mopeм нa oсI{oва[lии изI\-{еpентli.l-слo)кI{aя Зaц.aчa. Пoмимo l(.\llllЧeсK их Tp y д}roсTeй,сBяз aннЬIх Q иЗl\{ep el]иeмBьIсoT}loГoпp o. (l)|l.'l'I]lo l{ а ЗaTeЛяпp еЛoМле[Iия' сy щeстBy еT Пp инципиaльньIй вolI l)l)(]() сBяЗI,iMе)I(Дyy p oBI{еM Пoля нa Tp aссе и из Mеp eннЬIM3 HaЧе. rrlrt.;rlпpoфт4trIЯB oднoй тoЧKe. Уpoвeнь кoppeЛяции Me}I{дy знaчe. 7l
I]иЯMи ПoЛей нa Tpaссе !I B ПpoфиЛе oкa3ЬlBaется IIизKиM Пpи из. Ме pе н и яx з a М а Л Ь I е I I p o M е ) к y T K иB p еМ еI r и [l2] . Бo л ее yзки й кpyг laДaч' сBязaн}tыx с oцeнкой yслoвий paсПpoсTpalieния pадиoBoЛн в пpиBo.цнoM слoе' Mo>Kнo pеIIIитЬ' aHaJIИ3L4pуЯ дисTaнциoltнyю xa. paK т е pи ст и к y o T p a ) к e н иf t o т мo p с к o й п o Bepx } I o сTи (см . pи с. 1.7). Истopиueски ПepBЬIj\4lпaгoМ в oценKе paспpoстpaнения paДИoвoлн B ПpиBo,ц'нoМBoЛнoвoДе бьIлo введение кpиTическoй длиtlЬI BoЛньI' KoTopaя Мo)I(еTpaсГIpoсTpaнятЬся (пo aналoгии с МeтaЛЛиЧeскиM вoлнoBoдoM) и бyдeт фyнкuией BЬIсoTЬIи гpaД.иенTa ПoKaзаTеЛя ПpеЛoMЛеHия [9l] . Hаблю,цaeNIЬIMB aтмoсфеpe гpадие}ITaп,l сooT B е T сT B o B а Л ик p и T и ч е с K ие B o лн Ь I дл и н o й 2... 3 см . B тo х <e B pе Мя н a П p a к T и K e б ь I лo o т M е Ч e н o Bo Лн o Bo Дн o е paсП po сТpaн еI ]и e Boлн длинoй 10 см, а инoгда и бoлее дЛI,{нItЬIx. AкaД е мик B. A . Ф o к [ l 2 5 ] н a oсFlo вe pеI x eI I и я п apaбo л и н eскo й мoдификaции BoЛtloBoгo ypaB}Ieния B сpeде с }lеoдtlopo.цIlЬIMПo BepтиKaЛи гpадиeI.IToMПoKазаТeлЯ ПpeЛoмления атмoсфеpЬI дoKа3aЛ ' Ч T o pa с п p o с T p а н е н и e в o Л н з а B иси T н е To ЛЬ K o o T BЬ I сOTЬвo I Лн o Boдa и BеpтиKaЛЬнoгo Гpaдиel]Ta Пol{aЗaтeЛя IIpеЛo\,{Ле}Iия' Ito и oт егo кpиBизI.IЬIB ToЧKе пеpeгиба //-пpoфиля. B peзyльтaTе l{pитиЧecKaЯ Д'ЛИIt,aBoЛньI ДЛЯ TИIIИЧIIЬIхBoЛIloBo,цoB бьlла утovненa oKoлo 30 см, tlo oсTaЛисЬ IIеyЧтeннЬIMи следyюЩиe фактopьt: гo. pизoнтaЛЬнaя IrеoдltopoднoсTЬ ПoKаЗаTеЛЯ ПpеЛoМления BД.oЛЬ TpассЬI Пopяд'ка дeсяTи 1y'-eдиниц, сoПoсTавиMая пo 3нaчeнию с в е pT и кa лЬ н Ь I 1 \{ гиp а д и е t I т а M и; B Ли я tlи е BзBo Лн o Ba} I н о й м o pскo й пoвepхнoсти; ПoГЛoщеI]иe' KoTopoе Mo)кeT бьtть знaчитеЛьIIЬIM нa I]poтя)кеIlнЬIxTp aссах. B peзyльтa{е paсхoхкений oт мopскoй ПoBерхнoсTLI 14ЛИметеooбpaзoвaний в этoй сисTеMе tloяBЛЯЮTся Л.oх{нЬIeцеЛи дa)ке Пpи oтIIoсиТеЛЬtIoнeбoльtпoм сpeднeп,IypoBне MеrrlaЮщих ,oтpaхкдyнapoдIloГo сTaIlД,apTа' pегЛaMенTиlpyЮщеГo тpебoвaния к сyдoвoI? PЛC в oт. I{oIIIеI{ии IIoдaBЛения oтpa>кений oт мopскoй IIoBepxнoсTи и МeTеo. oбpaзoвaний. B сooтвеTсTBии с тpебoвaнI4Яr,,1L1 дalrнoгo сTaI{дapTa в PЛС ,цoл)K}IЬIбьIть пpeдyсMoЦpeнЬI эффектlIвнЬIe сpeдсTBa сни. }I{еtIияBЛI1ЯН|IЯl,{еII]aЮЩихoтpа>кений '}Ia KaЧeсT]Bo peшIeн,ия IIaBI,Iг аци oЕ IIr ЬIхз а Д .a Ч и o б е с п е ч e н ия ' б е з oп aсн o сTи M o peI I л аBaн и я . Э ти сpеДсTBa (yсцpoйствa) дoлжньl yЛyt{шaTь наблюдaемo,стЬ сигIIaлoв oT MopсI(иx целeй нa фoне MerrlaЮщих oтpaхкнo yKaЗaTЬ дBa Пpи}IципиaЛЬIlopaзIrЬIХ lloдxoДa к Пoстpor. Iriию y'сTpoйсTB пoД.aBЛения (oслабления) ПaссиBнЬIx пoMeх. B oдI{oМ иЗ IrиХ opиеHTиpyЮтся нa дoсTaToчнo lбoльlпoе oтI{olllение мoщнoстей сиГHалa и I]oMеxи' oсIIoBнoй цеЛЬЮ сTaBяT yсTpаI{еI{иe сильнoй }IесTaциoI{apнoсTи ('изменuивoсти) Meшaющиx oтparк.ений кaк Пo ПpoсT l p a н ,с T в yo б з o p a , T a K ' И ' B o BpеM ен и . Э ти двa Bи дa I I е. сT aци ol {apн o ' с T ипp иBo д я т к п е p е Г p y З K аM П pи еM н o гo тpaктa P Л C и K ПoTеpе иЛи D/хyдIIIениюнаблЮдaеMoсTи пoлезI{ЬIx целей. ПyTeM oцет]KI] Пaра]\4еTpoBМelllaющих oтpaх<eний I4 сooTBеTсTвyющeй pегyлиpoвKи IIpиеNлниKay.ц.aеTся'искЛюЧиTЬ [epеГ|pyЗKy пpи. еMI]oГo Tpaкта' пpиBесTи ypoBеtlЬ ПoMeхи K Пopoгy ч}.BстEиTеЛЬ. I{ oсT и П pи е М H и K a и p е a Л и З o Bа T Ь и с x o дн o е (дo стaтo uн o бo л ь tш o е) oTI{oIItеi]иесигнaл/пoмеxa. Bo .втopoм ПoдХoДе 'opие}rTиpyюTся нa сцq]!тp4лDI{ЬIеlpaзЛич-ия [IoЛе.ЗI]ьIхи MеIIIaЮщих oTpах{ений. ЭффеKTиBT{oсTЬTaкoгo po.цa устpoйств сyщeсTвeннo зaBисиT oT BеЛиЧиI{ЬIдoплеpoBскиx paЗлI,I. чи й в сП е кТ p а х П o Л е 3 I I Ь I хи ме ш а б щи x си гн aЛ o B, I ]o я BЛ я ю щ и x ся пpи pазнoй paдиальнoй сKopoсTи цeли и .исToчtII.каПoмеxи oтнсjси. т е л Ьн o P Л C. Ес ли p а з Л иЧ иe ,B ч a с T o T ax flo п л еpa си Г н aл a и п o M ex I ,I шиp,ИHy спeкTpа Me)I{дyПepиoДtIЬlхфлюктyаuий пo. щ9РЬIч.аеT T o Mo} I ( н oBЬ I д е Л иT Ьц е Л Ь - н a ф o н е си л ь н o й п асси 'вн o й п o м ех и . д gЙ' Улyurпeние oTнollIеI{ия сигнaлy'пoмеxа B TаKоM yстpoйствe пoД,аB. Л е н и я д oсT и Г а е T д e с я T K o B д е ц иб е л. Э ф фекти вн o сть 'сп eкТpaЛ Ь I lo гo MеToдa Tе\iI BЬIIIIе'чeм бoльпlе скopoсTЬ oбнapyхI(дlэ-дд1щэ gil"-eстg-1Ц,oд _--_7U0* }кe BlpеI\{я сIIектp Мe}KДyгIеpиoдньlх флюктIa. IJt=Гтб ПoMexи дЛя MopсKих PЛC iне пpeBЬIilIaет 300 Гц. 'r",t "iссййuо,i
50о-
rIoй нaчальнoй фазoй каrк.ц.oгo иMПyЛЬсa. Taкaя пoсле.ц,oBaTeлЬI I (P сТЬн е oблaдaeт p aз p еlllающей спoсoбнoсTЬю Пo сKop oсTи' у |' l к дaниri oTp а}I{aTe. .'iей вблизи пoЛo}KeIIия palBнoBeсия), и дoплeрo'Bскиe свойствa си. (].геMьIбyдyт с,пабeе, ЧеM B ЧисTo K,oгеpеlITItoMслyЧae. Balкнo т0, ll'гo B03Мoх{ньI yсЛoBия' кoгдa B oTpa>KеH1I.oM сигнaЛе нeкoГеpеilтlrоi] PЛС сoxpalIяeTся дol1леpoBскaя итIфopyaция. Koличественнaя ()IlrнKa вoЗM6>I{H6сTииспo'лЬ3o'BaIIияэтoй инфopMaции- o.сI]oBHaя itадaЧa Te op ии дoплер oвсKoгo Meтoдa .B нек oгеp ентнoй PЛC , к oтo. 1ltlйtпoсвящeнЬI IIaсToящaя и сЛе.ц,yЮщaяГЛaBьI. 79
B дaннoй глaBе paссMoTpeтrьI KoppeЛяцIro'I{нo-спекTlpалЬIlЬIе с B oй сT B a oт pа > к е н ий B I rе к o г е p e н т н o й P ЛC' И м ен I { o и ссл едo вaн и e эт,иx свoйсTB lПo3BoЛЯеTIBьIяBиTЬпpиHципиальньIй факт нaЛичия д oд Л е poв скoй ин ф o p мa ц l l и' B o T p a х { е l I I { ь I хси гFlaЛax н екo геpен тн o й PЛс и oПредеЛиTЬ фaктopьI, paЗpyшIaющпе эTy инфo1pмaциrо. K пoслeдниM oTtIoсяTся сoбствеIt}IьIeдBи)кe}Iия oTpa}Kатeлeй, вpа. щеIIие диaгpаl\{MЬI}lаI]paвЛe}IнoсTиaI{TеI{ньrPЛC пpи oбзopе, дBI{. )I{e}Iиекopaбля (нoситeля PЛс) , I1ЛI7'KaK ещe гoBopяT' дви>кe}II,Iе п л aт ф opм ь I P ЛС . PaссмoцpиМ кЛaсс'иЧесKyЮ сTpyKтypу PЛC, типoвotl TpaKт I(o. т qpoй B K Л ЮII а e Tли н е йн y ю Ч a с T Ь с y с иЛ и TеЛ я M и вьlсo кo й (У BЧ) и п poм е ; кyт ouн о й ( УП Ч ) Ч a с T o T ; ф и ль тp, сo гЛaсo Bан н ьtй с o .ц I { и M Пеpиoдoм п{oДyЛяцllи зollДиpyЮЩегo сиГнaЛa; аi\4ПлиTyдньtйдетeкT op (л и н e й н ь I й и Л } i к B а д p a т и н н ь т й ) и yстpo й стBo п o 'сл еДеTектo pн oй oбpабoт к и ( пo д a в ле н ия \4 е I I I а Ю щи x.o Tpa} K eн и й ).B :бо л ь lп и н сTB.е сy,цoвьlx PЛC ]B каЧесТBе зolrдиpyюПleгo испoЛЬзyЮт сIIгHaл t а с т o т o й з а пo лн е н ия . с t ]oсT oЯ H H o i ч Poль сoглaсoBaннoгo фи.llьтpа B тaItих PЛC вьrпoЛtlяеT Уc|1''П|4т е Л Ь П poм е >к y т o н н o йЧ a с T o T Ь I ' П o Bo з Мo х { н o сTи сo гЛaсo Bal{ н ьlй п o пoЛ oсе сo сП е к T p o l { З o r i l ] и p } ' Ю U { е ГсoиГ H a.та (д.ти те.п Ь I { o сTЬзo Юн Ди p} . Ю шi е Гoи MП y Л Ь с а) . 2.{. Кoppeляциoнньle свoйствa oтparкeний oт мopскoй пoвepxнocти и мeтeoo6pазoвaний Хoporшeй МoделЬЮ paдиoЛoкaциoннЬIх oтpах<eнийoт мopскoй пo. сIlеГа' гpaдa) бyДет мo. вepхнo.сTи и метeooбpaзo'вaний (,п.o>к.п.я, в I]poсTpaнсTBе (Ira пo. .цeлЬ MaЛЬIx хaOTIIЧесKи paсПoЛo>K.e}IнЬIх вepxнoсти) IIеЗa,BисиMЬIx'oтpa}Kaтелeй.Эти oцpa)кaTeл'и M,oгyT пеp е Me щ aT Ься с лy н а й н ь I N Io б i p a З o M и ли p егyл я ptlo o Tн o си тeл ь н oP ЛC, a ]и x Ч и сЛ o B p а з p е [ I a е мo м o б ъ e мe PЛ C (н a paзpeш aем o й I 4J I |1 o I ,. tIoBpеl4е}Iнo oтpа>каюЩеft плoщaдке) oбьIчнo'Beлиlto. Peзyльти. pyющ и й oT pa ) к e н I { Ь I йс и г н a л s " ( l ) , я вл я to Щи й ся I 'J lЯ л ю бo гo М oMе I]T aB pe M е н и с y ммo й б o " ц ь rп o г оЧ ! { сЛa M аЛЬ I х сл yuай н o o pи eн тиpoBаIIнЬ]x BeKТopoB oтpах<eний oT эЛeп{енTapI{ьIхoTpа)кaTeЛeй' B сooTBеTсTBии с цeI{TpaлЬI{oйпpeдeльной тeopeмoй тeopии вepoятнoстей p aсIIpеДеЛеtIl{opМaЛЬ}lo. BслеД.ствие слyuaйнoсти кoopДиHaT pаспoЛoх{el{ия эЛеMеIIтapIlЬIх oTpа}кателей фaзa oтpа>кенIIЬIХсI,IГHа.пoB оKаЗЬIBaется слуval.i. н oй , paв н oм е p } I o p а с г r p e Д .е Л е н н o йн а и I tTеpBaЛ е [-,', п ] . Сpедн ее знаЧe}Iиe pезyЛЬTplpyloщеГo oтpa}ке}IнoГo сиГнaЛа бyдет HyЛеBьI-М в любoй MoМеIlT BpеMeI{и. ,Ц,ля oписaния такoгo сI,IГIIaЛадoсTaт or l н o заД аT Ь e г o K o p р e ля ц иo l l tl y Ю ф y н к ц и ю . I(oppеля..циoнrlaя_фyн{gl]д.-gTpзT1едЦ;1--8o(lr, /.2)_-с-yц9.91-в-е_н'щl
цакеToР-з-o_}gцщry. PазлиI{H?-Д,1_ж).-q"pе1]1919.I].-.Ц9,ц_oГ9p.е.-Е'T.Цgгo I tM П yЛЬ сo Bсo сЛ yч aи -
Щи х си г н aЛ !щ. I z tК ; е с Л и и з лy Ч a е т с я паK ет .ЁЫlТ иoД.нaя кo p Ъ-a.i"iлТйГ ф азoй ка>кД.oгoи MПyЛЬс a, To Me)KД,yIIеp pеляция oтpail{еннoгo сиГнaЛа B ли}IeйIIoM TpaI{Tе пpиемникa PЛC Дo деTеKTopa oTсyтсTвyет. Слyuaflнaя пoслeдoBaTeлЬHoстЬ HаЧaль80
iIЬIх Фa3 ]iMПyЛЬсoB B ЗoнДиpyюЩеM IIaкеTе I]oЛ}IoсTЬЮlpaЗp}llIает М C)I { Дyп еpиoДнЬIе к op p еЛяции oTp a)KeннoГo сиГtIаЛa. oднак o оги. бающая olpa)I{е}IнoГoсиГIIaЛa нe зaB'исиT oт .нaз.Bантloйслyнaйнoй tI lазo вo й lr oсЛе.ц.oBaTелЬ}IoсTи и oк aЗЬIBaеTся Kop p елиp oваннoй oT ! lеpllo Дa K пеp lroдy . Этo oз нaчaeT' ЧTo ПoсЛе aМ[ЛиTy Дl{oГoд.еTек . lOpa (л ltн е йнoгo иЛI. KBадp aтиннoгo) oTp a)к еннЬIй сигнаul сOхp а. lI'IеT N{eх(.Ц'yпеpиoД.tlyЮ кoppеЛяциЮ. Бoлее Toгo' кoDpеЛЯциr-ltltIЬIе ('l]o и сТBa o Тp a}I{енIroгoсиГHaЛа B Цp aKTе Пo' C Л€ aMпЛиTy днoГo Д.е. 'l.CK To paвo oбще }Ie з aBисяT oT ToГo, к oгep енTнЬIi,tили нeKoгеp еHTttьI ii п акет I,Iз лy ЧаЛсяB к аЧесTвe з oндиp y Ю щeгo сиГнaЛа. Пoк aл< ем э To . Пyсть s" (l), S" (l) - oтpa)кеIrные сигI{aЛЬI' oI]исЬIBаЮщие tlo. пrеху (o'тpа>кeн,иe'oтмopскoй .ПoвePx}IoCтv! 14ЛИмeтeo'oбpaзoваний) tt .пoлезньIй сигI]аЛ (oтpaжение oт цели) в линейнQщ-tp1цIg.п!дсМ t{ и K а P ЛC пp и Koгеp еHTнoM пaKеТе,Е oнди1 ffiiйi* сигнaлoв. B_нЪЪБ?ннЪ-м TpaкTе пpисyTсTByeT eщe сo.бсTEeIrнЬIй rпyм пpиelш. tlи кa S,o (l) , пoэтoмy p ез y лЬTир y ющиii сигI{aЛ
s: (/):s, (l)+ s. (/)+ s, (/).
( 2 .1 )
Bсe фyнкции в фopмyле (2.1) бyдeм сЧитaTЬ коMIIЛексI{ЬII\,{и. Пyсть 8 (l) - кycoчнo-tloсToяHнaя слуuaЙ,нaя фyнкция, o,писЬIl]аЮЩaя слyнайньIе и3Mене'}Iия фазы кa>кдoгo иMПyЛЬса неKoгеренТнoгo 3oIIдиpyЮЩеГo ПaкеTa. Интеp.вaл пoсToЯI-IсT.Baфyнкции в (l) есть ПеpиoД T пoвт.opения зol{ДиpyЮщиx сигHaЛo'B. BследстI } I I еo ди н aKoB' oгo BЛияния нaЧаЛьнoй ф aз ы з ol{диp y Ю щих иNIпy лЬ. сoB нa пoмеxy и сигHаЛ oЦpa)кe}IньIil'cигнaл в сЛyчае некoгqpellтtI o Г o Зo н Дlip y Ю щeгo пaKеTa
S"(/): [S"1r1-р S"{t)7r'""+ 3*(t)ei"-r'\
(2.2)
П pи этo м LIз KoM IIJIe ксIIЬIх сЛa Г a e М ЬIx сигH a Лa и IIoМ е х и B вЫp a . ;l t Ъ н l t l t ( 2 . 1 ) вь lде ле н a ЛиIr lЬ T a ча сT Ь фа з oвoй I{o\4 пoIIe н T ЬI'I( oT op a я : t a B I ] с I I T. o T н a чa ЛЬн oй фa з ь l з oн диp yю щих сигH a Лo'в. Cпe ктp а ЛЬH a Я llЛo,г1loсTЬ IIIyMa oIIpеД,еЛяеTся пoлoсой ЧaсToT пpoIIyсKaHия ПpиеM. t t l l i < а , o б Ь I Чн o lllиp oKoй ( е дин иц ь l ме гa гe p u ) B сp a Bн е I{ии с Ч a сT o. r r i i i п o в тo pe н ия З'o] н диP У ю Щих с'иГ н a ЛoB F : 1 |T . П o э тoй П р иЧ ин е ( ) l с I J еT Ь I I l I y M a ' Bз ять Iе Ч e р е З IIе p иoД. П oBT op е I] ия .сигн a ЛoB' oкa з ЬII r i l l o Т с я I r еKop p е Лиp oBa н I{ЬIМ ] l' a 3 н a Ч е н ия ы ( kT ) - p a Bн oM e p Е Io l ) l | с П реД еЛ e IIIIЬIM иB иI{T е p Ba ле [ -п, л] . З а п и r п ем BЬIp a > Ku {иe ( 2 .2 ) в видe
(t\1 i a\t|\ sr (l): { 3 "t,l + S" (r )+ 3 . (r ),i f Е ,,,{ t)-е е ll |)ztC сMoT lpи N {
l s" (l)l: l3. (l)+ 3. (l)+ 3*(t)еiE'"KенииIIеKoгеpентнoсTь Зoll.циpyЮщеГo пaкеTa сKa. j } ;tсTся ЛиlIIЬ }lа ф y нк ции u* (l) : е- (t) - Е (t). i|,| (i
l} аказ J Yq4 7 4
81
Beличllньt ы (h,T), r (kT) пpедсTa,вЛяют сo.бoй зI]аЧения l{eЗaB и си MЬl x сл у н a й н ь I x Bе Л и Ч и I I tц 1 И t, paсп peдeЛel]н Ь I xpaBн o M еpн o в и Ir T е pв aл е [ - л, п] ; 6 - ( h .T )- p a З нo стЬ э ти x сл yн aй н ьI x веЛ и чиtl. Taк как слyuaйнЬIе BеЛиЧиIIЬI8шI 'и s pасПpедеЛенЬI |pаBrio. Mе pI]o в [- п , п ] , т o иx p a З } I o с T Ь 'т . е' сл yvай н aя Beл и Чи H a б., и H TеpBал e и Mе e T си МM е T p и Ч I ro е T p е y Г o Л Ь } r o е ]pасП pедeЛ еI lи еB [- 2л , % t ]. С T o Ч K l I З p е } I ия з н a Ч е I I ия фyн кц и и о o s (9 f е) п pи любoм Q ПoIIаДаIII,Iе 8 B инTep,BaЛЬI|- 2n, - п] , |тт,,%t| экBиBa. ЛeнTIIo ПoПадal]иIo B и}ITеpBаЛ |-'t' и Hетpiyднo видeTЬ, qтLo ' B и н T е pB аЛ е o .ц } l o з } i a Ч н o с Тф и а з ь I [ - п 'tl , п ] рaсп peдеЛ e} I и е3н aч ен и я б. бу, Це т pа BI ] o M е p н Ь I м.Э т o o з н a Ч a eT' ЧTo сTаTи сTи qески е свo й сT B а шIyMa в ф o p мy ле ( 2 .3 ) н е з a B ися T o T t' T. е. сTаTи сTи ЧесI { и e св oй ст в a Is2 ( /) | в ( 2 .3 ) H е З a Bи с я т o т сл yuaй н o й н ач ал ьt-t'o й с и Г н a лo B . ф азь t п аке т а З o t { .ц и p y Ю Щ их T aки м oб p a з о м, с T a T и с T иЧ е с к и е с вo r iствa o ги ]баю щ eй peзyл ь ти pyЮЩ е Гo oТp a } I { е н н o г oс и г H a Л a I ] е З aBи ся т o T To Г o ' кo гepен тн ь tй иЛи нrKoгеpентньIй ПаKеT сllГнaЛOB испoЛЬЗyeTся B кaчесTBe зoн. .циpyЮщегo. По этoй ПpI'Iчи}Iев дальнейrпеM иЗЛoх Kеr (0 ) : p " (0 ) : 1 . Пеp иo,lilI I lI o сTЬфy гrк ции r (т) - сЛедсTBие Пp eдПoлагающейся з ДесЬ i]e. |)|l,)ДlI ч I loс1ф.lr y нк циtl мoдy ляции и (l). Ttlп o вoii вид ф y нк ции r {т) Пoк aз аIl lra р ис. 2.|. Этa фyнкция 0 -r l t -t .)l.'lllЧн a o Т [ry .IIялиruь вблиЗИ т:k T, гдe k : +-t -9 "' ' (i r,
83
oбла ст tl в ьtс o к o fl K o p p е ля ции с o 'BПад а ю T с o б л a с тью н еo Д t l o З н a Ч ]{oгo pа Зp еlIIе ния tl o д aЛ Ь нo с т l I . B с oo T B еT с тB и и с ( 2 . 7 ) ф y н к ц и я t.(т ) OIIисЬIBае T o г ибaющ y ю к o p p е Л Яци o н н o й o тpa х < еI r и l Y I фyнкции 1, т . е . Пp и не пo д Bl , I} к tl Ьi х ( с м . д , a л ее) o тpa > к a те' -t я х . п p ll p п (т ) Фylrкци ю - r (т ) нaз ь l вaЮT K o l p p е ля ц и o н н o й ф y н к ц и ей B l r y Т pи П еp иoДH ЬIх ф люк т y ацI rI i o т p aхкaтелей. с6бсTBеннЬIх дBи}Kеt{I.tй BЗBoЛIIoBaIIнoстимopскoй
r
\р
ПoBepxнoсTи AI"o I]pини. MaеT зIIaчеIIия Aiсо: :20... 300 Гц. пpи дЛиIlе BoлнЬIPЛC 3 см.
Bлияние д.Bиx(еHl{я B Пpе.Ц.ЬIдylllиХ сyд.нa. pассy}KдеIIиях Пpе.ц.ПoЛa. гаЛ и ' ч To н o си тел ь P ЛC Pпс. 2 3' I( paс.reтy флtoктyaЦий зa сче1. tIеПoдBи}кен' IrеПpдBи)KI{a P ЛС нoсит еля дBIiх {ения и aнTeI{IIа.Hа самoм делe фyнKция pп(т) ЗaBИctr"Гk| от IIaзBaннЬIx фaктopog' B ЧaсTIIoсти oT скopoсTи .ц.Bих{ениясy.Ц.I{a. oTТeпеpь ПpедПoЛoйип,I,нaoбopoT' ЧTo сoбсTBенt{ЬIхД,BI,I)кеI{ий pa} K aT е Л е й н е т . Pa с с мo T p иN ,Ip иc ' 2 .3 , ЕI a I (o To po M и зо бpаж ен o п o . е Л o} I{ e н и еЭT p а ) к а Ю щ e Г o y ч 2 g 1 n a ( з a п]Tpи х o вaн ) B Д.I ,I аГ paM Maн o Tсч и тЬ I BaеH аП pаBЛ еtiи и а З и l иy T а Л Ь н o M I I а T е н t l ЬI' н ахoд я ще й с я I 3' МoM oT tIаПрaBЛеI]ия BеKTopа скopoсTи IIpяMoЛинеI-tнoгoдBи)Kе}I!Iя oTpa)KaTеЛей пo yГЛy BнуTpи .циaГpaп,lMьt aIITеHI]ьI.4. ПoлoхкaТеЛеИ3а Пa. сЧеT дви)кeния сyД.Еlа не бyлyт oПpeД.еЛяTЬсяyгЛoMесTtIЬ]I\,Iи paMе T pа\ , { и . PaДиaльнaя сKopoсTЬ Ug oTpzl}KДTеЛя'I]aхoДящеГoся I-Iaнапpaв. ao:тJ сos (B -0). Лении 0 (см. pИc. 2'3)' olipеД.еЛяеTсяBЬIpах(еFII.IеI\{ ,.Ц.oплepoвсKoесMeщенItе Д'ЛЯao
f д:2ogl7": 2осos(tj_ 0)/r.
(2.r3)
B ь l pa>ке н и е ( 2 .1 3 ) - з a B ис иM o с T Ь Ч a с To TЬ I.Ц.o гtл еpa.ц .Л яo Tpах iаTелей, нахo.ц,ЯЩиxсяBнyTpIi диaгpaM\{ЬI aнTеIlHьI Ha yгЛoBoM }IaпpaB86
MoщIroсTи oTpa)I{енийпo ЧaсToTaM .Ц.oплеpа,BьIЗBaн. расПpeД.еЛel{иe rroе дBи)I{еIII'IеM aIlTеIlнЬII]o нaпpaBЛeниЮ L'. -G AппpoксимirpyeМ фyнкцию (0) в oб"пaсти гЛaвнoгo ЛепeсTка BЬ I pa)K eн иeМ с (0 ): дn- n (0 l0 ")2 , г,це 0 " - эф ф ек TивI{aяп]иp иI{a .rlyЧaB гopи3olrTаЛьнoй плoскoсти. ToгДа
|Y (L): A'е гд е A -
K o IlсT а IIT a ' вы биp a e мa я
,. (Е/^e'),,
и3 усЛoBия I] op M иp oBKи
J tиtвldL: |. П o л ьзyя сь з нaчеI]иеMиrrтeГp aЛa _аzхz | ... dt х - \ / t тt- l а| , J e
а >0 ,
I I З yсЛo Bи я Hop Mиp oBKИ Д\ЛЯф y нк ции lИ([) пoЛyчI,INI А, : 4т I lpи э тo м
{o'^\"
W( Ы :f f , _ , " [ Е/ ( о . n; 1 z 8т
Пoльзyясь дaннoli фyнкцией, наxoдиM кoэффициеI{T Koppеляции Ме)KДyiIеpиoднЬIx флrоктyациli pд"(т)' BЬIЗBaнI{ЬIх.II.Bих{e}IиеМ сy.ц.rra:
rl-( т): о""(т):
I ф
il t
?
(2.l6)
\ vr J
-ф
флюктyaций 'oказьIвaеT сyщeсT.Beн:нoевлияIIуIэ Нa сKopoсTь флюктyац и й o тp a> к енийЛиIlIЬ пp и слaбoм вoЛнеIlии мop я (Ai.6 = 2 0 Гц) и бoльtших скopoсTЯх .IraдBo.ц}lЬIх нoсителей. Пpи тех }кe Паpa]\,{етpахPЛC Знaчения A|o" .uля вepтoлетнof,t PЛC бyдyт сЛедyющиMи: 300 96
гДе исп oЛ ЬЗoB aнo |
Aio"-,q6.n'nunlя
" _tР хz
-С .'.o s rD.'-х- -а*: -
4i а'
n_ Р '
C yвелиuениeм сKop oсTи ItoсиTеЛя (oсoбеннo для сaMoлеToB мopскoй aв.иaции) эToТ BиД. пpиoб1pетaеTДoминиpyЮщее зIIaче'Еиe
l t 4 а zt . '
(oДнoстopottняя) шIllpинaсПекTpaфлюктyaЦий
з a сЧеT ДBи)K е ния с y Д, нa' p aBI{ aя
Afo": +
+0.sinB.
(2.17)
Pllc. 2. 4. 3 ави си м oст ь э ффек т и вlI oй iЛ} I pи нЫ с п ек т p a м е, I {д у П еp и oд нЬ lх ф л юктyattи й oт y гл oвoГ o П oJlo), t{cI I и Я л уua ант eннь I P Л C
. П 4акси п t а. l l ь } I oЗен a Ч е н и е A f д " П o Л } ,Ч аеTП pи l3:тtl2, T. е. н а Tpав е pзе . , Ц, л я 1 3= 0 ( или B х л) ф o p м yл а (2.|7) н есп paBедЛи Ba' Taк кaK B aп I I p o к с иM a ц ии ( 2 .1 4 ) и с Ч езaеT зaBи си М o сTь o т 0..П pи MaлЬIx oткЛo}IенLIяхлyчa aнTеI{HьIспpaBедЛ.иBo сoo'Tнolllениe Il21]
Af""/Afi"z 10P/0, ,где Afo" шIиpиI.IaспеKTpa флюктyaциtl cи. :' -эффектиBнaя " ^f и .н eo ткл o н ен н o й п p и o T K Л o н е } I н o t (F+0) г н aЛ a сooT B е T с T .B e н н o (р : 0) aн T еtl H C . И з э т о г o с o o T l l o l l ] еtlИ я и фo pм yл ь t (2.17) п pи
t
т] {l ll
sin B z B с ледy eт
Aii,
-
oo?l(41.1Otu).
Пpи [3= 0 И p N Jт BМестo Этoй фopмyлoй следyет пoЛЬзoвaTЬся (2.|7). фopмyльr кoppеЛяциolrнаяфyнкция F{апol,tlrим,ЧTo дo дeTeкTI,lpoBaHиЯ roт MqPя иlvlеeTвпд (2.7), ПpllЧеN,r oтpaхкений
о тpa > к ен и й l ]Л ия I l ие I I a ф л ю к тy a uи и .Ii .цBи)I{e(вoлI.lения мopя) oтpа>кaтелей
B сooтветсTBиис фopмyлoй (2.17) них{е Д.aньIзнauения Afд* нaПpaBлeний (l, : дЛя B - 90o, T. e. Д.ПяЬцpaжeний с Tpa.Bеpзl{ьIх -a^"" u -
A LLVI! UI --, lо\.r
,r .
500 160
ii
*l
{l
сpеди ,Bсех Bидoв дви>кeн.ий,BЛияющиx I{a paс[IиpeI]ие спеKтpa Ме}KдyпеpиoднЬIхфлюктyаций. Ha pис. 2.4 лoкaзaнa кaчесTEeннo зaBисиMoстЬ Afд" oт aзиMy. TaЛЬнoгo П,oлo>кeнI{я ЛyЧa аI{TетIньт. Из pисyнкa слeдyет, чT.o нalибo л ее yзI{oП,oлoсньle(нaибoлеe к op p еЛиp oвaнные) oтp a)I{еIIияПp иllиМaЮТсЯ ,B диaMеTpaль'нoй ПЛoсKoсTи сy.цнa, a нaибoлее lllиlpoкoП o Л o сн Ь ]е- с Tp aBеp з }IЬIxнаIIp aвлений. .Ц,ля самoлеToв и веp To. ЛеТoB мopскoй аBиaции кдrн IIьIi Bpa щ e rlи e м ап iе нны (б)
tsеI{нoгo изМeнeIIия G (t) oбьlaнo пpихoдliтся oкoЛo ДeсЯTи и 6oлee'пeриoдoB IIoвTopеIlия сигIlaЛoв PЛC. flля фyнкlдиЙ c тaкими свoйствaми aBTol(op|pеЛяциo|ннaяфyнкция пpoиЗBедеI{Iiя- эTo l]po. и3BедеTIиe aBтol{qppеЛяциoIlнЬIх фyнкциIi сoмllo>кителей, T. e.
e
\ 2 l/ i
,T )
Из этогo BЬIpa}Keния слeд.yeT зaIIисЬ B сTaндаpTнoй фopмe: (ofu")" , р^(т) : e-nn Г дe с yЧеТoм BЬIp а)I{ения(2 .2 0 )
Af^: tl(2lt nr):al|
эффекти'внaя
шIиpина
(пoлylлиpина)
It o,)сIlекTlpа
(2.2t) IvIе)кдytlеpи'o.цHЬIх
r u(т) : r (т)p, (т); Р, (т): с'
ф г
l _ф
с ( r)О(t|т )dt,
(2.l e)
гДе- r (т) - oпpедеЛЯeтся. фop-мyлoй (2.6), a кoнстailTy с1 сЛе{}eт в ь Iбpат ь и 3 yс лo Bи я Рu ( 0 ) : l . .цЛя iПoсЛе.цoBaTел.ьIloсTи. пpяМoyгoльтlЫх и[4ПyЛЬсoB, пpoMoдyл и pol в аI]H ЬIхф y н к ц ис i I c ( t ) ( p и с . 2 .5, а), фyп кц и я r * (т) ,*"Ъ. в и д ' П pи в е д e н н ь t й н a p ис . 2 .5 , б ' И з pи c. 2,5, б сл едyеT'' ЧTo Bpaще}Iиe aнTеI-IнЬI ПpиBoдиT к BoзtlиKI]oBеI,II.]ЮMе)I{дyПrpиOД.IIЬIх флюктyаций, кoppеляция KoTopЬIх yМеtIЬIIIaеTсяoT Пеpиoдa K Пе-
BЬIЗBaH}IЬIx .цBиI('еIIиeM сyднa'
pиoдy.
90
9l
спеKTра oorBoй диaгpaMМЬт эффeктивная lllиlpиlla (пoлyшrиpинa) A|u. o флюктyaций oтpa>кeний' BьIзBaI{ньIхioД.I{oB.peМeEIIIo ,цBJМя ви. сBяPЛC)' дами д.ви>кений (вpащением aFITен}IЬI,И l.Ц.BИ)КeHИем 3aна с Al, , A|o" (сooтвeTсTBующих oTдеЛЬI{oBpaщению aнTeнIIЬI Afu. o х Ьf * Afд". и дBи}I{еI]I:Iю PЛС) .BЬIjpa}KеЕIие* Если Afu 'и Afдn .сyЩeсTBeIIнooтличaЮTся'" T. е. oД.иlt и3 BиД.oB .двихкении (2.23) фyнкцию pco (т) Mo}Kнo апПpoксиM'иpo. вaть фyнкциями р (т ) :
e - 4л(Ь t" E \, . р (т ) :
(2.24)
е-4 ^ t | . . |
нaблюдаемьlе пpи Af : Afоо, ПритrеM эKс'ПepиL,IенTаЛЬI{o 3aвисиМoсти дЛя oTpaх{eний .oт мopскoй пoвеpxнoсти ;блих<eко втopoй из pассy}I{де}Iияx pд" (т), р" (т) аппpoкcиMиpyЮщих фyrrкциli. B и Me Л и в и д пe p в o й и з ф y н к u и й ,в ( 2 .24)' TaK кaK ди aГ paM п { a н aпpaBлeнI{oсTи а}ITенI-IЬI PЛC аппpoKсиMиpoваЛa,CЬ КpИrBoй Гayсса. Taкaя aппpoксиMaция сПpaBеДЛиBа в oблaсти Глats}IoгoЛепесTKа и пЛoхo oтpа}кaет действителЬн.oстЬ в oблaсти бoкoвьIх ЛепесTKоB. B oбласти бoкoвьlx леIIeсTкo'B фyнкция G (0) мo)кeт изMeI{яTЬся кaк 0_1, и тoГдa пpидеM кo втopoй из фyнкций (2.24). Эти зaмечаI{ия oIIpa'B,цЬIBаЮT исПoЛЬЗoвaI{ие ДByx ПpедеЛьIIЬIх фopм (2.24) для кoэффициel]Ta KoppеЛяции p" (т) [4e>KдупepиoД. ньtх флюктyаций oтpa>кений' кoтopЬIМ сooTBеTсTByЮT двe фopмьr .сПеI(TpаЛЬIlЬIхпЛoTнoстей lИ" (l) Mе)кдyПеpиoдtlЬIx флюктyаций, .aпIIpoксиMI{pyeмьIxфyнкциями I 2^l
пpи Af : Af.'.
I+
J\.
4
/ f \
\
(2:25\
^Гi
Имeя B Bи.цy фopмy кoppеЛяциoнныx (спект1paльньIx) фyнкций (2.24) (2.25), бyдем гo'Bopll116o ДByх T.ИIIaXфлюктyаций oтpa>ке. ' ний: . гаусс,oвьI (пеpвoгo типa) и эксПoIteI-IциалЬI{oгo (втopoгo ти п a). П p'l l п е p в o м T и пе ф лю к т y a ц ий кo ppел я ц и o l{ н ая фyн кц и я и сIIеKTlpaЛЬI{aяltЛoT}Ioстьфлюктyaций oписьIBаЮTся кpивoй Гaуссa; 92
llpи BТopoM кqppеЛяциoI{Irая фy}Iкция - ЭксПollенциaJ|ЬHaЯ' a сIIек. ТpaЛьЕIaя IIЛoTI{oсTЬиMееT BI4Д KBaдpaTa кpивoй pе3oI{аt{сIloгo к,o н TVD а. ЭффективнаЯ llIиpинa (пoлyпrиpинa) Af,, сIIекTpa Ме}кдyllеpиoдньIх флюктуaциЙ, Пo]vIехи oпpедеЛяеTся 3нaЧe}IияMи a}IалoгичнЬIx IlаpаMетlpoB Af"6, A|д", Afo лля oTД.еЛЬI{ЬIхB.и"цoB ф"пюктyаций. B oбщем сЛyЧае ЭTa ЗaB'vIсИMoсTЬHе oПисЬIвaeтся ПpoсTЬIMи сo'oT. нoП]еI]ияN1IlIl23] . oД,нaкo KoГдa для p"(т) сПpаBед.ЛиBo BЬIpаiKе. ниe (2.23)' Toгдa и Af" BЬIpa)каeTся ПpoсTo неpез Af.6, Afд", Afn, T.е. есЛи Bсе ф y нк ции сПp aBa в (2 .2 3 ) аППpoKсиMиppBатЬ
,l
гаyссoBЬIMи
KpиBЬI1\1Iи'To
af": l/^fiu+ Af;"+ Af;. t:
(2.26)
Ес"rll >ке aналoгичtlyЮ aппpoKсиMациIo oсy. ш iе сT Bи T Ь TO
э K сП oI {еI lци ал Ь 1 {Ь I ]и I i
фy нк ци ям и ,
Afn: Af"o* Aio"* Af^'
(2'27)
pиc. 2.6 пpиBе.ц.енЬI KoppеЛяциoIIHЬIе Ha фyнкции для флюктуaций tlеpвoгo и BTo. poгo типoB. oт ви,r'а фyнкuий po(т) сильIIo заBисLIт oTэффективнoсTь пoдaBЛеIIия I\,IеI'IIaЮщиХ pа>кений Пpи oд,иIIaKoBЬIxoсTaлЬI{ЬIХПapa. М еTpах P Л C и пoMex (см. гл. 3 )..Ц.eлo з десь B Пpoтя)I{eннoсTи> фyнкции vr(t):
q25
ц5
ц75
АйG)
Pиc. 2,6. Koppеляuи.
otlнь lе фy нк ци и M е}к . дyaеpиoдI{Ьlх флюк-
тyauийпepвoгo(,l) и втopoгo (2) TиПoB
если фyнкция v(/(f) иNIеетхopoшIyЮПpяMoyгoЛЬнoстЬ[гayссoвьt BЬIшIе' чеM кpиBЬIедля p"(т) 14V (f) ], тo пo.п.aвЛеIlие пoMex ЗaпДеTt{o B-Cal}Ча€ , кoГД.афyнкция po(т) экспoIIеIIциaлЬнaя, a \V(f) сoBПаД.aeт с фo pм o й кBадp атa к p ивoй p ез oliаIlснoгo к oIITy p a. 2.3. Кoppeпяциo}|ньle GвoйGтвa oтPa}кeний oт noлeзнЬlх o6ъeктoв
(2.4) пpигoднЬI 14 !\[IЯ oписaМoдель oтpaх<eний и BЬIpa}I{еIIvтe [Iия oTlpа>Kенийoт ПoЛезнЬIх целeй, кoTopые, каK Пpа'Bилo, яBЛя. ЮTся флюктyиpyЮщиNIи. Фopмальнo oTЛиЧия ЗаKЛIoЧеtIЬIЛиlllЬ B BI,lде фyнкций o (х). B слyuae oTpа)Ke}Iия oт м'оpскoй ПoBepхiI o сTи э тa фy нк ция бьтлa oTЛиЧ}IаoT Hy Ля нa з I{аЧиTеЛЬHoMинTеp вал е дaл ь нoстей (p aспp елелеt{нaя Пo дaЛЬнoсTи ПоМеxа). Пoлез .oГpaх{деI]ия I'I т..п.) I{ЬIе цели (кopабли, зIIaки I{aBИГДI].lIo,HLloгo сoсpедoToЧенЬI Нa нeбoЛЬtпot,{ иIIтepBaЛе дaльнoстей. Чaстo ис1loЛЬ3yют ivloДeЛЬ цеЛи, сoсpeдoToЧеннoй в ТoЧKе, дЛя кoтopoй (x - хo), г,Д,e #o- .Ц.2ЛЬHoCTЬдo цел[I нa oси зaДepо (y) : о ""6 и'з (2.4) пoлyЧиM хкнo пpeнебpeчь. B мopскoй aв.иaЦИLl, бoльlлaя сKopoсTЬ нoсиTeля сyщeсTBe[Iнo IBЛI{яеTIIa скopoсTь флюктyаций сиГIIaЛa' oTpa)к,еннoгo oт цeли. B люб.oм 'сЛyчae эффективнyЮ IIIиpинy (пoлyrпиpинy) сПeктpa флюктyаций сигнaлa зa сЧeт д.Bи)I{eЕиясy,цt{а oпpeдeляЮт пo фopмуле (2.|7), I]pи этoМ пoд 0г Пot l l l МаIoт y г ло в o й p a з M е p ц е ли: 0 " :A Ro /R, где A Ro -л и н ей н ая ПpoTя}кеFIIloстьцеЛи пo atиMyTy; R - дисTaнция д,o цели. - oкaзЬIBaеT oдиHaкoBoе Tpeтий фактop - BpaщeIIие aIIТеI{IIЬI вЛlIя}Iие нa скopoсTь флюктyaций отpa>кен'ий кaк oт luopскoй пo. сП eктpа B е pxн oсT 'и , T a K у 1 o т ц е ле й . Э ф ф е к т ивн yю [I и |pи н y ^f; (2.2|). p a с с Ч иT Ь I Ba Ю т п o T и пa э т o г o фo pм yл e ф л ю : < т yаци й .цЛя сиГнaЛa' 'oTpa}кeltнoГooT цeЛи' еще I]a.це}кнееBЬIпoлIiяеTся }IеpaBeI{ст.Bo < ; ' пoэтoмy ^f м ул a (2. 2З ) : ^li"
TeM бoлее спpа.ведлиBa
фop-
р" (т): РЕo(т)p!" (т)р! ('). B д ан н o м B Ь I p а ) I { е I l ииф y н к ц ии сп paBa M o гyT ап п po кси М и рo и o p мa ми ти п а (2'24), п pи вo дя сo o тB aT Ься д B yM я I I p е Д .e Л Ь н Ь I Mф веTсTBеIlIio к .цByM фopмaм сIIeKTpaЛЬ}lЬIхПлoT}loстей типa (2.25). При этoм Пoд пapаMeтp,oм A| 'в (2.24)' (2.25) сЛeдyeт пoнI.IМaTЬ - эффективнylo II]иpиHy (пoлушиpинy) спектpa Mе}кДytlеplIoJ(ньIх флюктyаций ПoЛезtloгo сиГнаЛa. Д.ля независиMЬIх флюктyа^f" ций пoлезнoгo сип}Iaлa 3a сЧeT сoбстBeннoГ'o ,цви}I(eния отpaжaTeлей цели, .щBи}I{еI{ия судгIa и вpащеlIия aIITeнHЬIспpaвeдлиtsЬI вы. 91
t
It
'l
ее кoppeЛяциoннoйфyнкциeй. B rпepвoMслyчaе фyнкция MoдyЛя. ции пoлIIoсTЬюpa3pyl]]aеTсяB oTpa)кеI{I{oI\4 сигIIaЛe'a вo BTOpoM_ IIoЛнoсTЬюсoхpaIIяется. Bьщa>кение (2'2B) спpaвeдЛиBoдля линeйнoгo тpаKтa пpиеM. никa PЛC дo сoгЛaсoBallнoГoфильцpa. oднaкo с rie6oльrпI;IМи из.
(2.28) CПp2Bе{ЛиlBo и для BьIхoда сoГЛaс'oBa}IIIoгo I\{е}IеI{IIяMи фильтpa (фильтpa, ooгЛaсoвaнI{oГo с oднIl}l Пepиoд,oм мoдyляции). Heбoльrшoй мoдификaции lB вьIpa)кeIIии (2.2s) 'ПoдBеpГнеTся ЛиIIIЬ фynкция ш (t). О6oзнaчиM uеpез И (l) oгибaюшyro нa .BЬIхo.цесo. гЛaсoBallнoгo фильтpa' кoг.цa Irа 'Bxoд, ПoдаI{ 'сиГнaЛ с фyнкциeй } ,I o Дy.*я цииш(t). Из вeстнo, ЧTo пp и эToM V (t) нe сoДеp )KиT V (h - хo) BeщестBенflaя, И фaзoвoй Mo.ц.yЛяции,т. е. фyнкция aHД.l.IoГoM(2'28) 6у дeт BЬIpа}Keriие
(l, _ rJ х R" (l., tz): of;V(r' - хo)V (t' _ "o)p" ! сos [(со. * oo. (/' _ t,)1. ")
(2.2e)
Tакoмy >кeпpеoбpaЗoBаIIиюПpи yчеTe сoГЛaсoвallнoгo фильцpa (2.5) и BЬIpа)кеI{ие для кo1ppеляциoннoй фy.нкцйи цoдРеpг}IeTся (2.5) Ile изMеHиTсяпo фopме, если пoд Rч (r', /2): вьrpaхкeния (2.7), (2.29) и (2.31) в (23\ и oПyсTиTь TaM чЛeнЬIс чaсToTaМи пopяд.Ka (oo И BЬIIПе. Пpи эToM следyеT yqeстЬ' ЧTo ДoпЛеpoBскиe кoМпo. tIеIlTЬIoTнoсиTеЛЬнo MaЛЬI: 0д. с ( (t)gИ (l)д.п ( 0)0, IIoэToI\{yЧЛенЬI вЦ.Цa
(Do f
(l)д' cl
(l)9 -|
(l)д. п rBЬICoKoЧДсToтIIЬIе
и
IIе пpoхoдяT
на
BЬI.
х,oд видeoфиЛЬтpа.Kpoмe тoго, фyнкция r- (т) oTЛичЕa o'T ,нyля paзipeшeниюPЛC Пo ,цaЛЬ. ЛиIIIЬдЛя знaчений т, сooтBeTст'Byющиx iBИДДfтl (h I{oсTи. !,ля тaкиx т B гIpoИ3iBeДе}IIIях 96
tz) CoS Фд.
"
(lr _
t,): o*1|t1 а2v,(t' - *o)+ q,]'+ onV,(r' _ х) V'(t, _
_ xJ р3(i,_ t,)+#,(t,_ t,)p?(t,_ t,)+ qni,-(i, _ t,)-r
Taк кaк LnИpИHa ПoЛoсЬI пpoI]yсKaI{ия сoгЛaсo,Bаtllloгo фильтpa oп. peдeЛяеT рaЗpешIaЮЩytoспoсoбнoсть PЛC Пo даЛЬIIoсTи' To B сo. оTвеTсTBии с 'BЬIlpа)кеllиямп (2.3|) vт (2.32) Koppeляции IIIyМoB IIa Bxoде деТeкTopа ПpoсTиpаЮTся ЛиIlIЬ нa иrrTqpBaЛ пopядкa pa3pelIIеt{ияPЛС пo даЛьtIoсTи.
R " . n ( 1 ,, l ,) :
",(i.,
|,
J
Фo1pмyла (2.35) Дaет дo,стaтoqнo oбщее BЬIpa)I{еIIиeкo,ppeляци. oннoй фyнкции нa BЬlxoде I{Ba"цpaтиЧ'нoгoдетекTo.Pa для сМеси сигнaЛа oт флюктyиpyющeй цел,и (нaхoдящейся нa Д,истallIЦиI,I' сo. oTBеTсTByЮщей зaдеprкке / - хo) ПассивIIoй пoмехи (oтpaх<eния ' oт мopскoй ПoBеpxIIoсTИ |IЛI4 мeтeooбpазoвaний) и нeкoppeЛиpo. ваttнoгo (oт Пеpиoда к Пеpиoдy) rпyмa. Пеpвoе сЛaгаеMoе в (2.35) - пoсToяннaя сoсTaвЛЯющaя \ Пp oдетеKTиp oBaннЬIх Пo. Мехи' сиГIlaJIa И IIIyMa. Bтopoе, тpеTЬе и ЧеTlBеpтoе-peзyЛьтaт I]pяM.oгoдeTeKTиpoBaния пoЛeзI{oГo .сигIIaЛa' 'пoMeхи и IЦyМa сo'oTBеTстtsен'I{o.Пятоe - peзyльTaT сoвМесTI{.oгo ДетеKTиpoBaHия Пoлeз. нoгo сигнaЛ2 rИ ПoM€ x и. Шeсто'e-ipе3yлЬTат ooвмeсTlloгo детeкT'I,IpoBal{ия lIIyIvIас ПoлезIlЬIM сигнaЛoм и пoмexoй. Haличие в (2.35) сЛaГaеMЬIx' сBЯзaI]нЬIхс пoЛе3нЬIM сигнaлoM' пpиBoдяT I{ HeсTaциo. rrapнoсти фyнкции K" n (h, t2). Фlтзll'lесKи этo Пot{ятHo' Taк Kaк сигHаЛ .сyщесTByет ЛиlIIЬ Ha нeбoльrшoм интеp.BaЛeBpеMeни в'бдиз,и t : Xo, а ПoMeхa и [IyM - на всей ,oси 3aдеp}Keк oTpа}I{eHнЬIxсигнaлoв. Пoдoбнaя нeсTациoIIаpнoсTЬ DIчитЬI]Baeтся фyнкциеЙ v (t). Bьlpаlкение (2.35) сyщестEеIrI{o yПpoщaeтся ДЛЯ дис.к|peTI{ЬIх oTсЧеToB' BЗяTЬlx Чеpе3 l]epиoд Т мoдyЛЯЦLтИ зo,ндиpyЮщегo си. гналa и сoГлaсoBаIlнЬIх с MeсToПoлo}I{еI{иеM (на oси задepх<eк) пo. ле3нoгo сигнaЛa. Тaкoe сoгЛaсoBaниe oсyщесTBЛяеTся для любьIх целЬIх ПoЛo)I{итеЛьньIхЁ, / вьIбopoм t1 : уo + kT, t2: хg I lT, :V (k T),V (t,-,o) (lT). Пo oпp eдeлeП pи ч еM V ( t,-* o)= V нию фyнкция V (t) есTЬ oTклик сoглaсoвallнoгo фильтpa нa фyнкциЮ MoдyляЦиw' Еcлvl фyнкция MoдyЛяции u (t) лepиoдиЧeсKaя, гo ПoсЛe пpoхoх{дения сигHaлoм фильтpа, сoгласoвaнIloгo ЛиrrlЬ с oдIIиI\4пеpиoдoм, фyнкuия V (t) Taк}I{е бyдет пеpиoдиЧескoй, a зa сЧeT сooTBeTсTByЮщeГo вьlбopa o2 в (2.35) NIo)кнo oбеспeчить (lT) :7 . V (kT) :V Из эTиx )I{е сooбp aх< ениil лp и t1 : у o+ k T, tz :Xo f l7 имеeм r (h- tz):r и K"' ,(t1 , t2 )oк aI(k - l)T):1 зь I BaеTся зависящей ЛиtllЬ oT p аз }IoсTи аp гУМеtlToB: .t(c.п(tь tz): : K "." (k - l)T| : K.нL " Элементьl MаTpицЬI r(". o oпpeдеЛяюTся фоpмyлoй
_ I)r]* p3tФ - t)Tt+ -ofl {(t* o, + q,),* onp?I(k !("pin -у 2 o 'pnt Ф - t ) Т ]р "[ ( A- l ) T ! с os( A_ l ) 0 + q ' | q , + 2 ( o,+ l ) б u ,] } , (2.37\ 7
3aкat N9 474
97
г,Ц.€0 :
v (2.37). Bьlбеp ем эTy KoМПoнентy тaк oй, uтoбЬt eе спеKTp aЛЬIIaя
aдT; 6ы-cиI{Boл Kpoнeкepa: (1, k:li 0t- t: бtl : l . . .
\w r
I |.ilo Ttlo сTЬб- (f ) бьlлa пoстoяHнa B иHTеp BaЛe |- F 1 2 , F 1 2 !, глe l| : I l,I', т. e.
k+1.
q llr, _F|2F|2' Пpи этoм oПeKTpaЛЬI{аяПЛoTll.oсть ЭHC-пpoцeссa
вии с (2.39)
ts сooTBeтст-
б"."(l): С 61111сaФ!, )(f)+Ф!, ) ff)*а,[о!ii, l0_tJ +
+Ф!lt',(f + fJ]+ ш,;
IlIyMа K MoЩHoсTи ПoMеxи. Ц|4I4 Ti q2 - oTHoШeIIие MoщнoсTи Q, тo пoЛyчиM элеMeI{тЬI (2'37) пoлo)к!IтЬ g: Есл,и в фopмyле МaтpицьI .Пol\леxи и IlI,yMa кoppeляциol{нoй
Klut:o*{(l+ q,),+ p?|Ф- I)T1+q,(q,+ 2)0u,}, (2.3s) oписЬIвaющей флюктyaции oTрa)кений .в Bид.еoтpaKTе PЛC сyт'стBии сигнaЛa oт цели.
пpи oт.
2.5. Cпeктpaпьньle свoйствa oтparкeний в видeoтpактe нeкoгepeнтнoй PЛC сеЛeкции си. .Ц,oплеpoвские свoйствa oтpaхI(нoстиoбнapy>кения цeлей IIo дoПЛеpoвсKoMy пpи. 3нaI(y. Удивитeльньtм дoл)I(нo бьIть не исчeрнoвениe эTих Bo3N,{o}KIloстей, a иx Haличие xoтя бьt I]pи yзKoпoлoGHЬIx IdеlIIаЮщих oтpa)кеtIиях' так KaK B сooTвeTсTBии с фyнкциeй нeoпpеделeнIloсTи tlекo. геpeнтHoгo пaкeта исxoдный (зoндиpyюштlЙ) cигнaл в-ooбшtене o6Пo чaсToТе .Ц.oплеpa. Этo paзpeшaющей спoсoбнoстью лaдaeт пpинциПиaлЬнoe свoйствo HеKoгepе}IтlIЬIхсистeM: IIpи. дoстатoЧIlo IllиpoкoпoлoсHЬIх oTpa}кенияx B TаKих сисTеI\4axисЧе3аЮT Bo3Mo)I{нoсти oбнapy>кения целей пo дoпЛеpoBскoп,{yПpизIIaKy. Этo слe.ц,. зollдиpyЮщегo сиГHaЛа стBие тoгo, нтo фyнкция I{еoIIpе.ц.еЛrIIнoсTи oIIисЬIBaеT,Д.oПЛеpoвскиеBoзMo)кнoсTи сигHaЛa ToлЬкo пpи paбoте на фoнe бeлoгo IIIyМa. дpyгие ПoЛезIIЬIекaчe. Kpивьlе ]{a pис. 2.7 пoзвoляЮT с,II.еЛaTЬ oбнаpyrкения целей нa фoне ственньIс!заKлЮчeI{ия o BoзivIo)KI{oсTяx МelШaloщих oтpа>кений. 3десь BI,IднЬITpи paЗЛИЧИЯ B сBoйсTBах IIoЛе3нЬ|xи I\4eшIаЮЩих oтpa>кений. |. Paзличll'е B ПoсToянtIЬIх сoсTaBЛЯЮщих пpoД.eTеKTиpoBaнtloГo (| + a2+ q2)2 гtpи HaЛИЧl;tИ сиГнaЛa И CIIэ: С.;.: сигнaлa : (|*q2)2 пpи HaЛИчLIИ ToЛЬкo пoмeхи и IIIyMa Mo}I(t{o yсиJIИ.Гьзa счeT .цЛиTеЛЬнoгoнaKoПЛеtlия oтpа>кeний. Пyть эToT MaJIoэ ф ф е кт и в е H П p и o б .ь I ч н o с иЛ Ь н o K o ppеЛи po Baн H Ь I х o Tpa)кeн и я х . кoppeЛяциollньIе сBязи пoмеxи paз. oД.накo если ме>к.ц,yпеpиo.ц,}IЬIе pylIIиTЬ (нaпpимеp, и3ЛyЧениеМ ПакеTa зollдиpyЮщих сигIIаЛoB I{a pa3HЬIх настoтax), To исI]oЛЬзoBaItиеpaзлиний B пoстoянItьIx кoM. пoненTax IIpoдеTеKTиpoBаttHoгoсигнaЛа сTaнoBится pеaльнoй вoзМo>к}IoсTЬЮ и пpиMe}IяеTсянa ПpаKTиKе. 2. Paзличие в фopмe сПeкTpa сoбствeннo сигнaльнoй аLФtD(f)
и пoМexoBoйФf)(f) сoсTaBляющих, !,ля сyдoвЬIx PЛс
Ф(,J(f)
Ле)кит oбьIчнo BI{yTpи oблaсти пpoтя}Keннoсти ПoМехoвoй сoстaв-
ляющeйФf)(i) (как на pиc. 2'7). Испoльзyяфильтp,сoглaсoBaн. сигнaл/пoный пo пoЛoсеc аLФPJ(f), мoхKнo эффективнo pе}I(еKTиpoBaтЬ, и BЬIxoдItЬIе хapaктe. pIIсTиKLI oбнаpyхкенllfт,нa BЬIхo,целинейнoго дeTекTopa. Пpaктинески }IaписaннЬIx B явtIoM виде ЧЛeнoB в (2.49) ,щoсTaToч}Io дЛя ЗaдaЧ, peIIIаeМЬIх в гл. 3. t04
B заключеtIие Д,адиM oбщеe BЬIpaх{ение .цЛя кoppеляциoннoй l|l1'ltкции oTpа>Keния oT пoЛезHoгo oбъекта' MеII]аЮщего oTpaх{еrillя II tl]yMа B BидeoTpaкTе ItекoГеpeнтнoй PЛC, oxвaTЬIBaЮщее Bсе paнее сЛyчaи и д.oсTаToчttoе.ц.ЛяpешIeния Mнoгиx |)ulссMoTpеtIItЬIе .iадаЧ П o ДaBЛеHияoтp a> к енийB lrеKoГеp еtlтнoйPЛC .
ilа/цанIIеIvIa:0
илll' s:l
Mo>кнo yЧeсTЬ
l|l,I,\чЛенa в Q.a9). Пpи а:0
oДИH И[I|4 lцBa HеПoсToян-
lаз (2.52), (2.53) пoлyuается.Kпo,
/ ( ' r l , IC Л y t l a Я oT сyT сT Bия Г IoЛe з н oгo сигн a Лa . KoppеляциoItнo-сIIекTpaЛЬHЬIе paзЛиЧия IIoЛезIlЬIх и MецIaЮщих r r r t l a X i € H И й Ле ) кa T B oсt loBе IloсT p oе H ия а ЛГ op иT M oB I{ сooT Bе T сT By. | ( ) l l ( j] х y с тpot ,iств oбp a бoтки с] ,iгIIа ЛoB' p a ссM a T p иBа е М ь Ix B сЛе дyю . r r L t . i i Г Л a B е . B сu lyu a е сиЛЬH oKop p e Лиp oBа I{H ЬIх oT p а ) Kе Ir иft Дoiтa | ( ) ' I I l l ) ] Mo Ka ЗЬIBa е T ся испoЛЬЗoBa I{ия лин e r iн ь t х yстp oйств, a в oб. Il((']\{сЛyЧае yсПехa B ПoД.aBЛеt{!lи MешIaЮщI.{х oTDa}I{ений мo>кнo i l . () ( 'j' l I t I Ь , Пp иM е н Я я н e лин е йн ь Iе ( в u а стн oстlt , ква Д,p а тиu н ь lе ) си. ( . | ( ' \ l ] ) Iс l б o a бoткt l. PсзyлЬтaTЬI ДЛЯ paзpa. .Д,аi]i{oй глaвьI яBЛяЮTся исхoдIJЬIMи l i r r t t i I I ( с ин те з а ) и oц е н ки э ффе ктивн oс'T и yсT p oйствa пoда BЛe }Iия ] \ I ( , I I l i l ] o l I {IIХ oтp а r ке н иt i B н e кoге p е н тн oй P ЛС, p a ссN4 a T p иBa е M ЬIx rr l.,t 3.
105
Гл ава 3 дoплEPoвc|кеIIия сиГ}IaЛoBoT пoлeЗньIx oбъeктoв на фoне MеlUаЮщиx oтpaхKеннЬIx сигIlаЛoB. Пpиullнoй яBЛяeTся сЛo)кнoсTЬ сoBMесTIloгo pаспpедeЛе.I{еKoгения KoppеЛиpoванньIx oTсЧеToB oтpa>кений B Bи.ц,еoтрaKTе pентнoй PЛC. Пoэтo\,ly 1Iе изBесTнa сTpyкTypa сTaTистиЧесKи oп.гиМaЛ Ьн oг o yс т p o й с т в a o б p a б o т к и Bи д е oси гн ал o B I lекo Г еpен тн o й P Л C и нe oцeненЬI eе ПoTеIlциаЛЬные BoзMo}I{tloсти пpи oбнаpy}liеHии цe л е й н a ф o н е к o p p е Л и p o Ba н н Ь I х o т p a>кeн и й .B тo х { е BpеM я o П Tи . MaЛ ЬIl oе yстp o й с т в o o б p a б o т к и } I е и MееT П paK TI iЧесK o гo з[I aч ен и я BслeдсTBие сЛoх(1IoсTисвoей стpyKтypЬI' }IеПpиeМлeмoiтД,ля техItичeскoй peaЛизaции. Эти сooбpa)I(ения BЬITeкaIoТиз сЛo}{tloсTIIаI{аЛ и T и че скoг o BЬ I p а ) I { е I { ия [ 1 a 0 ] Д ,Л яn - Меpн o й п ;io тн o сTи paсп pедел еlII,1яKoppеЛllpoBaннЬIx вьlбopoк oгибaюЩей yЗKotloлoснoгo сЛyчaй}IoГo Пpoцессa. B связи сo скaзаI]IlЬIM цeЛeсooбpазнo исПo,IIЬзoвaTЬпpаKTиЧесKи paзyMtIЬIе' Ilo yпpoщеннЬlе KpиTеpии сI,II{Tеза.oдин из TaKих пoД,xoД.oB - испoЛь3oBaI]I{е энеpгеTичесKoГo кpиTеppIя , КaЧесTBan кoгдa фиксиpyется KЛaсс yстpойств oбpaбoтки и сpеДIr эToгo классa нaиЛyчIIIиM счиTаеTся yстpoйствo' Ha BЬIxoде Koтopoгo pеaЛизyeтся нaибoльrшее oTIloсиTеЛЬHoe пpиpaщеIrие MoщI{oсT['iЗa счеT ПoЛез. Hoг o си Г н aла . Исп oл ь зo в а I l иe э T o Г o к p и T е p ия пp иBo ди T в п po стeй ш и x сЛyЧая x к изBесTньIM и испoЛьзyющиМся нa ПpaKTике схеМаM oбpабoдки, a тaк)I{е пopo)кдaеT IloBЬIе BoзMo}KFIoсTиПoсTpoения yстpoйств oбн apy)ке н и я ц е ле й н a ф o н е M e l rl a Ю щи x o тpaх киTеЛЬ}lo oпpеДеЛeна пo yсЛoBиюМ"{L' (,' d)} *0; dт _ Bектop.стpoкa;d - вектop-сToЛ. беп. ЗaД,aчaЗaключaеTсяB oПpеД,eЛeН14L1 неtlyЛеBoгoBеKTopad, oбесIIечиBaЮЩегo MаксиMyпloTI{oIxеIlия дByx кBaдpaTиЧньtх фopм (3.3). 108
: Q,
2, ..., m
I.деP:dтI(d; P,,: dтK"d. МaТpиц K и Ko, a тaкхte Po+0, пeУчlIтьtвaя сиMMеTpиЧtIoстЬ
пoсЛеД.ниe yслoBия РеПI'IшIеN,I
B Bидe ypaBI{ения
Кd _ (P/P.)К"d:0.
(3.4)
Этo ypaвнение (являющееся и дoсTaТoчHьIM yсЛoBиеМ) oПpеде. векTop do,,,t,дЛЯ кoTopoгo JIяеT oI]TI{МaЛЬнЬIй
(3.1)
П oт pe бye м , Ч т o б ь I 3 а с Ч e T в ь l б o p a к o эффи ц и ен тo в dl, d.z , ..., da М aкси Ми зI, Ipo B a Л сф я yнкциoнaл KaЧесTBа
p2 ,п
: i.u*: ,Ё:I i.* : (-#).,-. fu(don') d6n'Кn don' Тoг.ц.aypaBнelrие (3.4) мoхкньIйи сЛo)I{иTЬвсе стoлбцьt. ПoлyuенньIй в pезyЛЬ. тa т е ст oл бе ц бy д е т с o с T o я T Ь и 3 и с K o М Ь I x кo э ффи ц и eн тo в. П pи .э тo м BесoB aя oбpaбo т к a ( 3 1 ) y Bе Л и Ч и B a e т o тH о I I I еH и е си гн aл /п o м ех a B lл":v""l а, pu", Г,Д,е[iл - y,ц.BoеHrraясy]\,{MaBсeх эЛеMентов oбpатнoй кoppе л я циo н н o й M a T p и ц Ь I П o ме x и ' Bзя TЬ I x сo зH aK o M vlЛ|I B зaBисиl\4oсTиoT чeTнoсTи сУM]\,{ЬI иt{Д.еKсoвДaнHoгo эЛеМ е н т a. lt2
з a висят
k:|,
pяд.y dr, d.z, . . ., dln ЭЛе-T. е. пpи нечеTIIoM /rL в yпopядoчeнHolvl меIITЬI' oдиIraKoBo yдaЛенIrЬIе oT I{otIцoB, paBIrЬI Мe)I{.Ц.yсoбoй, a пpи pя.ц.a' чеTHOM l?? эЛеMеHTЬI' o.ц.иItaKoBo yд.алеI{HьIe oT KoнцoB TaKoгo
(3.1e)
... +
h:|'2,...,
( ,,
,[ Q u ,,
a свoйств Изэтoгo ".' Ъ:rТ:*!,;,,oj_","il]-
нЬIМ' To
Пo л ь зyя сь ф opмy лa ми K p a ще p a p е ш е H ия л и н ей н o й си сTeM Ь I ypaв. ътeниiти BЬIчисЛяя Bхoдящие в этIt фopмyЛЬI oпpеДеЛиTеЛIl l\,{aTpиц сHoвa MеToДaMи paбoтьt [39], мolкнo ПoЛyчитЬ peшеI{ие сисTеMЬI (3'19) д л я X: J T B Bи .Ц ,e
L(-l),_'Qtl'
oo:
'
oбeих .п.иaгoнaлеti, pu.nu" *u"p"цu K-j симмЬтpичнa oTI{oсlIтеЛЬнo T. e. QnL:Q(k, I):Q(1, A):Q (m - k * l, rn- l+ l)'
rr1 sl Сlk : U, L
+ t ( - l)*-' c*- ' - ll d*- t: (-1 ) --' c* -, d*
' dн:
l )0 : l
сos (ft,Ц.ля слепoй скopoсти ,цBи)KеHия цеЛи, KoГ.Ц.a ПoЛyЧиTЬ Mo)KHo (3.20 a}IaЛoГиЧIio )
ь- |
(3.23)
T' е. пoсToяHItaя кoMtIoHенTa BхoДtIЬIx сиГIlaЛoB ПoЛнoсTЬю KoM[eI{. сиpyеTся в yстpoйстBe IIoД.aBЛения.УчитьIBaя эToT фaкт, мolкнo былo бьl с сaMoГo HaЧaЛa в фоpмyле (3.14) oпyсTиTЬ пoстoянньIй Ч.r le} IT. , е. BM есTo (3 .1 4 ) вз ять
KЁL:p? t(A- t)T1+ zq2ь 1ь- t1.
(3.24)
lllиpol{иx бoлее (3.23) BЬIIIo.ЦHяеTся Пpи B действитеЛЬItoсTи и Bo Bсеx TaKиx сЛyqlaЯх Мo)Klto П oЛЬ3 oBa T Ься фop мyлoй Yс.ЦoBиях, -(3.24)
BМесTo(3.l4).
' по фopмyле Зам eти M , ЧTo eсЛи d t, d z, ..., d * oI]p едеЛяЮ Tся (3.20) и не исIIoЛЬЗyеTся tlopMиpoBкa Txпa dнf dь тo из (3.l8) слejtV е T m
Wл:2 ,Е '
*' {- |)o d u.
(3.25)
Tаки м o бp aз oм, эф ф ек тивнoсть oбp абoTк и ПoЛtloсTЬЮ oIIpеД,е'/t'I сTсЯBeсaMи пp eoбp aз овaния (3 .l ). $
Заказ N 474
I 1. ,
B пpедеЛЬIIoM слyчae, I{oг.ц,aMе)кдyпеpиoднЬIе кoppеляции lra(3.24) Мo)Ktlo сToЛЬKo BеЛиKи' чTo B сooтBeTсTBии 9 BЬIpaх{eниeI\,I ( k - l ) из ф o pм yл ьI (3.3) П pи K ы:2а,2х п pи н ят Ь K h : 1 - |2 q 2 6 Х (- l )a+ l сл e д у е т
|,Ъ t-'l,o,f" .
Ц" (d):2
[,!,,,]
(3.26)
m
+2q'Z d? t-
I
Пyсть rl2- ЧеTнoe' ToГ.цa B с o o T в е T с TBи и с (З.22) и (3.23) вь r pa}K e н и е (3. 26 ) y П p o щ a е T с Я K Bи.Ц'v
(d): р,, !(n, [Ё,'o,|1' "t,o,). сooтветсTBии с IrеpaBеIlсTBoм Koшrи-Бyнякoвскoгo
B K B aД paT и Ч I ] oин T е Г p и p y е мo й н a
I а , b| фyн кц и и |(x )
(3.27t 'ц.Ля любoй сп paвеД,Ли Bo
Г,,,^ ..9"" l l ttt''l,|.al ,x| { \ b_ а ) \f' \r)а *, LI
Jo
i} сo o TBетсTBии с (3 .3 0 ) oПp ед,еЛяеTсяToЛЬKo y p oBtIеM HеKop p еЛяl(|lol]tloгoIlIyMa и ЧисЛoM m olpaбaтЬIBaеMЬIx иMПyЛьсoB: (3 .3 1 ) W^ u* NnL lQ", nt > 3 . Этoт pезyлЬTaT ПoкaзЬIBaеT' ЧTo oqень Mе,цЛеHtIoфлюктyиpyю. lt{l]е MеIIIaЮщие oTpa)кения ПoЛHoстьЮ KoМПеI{сиpyЮTсяB yсTpoи. с.гве пo,ц.aBЛения.Пpи этoм BЬIхoдtIoе oTItoIIIеHие сигнaл/пoмехa ()П pедеЛ яеTсяBeЛиЧинoftm f q 2 ' ГДе m -ЧисЛo oбp aбaтьlваеМЬIх иN,1 lIyЛЬсoB B сисTеMе Пo,II'aBлrния;q2 -oтнotпеFlие Moщнoстей нeкoppеaЮщeГo oTpах{ениЯ. .ilиpoBa нI{oГoIxyMa и. IVIеш] -oценкa тoчнoсти пpиблихrенньlх pеlшений. ФopмyльI (3.18) ' (3.20), (3 .2 B)' (3 .2 9 ) гIoз BoЛяюT ПoЛy ЧитЬ [ap aМеTp ЬI y стp oЙсTBa IloДаBЛе}Iияи oцеtIиTЬ эффективнoсTЬ еГo paбoтьl, ПpиЧеM pешIeI{ия За.Ц.aqина сoбственньIе вeктopьt и сoбстBеtII{ЬIeзнaчения не тpебy. 1I пoЛучellЬI пpи yсЛoвии стся. oднаKo эTи фopмyльr пpибли>кeнFIЬIе I\4е}I{Д.yпеpиoд.FIЬIх p"(mT) х|, т. е. ,iI,лЯoчеtiЬ Mед.ЛеHIIЬIх флюктyа. ций пoмеxи. !.aлее yToqHяюTся yсЛoвия пpаKTичесKoй пpименllмo. сТи paсс]v loтp еHtIЬIx ф op мy л. B тaбл.3 .1 пp иведeIIЬIЗнaЧеHия эф ф eк тиBHoсTи p ' :Xlа2 (l' Б) (oптимaльнoй ск op oсти .ц,Bи}I{еI{ия цели), m : l0 и двy х дл я 0:п T a6 лrl ц a 3.1. 3aвисимoсть эффективнoстиoбpaбoтки oт y3кoпoлoсtloсти пoмех,l
ГД.е pаBе}tсTBo дoсTигаeTся ToЛЬKo I]pи f ( х) : с: сo nst . o т сю Д. a сЛе,ц,yеT'нтo (3.27) Maкси\,{LIЗиpyеTсяIra BеKтopе с Koop,ц'иIraTаМIi П o ла г а я с : I l l ' y ч ить I Bая Зaкoн ЧеpeдoBaHия 3}IaIdo| : с: сon$ t . кoв. (З.22) ПpихoДllМ K BекTopy ' d н : ( - l ) e _ ,, h : |,2 , ., f f I . (3.28) Пpи
x dн_0
m
не.tетIIoNI m yсЛoBия
и |dн | :сo nst
d ь": \
t
t, m*| --m-i '
k :1,8,
, , I fli
k) :2 ' 4 '
,, m-l
oбеспечиваeт| dн:0 и MиI{иMа.ЛЬIlo BoзMo>кHoе ь-\ }lеHиеBеЛИЧин. Idн|,h: I, . '. , . m o T к o t l с T а н T Ь I . Hа вектopаx (3.28) и (3. 29) к aк H еT py д [ l o дoсTиГaеT 3 нaч е ния
'
_ liшaх: {* #tl
13.2e) пpи
эToLd oTKЛo.
y б eд и тьс я ,
_ (- tl*l}f о,
| l ^ ( d)
(3.30)
Пpи вьrбopеBекTopa d в с o o т в е TсTBи и с (3.28), (3.29) н л ен IZ dol" B Зt{аМенaтеЛе(3.26) ПpедсTaBляющий сoбoй N,IoщЕ{oсTЬ ' кoppeлиpoBaннoй ЧасTи IIoMехи' исЧе3aе,г (в этoм Пpе.цеЛЬнoмсЛyЧ aе п oMе хa п o л} l o с T Ь ЮI]oД,aBляеTся),и эффекTиBIIoстЬ обpaбoтки
114
рPBП
рчпв
28,0
2 7 ,3 2 6 ,8 2 6 ,3 2 4 ,6 16,4 t0,7 5 ,9 З' 3
't
н e сo BM есTи M Ь I .
Pеrпение
f
Bтopoй тнп фЛюкTyациЙ
Пepвьtй тип флюктyaций
0,01 0,05 0,07 0,10 0,15 a,20 0,30 0,50
2' oя t,8 20,3 1 5 ,9 1 0 ,8 5 ,9 3 ,3
2 9,8 28,2 2 7 ,4 25,9 1 8 ,0 п,4 6 ,0 3 ,3
9qя
2 8 ,I 2 7 ,3 2 5 ,8 1 7,9 fi,2 5 ,9 3 ,3
9q q
2 9 ,6 tq ^
2 8 ,8 2 2 ,6 1 7,4 1 3 ,8 l9
q
9l'
Д
t7 ,l 1 5 ,1 1 2,8 1 0 ,2 8 ,4 в' 2 l9
ttt
1 7,0 1 5 ,0 tt7
1 0 ,I 8 ,3 6 ,1 4 ,1
24,9 1 9 ,3 1 8 ,0 1 6 ,6 1 6 ,4 1 4 ,5 1 3 ,6 1 3 ,1
Me}K.ц.yПepиoднЬIx флюктyaций ltltДoB кoppеЛяциoнньIx фyнкций (r .aуссo вoй I{ эKсtloнrнциальнoй). B этoй тaблице [rл- ToЧнoе з I{a. ll('lIIiе эффективнoсTи, ПoЛyчеtlнoе ЕIa oсI{oBе чисЛеHнoГo pеIпеHLIя Kop p еЛяциoннЬIx МaTp иц K" у;lавн eн ий (3 .7 ) v l (3 .8 ) пp и ЗaД\aHII|I r r K н a oсHoBе ф op мy льr (2 3 7 )i |' :- пp иблиrк еннor з наЧеtlиe эф lI lсttтllвнoсти' BЬIЧисЛеHнoeПo ф op мy ле (3 .3 ) в к oтop oй век тop d ' |l М aTри цy Kп p aссЧиTЬIBaЮ тпo ф op мy лам (3 .2 0 ) v т (3 .2 a)i w,:нa oсHoBе lr 1lr lбл и х< еннoеЗIIaЧение эф ф ек тивнoсти, BЬIЧислeI{Е Ioе tI ltlpм ул ьт (3 .l8 ) .цЛя MaTp ицЬI Ko, oпp еДеленнoй сooтнotrlеHиеM 8+: 115
(3.24). Мех к ений:.а2 1 |, Е сли lre oгoвop ello Пp oтиBнoe' l.o /I ,aЛ еeа2 :0 ,1 ; q 2 :0 ,0 l; у c:0 . Toт ф aк т, ЧTo B бoльtпинстве l)асЧеTo BПoЛaгaеM }c:0 , oпp aBД.ыBaетсяслабoй з aвисимoстью эф фективнoсти oT эToГo ПapaмеTpa. Hихкения tlplI фиксиpoвaннoй вepoятнЬстtt лo)кнoгo o0нapy}KеFItIя. 118
l1l ЛI 1I J J Ь л 'o m : 8 .
' . | О.
Сpавн е ние ДанHЬIх p ис' 3 .3 ПoKaз ыBаeТ, чTo Пеp ехoД.к Пp еД,еЛЬЛcЙ ЗaBИ с ИМoсTиp (m ):m f q 2 Д,ля ф люк тy аций пеp вoгo Tипa пp o]lсх o Ди T П pи MeнЬшИх m . Haпp ишtеp , Пp и }п:0 ,0 5 для ф люк ту aцwЙ I r To po Г oTLlПa р (l0 ) : 1 7 Д.Б, в тo Bp еMя к аK I' ЛЯ ЗaBисиMoсTи у(m):mf q2 дa,п> шloбЬITЬ р (l0 ): l0 lg 1 0 /0 ' 0 1 :3 0 дБ. Пp и этих yсЛ o Bllях дЛЯ ф люк тy аций пеp вoго T1 IПаиз p ис.3 .3 , a р (l0 ): 'I:2B'2 iе ДБ, .ir.o близ к o к p еЗy ЛЬTаTy Пo пp едельнoй ф op мy лe. Bлияние y3кoпoЛoсtloсTи пoi{exи. УзкoПoЛoсlIoсТЬ oПpедеЛясTся : Yc - дЛя сиГнaЛa., A|"Т : Yп - дЛЯ IIoМеxll и Af I I po и 3BeДе}Iием "7 aМсTp a сy щесTBeнHo I ,I з pи с. 3.3 следy ет' ЧTo BЛияtIие даHHoгo IIаp дл я o бo и x T}IпoB ф люк тy аций пoмеxи. Пp и y " > 0 ,5 исчеЗaеT Bo3 }'io)кttoсTьyЛyЧшIeнIiя oT}toll]енItЯP"l Pn, Tак как B этoM слуЧae ПoM еx а сTaн oBlITся неKoр p еЛиp oваннoti oT Пеp иoдa K Пеp иoдy ' и B сo(-)TBеTстBиис данFlЬIIlIил. 2.3 B IlеKoГеpентнoй PJ]C исчезaет ПpиIrltl!Пи aJ T ЬHая
Pис. 3.3. Эффективнoсть oбpа. бoтки Д'ля флюктyaций пеpвoгo (с) и вт o p o г o (б; т иrl o в: 0:180'; - - - - 0: 00'; - . . - 0_30.
BвoДя oТIloсиTеЛЬньtliпopoГ сF : c| Pп и B Ь I p а } к a a значeHия фyнкции Лaллaca Ч e pe З эT y в еЛ и Ч и н y ' I I o Л y ч иM
Зaм eти м, ЧTo сp aB}IеI]иеBeЛичиItЬI Z d нzн с ДBy Mя пop oГaMи (см. pис. 3.2) мo>кнo зa\,IеIlиTЬсpаBнеlIиеM с oдниМ IIopoгoM BеЛlI.r liн ы lI d нzн| или велиuIiIrЬI(Е d nzн)z. Bлияние ЧисЛa m coBN|eсTнo oбpaбaTыBaеМьIx импyльсoв. Из I.ipиBых pис. 3.3 сЛедyеT вa>кньIй фaкт: нaбЛюдaеTс'I xapaKTеpl{oe > зaBисиМoсTи р @). ГIpи этoM, ЧeМ Mе}lЬll]е Yп, TeM бoльtuе *:|TIol дo KoТopoГo 3aМеТeн пpиpoсT эффектllвнoсTи с yBеp (m )- - > m lq 2 . ./I и ч eн и eMrn. B сooтвеTсTBItис p ез y ЛЬTaтaми п' 3 ' l llpи } п --+Q , 9 днак o дЛя пp аKTиЧесKи нaибoЛеe иIrтеp есIloгoдиаПaЗo H а } д:0, 0 5 ... 0 ,3 3 aMеTе}Iпp }Ip oсT эф ф ек тивнoсTи к aK ф y нк ции
вoз M o}t{H oсT Ь
B Ь I д е. ' 1 еI I и я цеЛ и
(п oд авл ени я
п oм еxи )
пo
l l o П Л еpo B с KoM y П p иЗ] r а кy. FIa pис. 3.4 пpивелеIlьI ЗаBисиМoсTи р[(Yп), из кoTopЬIx сЛеllyеT} ( l T o t l pи Y " } 0 ,2 ' . . 0 '3 э ффе KT иBн oсT Ь обp a бoткIt пot IT и н e з a BI{сиT t)T' }п' ЧTo ЯBЛЯеTCЯ C"t]C.ЦCТIJllеМ rlекoppeЛиpoBаннoсTll ПoMеxи oT Пеpl:loД'a K ПеplloД.y дЛя TаKI.Iх Y". ПPи эToM yсTpoйствo oбpабoтки не l l зB Л eк a еT .II.oI] Ле p oBсKyюин фop ма ц ию ( t t oс,r сДH яя П or lТ ll П oЛH oсТ ЬЮ pа З py t l ] еI r а ) , а oсyше сT BЛяе T p a BH oBе сн oе Ila KoI] Ле н ие П oсT oЯ I.IH oй с Oс T а B Л я Ю ще й пoле з н oгo сигl{а Лa . P е з yль та т T а кoГ o I-Iа KOIIЛе H ияIt e за B и с и T o ' Y .,. бoль пlе с2 ( ve м бo,lь шe yp oBе I{Ь I] o. Я сн o, чтo.lе м , , I l еЗ н o гo с и гн а лa ) , те м p а }r Ь[ Iе сисT е M а обp a бoтки П е p e x oДиT oT l]I,IЧI{TаHия (извлеuения Д.oплеpoBскoй инфopмацl,Iи) к I{аI{oпЛеIlиЮ. B с o o тв етс TBии с p ис. 3 .4 ДЛя а 2 : l0 систе ма Ilа Ч IlI{а e T н е кoГ е p е H T . ] I Oе I l а I { o П Ле I{иe пp и Yп) 0 ,2 дЛя Bсе x П p а кT иЧ е сI{и иF lте p е сн ЬIХ //?, B To х{е BpеMя ДЛя а2: l пеpехoд на накoпЛение oсylllесTBЛя-
('1.сЯ Пpи Yп } 0'3. Bлllянлe yзI{oпoЛoснoстисигнaЛa. Ha pис. 3.5 ПpIlBеДенЬIЗaI ] | I с I l I \ 4 o с T пoT и е p Ь ( дБ)
Aр: trl, (Y":0) - р (Y.+ 0) lt|lфeктllвнoсти oбpабoTKи oT сI{opoсTи флюктyaций пoлезногo сигI l i l . Л а ( п a pa мe тp a yз KoП oЛoсн oсти .}c) дЛЯ н a их yдIllе Г o слyЧ a я oп.
l1 9
и Пepвoгo типa флюк. тиMаЛЬнoй скopoсти дBI{х(eния цеЛи (0:п) тyаций ПoMехи (тип флюктyaциfl сигHaЛа и ПoМеxи Пpинят oд,инaKoBЬIM). Из кpиBЬIх сЛеД,yеT' чTo ЧеM Mедленнeе флюктyиpyет IIoMеxa' теI\4сиЛЬнeе BЛияItиe Yо. .Ц.ля флюктyаций пoмeхи Bтopoгo T и Па зaB и си п ,{ o с т Ь A р ( v " ) б o ле e c лa 6 a я B сpaBI teI { и ис П pи веден н o й IIa pис. 3.5. Если yЧeсTЬ, ЧTo ДЛя сyдoBЬIх PЛс, Kак пpaвI,tЛo' Yc { 0,05, To пoTеpи 3а сЧеT флюктуaциЙ сиrнaлa не бyлyт бoлее (v" { 0,05), l . . . l , 5 . цБ Д ' Л Я с иЛ Ь I l o K o p p е Л и p o Baн н o й п o м еx и а B oсT aЛ Ьн Ь I х с Л y Ч a Я x ( у п } 0 ,0 5 и o сo беH н o , есл и 07с180") п po A1t,,лб
P,дб
0:0o , т. е. d :d (0 o). Мaтp ицa K в (3 .3 2 ) з aBисиT oт тек y щего 0 , 0 o), к oтop aя и I to э To M y и з (3 .3 2 ) пoлy нaем з aBисиМoсTЬ р :р (0 , ()ПpeдеЛЯеTсKopoсTнyЮ xapaKTеpисTиKy yстpoйствa ПoД.aBЛеI{ия.
с фopмyлoй(3.32) B сooтветствии L L :- т
t
о7 ( оo) K ( 0 ) d ( 0 0 )
d t (oo)Kn d (oo)
сIiopoстIlЬIехapaктеpисTики Ha pис. 3'6 пyнктиpoM IIpиBе,ц.еHЬI j\ЛЯm:l0 и 0o:180, 120,90. для флюктyацийПеpBoГoтипa и yз. кoпoЛoсtloсТипoМexи уп:0,05. Эти зaви'cиМoстисBидетeльстByют 0);у'(в,0i,дб
0
0'1
0'2
. 0,J
44 Гn
_- _
-
Pис' 3.5. 3aвисимoсть
пoтepь эффекTиBIloсTи oбpaбoтки oт скopoсти флюктyauий сигнaлa: _ ?п-0'05;
а2:|0
---
-T o=0 ' l
игpЬIlu в эффeктиBЦoсTи зa сЧеT флюктyaций пoлeзнoгo сItгIIaлa нe бy,цеTПpеBoсхoдить 0,5. . . l дБ. Яснo, что пpи сKopoсTи цeЛи, близкoй к слепoй, и .цoстaтoчIto yзK oп oЛ oсн o й П o M е х е ф лю к т y a u ии п o лeзн o Г o си гH aЛa yBеЛи Чи BaЮт эффeктивнoсть oб.paбoTKl4'T. е. B oTЛl1Чие oT слyЧaя 0:flll кoг.Ц,a Aр { 0, д л я 0 из o к p е с T tI o с T и0 : 0 в e ли ч и н a A р п o Л o } K и тел ь I { a. Cкopoстные хapaктеpистики yстpoйствa пoдaBлеHt{я. CкopoстIIая хаpaкTepисTиKa дaеT зaBLlсиМoсTЬ эффeктllвlloсTи paссMа,гpиBaеМoгo yстpoйствa oT сKopoсTи .ц.Bи}кенияoбнapyхкений oбла.цает pазн o й э фф ек тивнoсTЬЮ (p ис' 3 .9 ) - xy ,Цшей Пp и р :0 и I]aиЛy чrпей пpи F : 1. .Ц.ля .цаIlнЬIх'I]pиBeдеIrнЬIxна pис. 3.9, в зaBисиMoсTи oT степеIIи ПpяMoyГoЛЬttoсTи сПектpaлЬнoй плoтнoсти пoМеxи BЬIIiгpЫIII B oTнoIIIеHии cиrнaл|ПoМехa изMeняеTся бoлee чеM Ha l0 .цБ. Этoт peзyлЬTaT гoBopиT o Ba)кнoсти вьtбopa ToчHoгo Bидa фyнкции, oписЬIBaЮщeй спектpaлЬI]yю ПЛoTI{oсTЬMе)кдyпepиoдHых фл ю ктyaц и й IIoмeхи, пp и p aсЧете эф ф ек тивнoсти сeлeк ции цeЛeй Ha фoне oтpaхtений в кoI{кpеTI]ЬIxyслoBиях pабoтьl PЛС. Bлияниe типa .цeTeктopa Ha oффeктивнoсть oбpaбoтки. Tип дe. TеK To pa (л инейньrй иЛи к Baдp aтинный) oПp еДеЛяет BРIД.I{op p еЛЯцltoннoй фyнкции oтpаrкений в Blrдеoтpакте PЛC. Cooтветственнo oт TиПa дeTектopa 3аBисиT Maтpица (3.9), вxoдящaя B oсtIoBI{ЬIe VpаBI I еH и Я (3 .7 )' (3 .8 ) и oпp едеЛяюЩ aяся к op p еЛяциoнtlыMи MaтpицаMи Кс п и К". B pезyЛЬTaTе сoбственнoе ЧисЛo l, и сoбствeнtI ьtй вeктo p d в (3 .7 )' (3 .8 )' T. е. oTHoIПениесигIlал/пoмeхa I{a BЬIхoДе yсTpoйствa пoДаBЛения и BесoBЬIe кoэффициeнтьт yстpoйствa, зaBи ся T o т типа деTеKToDа. yс'TaHoBЛeIrияэioй з aBисиMoсTи oбp атимся к ,^ /J ." ф op мy ле (2.52) , oпpеДеляющей эЛеМеtIтЬIMaтpицьI K.. п и Kп для oбoйx Ъи.
|2З
Hа oснoвallии paссMoTpeннoгo MaTepиaЛa Mo}I{нo скaзaTЬ, Чтo oсHoBHyЮ poЛЬ B зaдaче oбнapy>кeнIiя .цBи)I{ущeйсяцeли нa фoне сиЛЬньIх MеIIIаЮщиХ oтpa>кений игpаЮT 2 кoмпoненTЬI IIpo.ц.еTeKти. poBaнI]oГo сигHaЛa: флюктyaциoнIlaя - ПoMеxи - и .ц.oПЛеpoB. сK aя - I]oЛ е з H o Г o с I l г н a Л a . B с o o т ветсTBи и с фo pм yл ам и (2'52),
Е
ю (o г,- г'- (о rо dбiо]с.]бlЁ
(2. 53)п p и о: 0
с Р'(-k L) : bК-2+ч ?(h 9 "( A_ l) : 6 о _ z +
_ l)i
(3.33)
2 а, 'ч . (h_ l)ц (k_ I)сos0 (ft- t ) , ( 3 . 3 4 )
где bп: | + q,; b :| + а2* Ч2. B пеpвом пpибли>кении oTнoшIeниесигнaл/пoмеxаIra BЬIxoде yстpoйствa oбpабoтки Пpollopциot{aЛьHo oтнorпенltюA мoщнoстей I{aзBaItIIЬIх кoMпoIlеHT. УuитьIвая,
(3.33)' (3.34)ПoЛyчиM(q,K|)
ЧTo Цп (0) : ц" (0 ) :
l
'
Ф
IIIII
H aп pи м е p, p a с П p е Д e Л е н ие B е Л иЧ и" o , } dн z 11I |pИ m:2, h:!
d,l:|,
tiz :
--l, Г Д e zr | . . ., Z m - н a б лю Д ,e H ияП o l\{ еx и П ' paK Tи Чески I lo pM аЛ Ь I I o .ц.лялинeйнoГo .цrTеKTopa и сyщeсTBе}IIlooTЛиЧaеTся oT нopMaЛЬIloГo .ц.ЛЯкBад.paтиuнoгo Il23]. Cтpyктypa BесoBoгo Beктopa. ПapaметpьI yстpoйства пo.ц,аBЛе. |1k1Я oтpaхкнейшeе кaЧесTBo Любoй сисTeМЬI o6paбoтки сигнaЛoB - Пo. вЬIше н и e эф ф е к т и в н o с T и p a б o т Ь I с y Bе Ли Чен и еMДл и тeЛ Ь н o стиo бpat26
бaтьtваeмoгo сигtIаЛа' I{aпpиMеp с poсToIvIЧисЛa иMпyЛЬсoB oбpа. бать lвaем o Г o пaк еTa. Линейнoе y стp oйствo ПoдaBЛеHия oтp a> к ений гIе oблaдaет эTи\,I сBoйсTBol\4,тaK KаК пoсЛе llеKoтopoгo ЧИCЛА tTLn П pаK Tи ЧесKи Пp ек p aщaeTся p oст эф ф eк тивнoсти oЪp абoтк и пp й дaльнейшеM yBеличeHИvI Ч|4cЛa oбpaбaтьlваeМЬIх иN4пyЛЬсoB. Bведениe пoсле paссMoTpеtlнoгo линейнoГo yстpoйствa KBaдpaTo pa и и H Teгp aтop a (p ис. 3 .l0 ) пp инципllаЛЬнo. Пy сть z!, z2 , . ' . . . ., Zn - пaKет oTpа)кеI{I{ЬIхсигнaЛoB Ita BьIxoДe aМпЛиTy.Il.lloгo (квaдpатиuнoгo) Д,eтекTopa' Пoсле весoвoй oбpaбoтки TeKyщeй пo.
Pис. 3.10.Hеutинeйнoе yстpoйствoтипa LQL m < n иMI]yЛьсoB ГIoЛyЧaЮщaяся нa BЬIхo,ц,eпo. сЛе.Ц.oBаTеЛЬHoсти сЛедoBaTеЛЬHoсTЬ m
,V'p -
Е
d hZн,+ o, Р:0 ,
l, ...,
n_
m
KBадpиpyеTся и иtITеГpиpуеTся: ч\z):
Sa
L
p:0
rr2
^p:
":t(P,dkzh+p)
'
(3'36)
Taкaя сTpyKTypа сoдеp)KиT дBa ЛинейI]ЬIх l, yсTpOЦ9Т",, paздеЛеIr. ньtе ква.ш,pЪтoйQ, и [IаЗЬIBaеTcя LQL-cтpyктypой [58]. oтметим сoBepшеI{Ho paЗHoе I]аЗнaчение ,цByх ЛIiHеи}IЬIх yс. тpo й ств (см. p ис. 3 .l0 ). Пep вoe Линейнoе y стp oйствo BЬIЧисЛяетBе. сoByЮ сyMMy Z dнzн*p oTpaх{еI]I]ЬIхсиГIIaЛoB с ЧеpедyЮщиMися Пo 3i]аK y BесOBыMи к oэф ф иuиенTaMи' T. е. oсy щесTBЛяеT KoМГIенсaциЮ (вьtнитанIlе) кoppелиpoванньIx oTсЧеToB IIoМeхи с BесаMи' yтrиTЬItsаЮщиMи 3}IaЧения ПapaMеTpoB o)KиД.аеMoГoIIoЛеЗtIoГoсигнa.Пa и tIoMехи. Пo этoй IIpичI,IнеПеpBoе ЛиI{ейнoе yсTpoйсTBo' sаДаBaеMoе d :{d ь d 2 , ' .., d * }; 6 у rcм }IaЗЬIBaTЬк оMПеIIса. Bесo BыI \{]Зек Top ol\,{ TopoM' B,гopoе Линей[Ioe yсTpoйсTBo oсyщесTBЛяеT paBнoBес}Ior иH. oсTаTKoB сIlГнaЛa и TеГpиpoBaние кBа,Ц.pаToBнeскoN{tIeнсиpoBaнI]ЬIХ tloМехи, ПoсTyпaЮщиx с BЬixoдa ПеpBoГo ЛиtlейнoГo yстpoйствa, т. е. с BЬIxoДа KoMпеHсaTopa. Bтopoе ЛиI]ейнoе yстpoйствo - инTеГpaTop. Koмпeнсaтop (pис. 3.l0) обpaбaTЬIBaеT m ИNlПУJlьcoBпaкеTa oTpa>KеIlI{ьIХ сигHaлoB, a инTеГpaтop нaKaПЛиBaеT n-m+ l KBa.ц.paтoB tIесKoMпе}IсиpoBaHIIЬIx oсTaTкoB сигIIaЛa и пoMехи. Числo m-| Mo}KHo Ha3BaTЬ KpaTнoсTЬIo KoМПeнсaцИИ I1o aнaЛoгии с устpойстBaMи o.ц,нoкpaтнoй и .ц.ByкpaTlroй чepeзПеpиoднoй кoмпeltсaции. B этих yсTpoйсTBаx peзyЛьTaTЬI BЬIЧиTaния oбЬIчHo нaкaпЛиBaют нa экpa[Iе иHдиKaTopa PЛC с пpeдBapиTeЛЬIIЬIМпpиBeдeниеIvIBи.
t27
. це oси г н aЛ o Bк o д н o П o Л я p н o M y B и,ц y . си сTеМ a H a pи с. 3.10 Я BЛ я еTся oбoбtцеIrиеMTaкoгo poДа yсTpoйсTB. Kpитеpий эффективнoсти. Taк кaк oтсЧeтЬI кBaдpатoв oгибaющ е й 21, 22, ' . ., z n B BЬ I p a } K е н ии( 3 .3 6 ) 3aBи си M Ь I 'н е П pедсTаBJ I я еTся Bo3Mo)I(нЬ]MПoЛyЧиTЬ TOЧI]ЬIеBеpoяТI{oсTIIьIехapaKTеpисTиKи BеЛи. нины Q (z). Hе y.ц.аеTсЯисПoЛЬзoBaTЬ и эIIepГeTIIЧесKийпoKaЗaTеЛЬ KaчесTBа Tипa исПoЛЬЗoBaнHoГopаHеe. fl.елo в ToМ' ЧTo пpи I{е[ryЛе. Bых сpеДrrиx BЬIxoдI{oй статистики (стaтистики Q ) ]\{е,{дypaсПpe.Ц.еЛеI{ияMи|Y (q) лpи HaJII4ЧvтИ и oTсyTстBии пoлезtloгo си г Il aл a (pи с . 3 .l |, а ) в с и ль н o й с T е Пен и M o )кеT o п pедeЛ Я тЬ ся paзIl oсT ЬЮ сpе Д} r и x X c .л- I |f i , a Н e p а 3 Ли Чи еM B M o щ I to сTя х P ".n: : n 2. n l D " .n И Po : ц z * D п , г .I I ,€ D " .n, D n- дllсп еpси и вЬ I x o дI { o й стaTистиI(}I Пpи нaлиЧии и oTсyTсTBI,lLIПoлеЗtloгo сиГI.IaЛa.Haпpи.
-^
Ч е н и я 14cт I 1 7x ' ,. T o г д a П p И у ' c ." } 4 D " ' п ,
t :(p".
"-
r .tп ) 4D "
бJтб;
B асимптoTикe' кoгда фyнкциoнал Q (z)
B paссмaтpиваемoйЗaдaЧеПеpBoеyсЛoBиеTpeбyеT,нтoбы кpи. paсПpедeЛeний вьtrпeBTopoгoпopяДKa. T9pиt не BкЛЮчaЛ]\4oMeнToB Испoльзoванньtй в ПpедЬIдyщиxпаpагpaфаx энepгеfинеский кpитеpий y.ц,oBЛеTBopяет oбoим yслoвияM: oH дoстyIIен дЛя кoЛиЧесTBеII}IьIхpaсЧеToB и ToЛЬKo иM B асиMпTOTиKе oПpeД.eЛЯЛисЬBеpoяT. I]oсTHЬIеxapaкTepисTикII BЬIxoДнoй BелиЧиньl устpoйсTBa oбpaбoTKи. oбoбщениеM KpиTеpия )" Д,ля HеIryлевЬIx сpедниx pаспpеделений вьlхoднoй сTаTисTI,IKибyдет
(3.37)
с
4?|+ 1
.
paспpедеЛен нop11
(3.38)
Л:l_Ф(c).
D:l_Ф(fuс);
,Ц.aлеекpитepий },q испoльзyеTся ЛиIxЬ B aсиMIIToTиuескoйтpaкToBке B сooтBеTсTBИl4c фopмyлами (3.38)' ПpичeМ пpeд.пoЛагaeTся I I o pМ aЛЬ н oсTЬp аспp едеЛeния Bыxoднoй вeЛиЧиHЬIQ (z). oднак o Tе )кe BьIBoдЬI пoЛyчaЮTся' есЛи вooбще нe пpибегaTЬ K BеpoяT}IoсT. I{ЬIМхapакTеpисTиKаМ' a испoЛь3oBaтЬ BеЛиЧИtlyfo4 кaк oкoнЧaTеЛьн ый кpи теpиfrl.\ля n}2 0 Bеp oяTtIoсTнaяTp aк ToBKa, пo- BиДиMoMy , l{MееT и TеopеTиЧесKoе oбoснoвание (кoтopoe, K сo)I{аЛeниЮ' с.це. ЛаTЬ н е у.Ц ается)' B To вp eмЯ KaK Д,ЛЯn:|0 y Kaз аHI]ая связ ь D и F c ?uqвесЬ\4a пpибли>кеннa. oснoвньIe paсчетньIe сooTHoIIIения.[ля BЬIчисЛения },g нeoбхoll} I M Ь IП еpBьtе 2 мoмeIITa p aсПp едeЛения ф y нк циoнaлa QQ)' B сo. оTBеTсTBиис фopмyлoй (3.36) n-m
tn
Z-r
Z-r
уу
,У7{Q (z)}:
a-O
b
d р d 1 zp + p Z I + p ,
l-l
(3i39)
гдe для пpoстoтЬI oбозначeний пpинятo Z7Z1:]||{zoz,}. Испoльзyя paн ее Bведeннoe обoз начeниё Z7 ap Z1 ap :Kы, вMестo (3 .3 9 ) ПoЛy чиM (n _ ft1+ |)
х:
m h'
I :l
d нd tKьt'
oкoнчaтeлЬнo' пoЛагaя Kы:K";,n и ' Kы:Knnу
I{oнсTpyкTиBнoстЬЮ, T. е. oбeспeЧиBaTЬ BoЗмo)кFIoсTЬ I]pаI{Tическиx pасЧеToB эффектllвнoсTи, и сoсToяTеЛЬtloсTЬIo, T. е. B асиМпToT[IKe ПpиBoДиTЬ K сTaтисTическoМy KpитеpиIo'
-
эllеpгеTиЧeскиМ
МaлЬHo' кpитеpий i,q oПpе.Ц.еЛяеT BеpoяTtIoсTIIые xapакTеpисТLIKII l]ЬIЯBЛяeTся сMЬIсЛ KoI]сTaЕтьI с:
и D ",л х D o
ПoэToмy ,-+0 с poстo\{ у4I,ecЛpIoгpа}IичеIIаpa3нoсTЬ n,".n-n,n. Kpитеpий эффективнoсTиДoЛ}кенoблaдaть пo кpaйней i\леpе
128
c
х:
p")lp,*("?."-*?)1"?,
oПpедеЛяeTся
c '"ч- |D,;ГD; - 4Ф;;=т"+
Pис. 3.l l. Пpимеpьr несoстoяTeлЬItoсти эIlepгетическoгoкpиTеPия.
меp' ПpиBe.ц.еHньIе rra pис. 3.||, б paспpед,eЛеI{ияМo)I(нoхopoшIo paз.целиTЬ ПopoгoмC, oднакo Пo KpитеpиЮTиПa fo: (P". P")|P" "paзЛLIчaюTся эTи paсПpeдеЛения пЛoхo.Boзьмем еЩе б6Льiшие 3нa-
эToт KpиTepий
B слyнае Xc.l:Xл' к pl l тepи eM A:
нaй.ц'емвЬIpa}I(ения
д J I Я П eDB o гo IиOM е н T а :
T' c'л:
(3.40)
(n _ rrl + |) d T K"., d i
( 3 .4 1 )
х ^: ( n _ m+D d T K ' d . Bтo po й н аЧ aЛЬньIйMoMeнт
: х"+ D: "t ]t{Q,(e)}
p, s-0
b,
h , i, I , j :l
d .e d i.d ld f
p a szia
"z1 1 p z1 + p .
(3.42) BвеДем бoлееПpoсToеoбoЗнaЧение (3 .4 3 ) р (s, p , k , i, I, i):zo+ szi+ szt+ p Zil- p . Beличинa z" в фopмyлe (3.43) есTЬ oTсчеT KBaДpaTa oгибaюЩеli yзKo[IoЛoснoгo l{opMaЛЬнoгo сЛyЧаи}toгo ГIpoцeссa' ЧTo Мo}кнo ЗаПи-
са TЬ B ви Д e Z ": Z ( t ") : X 2 ( i ' ) +Y 2 ( l .) : .[ : +y з ' г Д е x ( t ) , Y ( t ) $
3eкaз
NЪ 471
t29
кBaдpaTypI{ЬIeKoМIIoHеHтЬIy3KoIIoЛoсIloгoпpoцrссa. B сooтветствии с этиM ПpедсTaBле}IиeMчеTBеpтый мoмент (3.43) I\4o)KIIo вЬIpaзиTь чеpeз BoсЬN4ЬIeMo\,IeнTыкBaдpaтypl{ЬIx кoМпoнe[IT' KoTopЬIe' B свoю oчеpeдЬ' N,Io)t(tlooпpeдеЛиTЬ пo сooTBеTсTByющeй хapaкTepl,IсTичe-
скoй фyнкции.
П poд е лa B э т и BЬ I Ч и с Л e т I ияД' Л я (3.43) п o Лyч и м
р:
l6o3 * l6o1/g| |6Jzz*32o2zJз|32Ja.
(3.44)
Bхoдящиe сЮ.цa велиЧины !2, !з, In, !22 BЫpa>KaЮтся чеpе3 BTo. pЬIе MoMенTЬI кBaДpaTyptiЬIх кoп,{I]otIеtIT B сooTBеTсTBии с фopмi'ЛalДЛИ
Jz:V?z a V?з* \Y,,u 1vrЗзa V\a* \YЗц: Jzz: \V\zlГЗn + vr1'vr,,n * V?цV\з; / з:
R rz R r з R ,,* R ,,R ,n R ,n* R ,,R,'R,* * R,,R,nR.n* RrrLrnLrn* R,rL,nl,n * RrrLrnL"n_
* RrrLrrLrr* - Lr"Rr"Lr, * /l:
LrrRrnLrn-
LrrRrnL"nI L' ' L' ' R ' ' * L," L,n R " n* L, ,L,nR"n* Lz "L"ц R"ц i
* l,rR,rRrn Lr^ - R rr l ,r R rn Ltn *
LrrRrnRrrLrn-
R,.R,nR,,R,n* R,,R,nlrrlr* * Lr"LrnR"rRrn* LrrRrnRrrLro-
on
34 130
i-k
i* p-h*s lfp-k-s i+p-i-s ttp-i-s t-j
Е
k , i, I , j : 1 ,
d'нd'id,tdрG, p, k, i, l, j).
(3.46)
' фyнкция IIIесTиapгyMеIIToв!r(s, P, k, i, I, i) B фopмyле (3.46) ()IlpедеЛяeTсяBЬIpa}кеIlияМи(3.44| (3.45). Пpи этol{' есЛtI ' в (2,45) пpинять с:0, тo пo уpaвнeIIияM(3.44)' (3.45) булeт ltoЛyченo у"2+D:хf;lDь в пpoTивtloМ слyчaе-х2*D:n""'n* I D". n' Фopмyльr (3.40), (3.4l), (3.44)... (3.46) и Q.al) Пo3BoЛяЮт yстpoйсTBaПoДаBЛения B сo|)ассЧиTaтЬэффeктивнoсTЬ}Iелинeйнoгo (),гBeTсTBии с кpитеpием (3.37)или (3.38).
(3.45)
: R|t* L?ьt;Rьt:T nК,:T uh; Ln, :T-uY ,i Rtl : R гДе |I2p1 t(A _ -l)T1i LnL:LI(k-l)T| oПpедеЛяЮтпo фopмyлaм (2.45), a oбщий.элeмеHтМатpиц 1(".-o, Ko в (3.aф, (3.4l) Kьt:4tR,(0) +V,oi. Пpи испoлЬЗoBa}Iиифopмyл (2.45) неoбxoдимo yниiьtвaть сooтBеTсTBиe инДексoB y BeЛиЧиIIRы, Lнt и apгyMrllToB фyнкций R (т)' l (т) :
12 l3 l4 23
p , s: 0
yстpoйстBа tloдaвoдна из зa.цaч aНaЛI4laсBoйсTBнeЛиHейI{oГo
R,.L,nlrrRrn -f
ApгyментЬt,'t фyнкциЙ R lmrl, L I fuT I
m
n-m
./tсllия oTpa}кеtlиil "rI4IIa LQL - иссЛеД.oBaHие заBисиМoсTи егo эф. tpективнoсти oT Числa иMпyЛЬсoв m, oбpaбaTЬIBаеMЬIx B кoMпеI]сa-
R rtLtn R rr Lr n* R,r L,o R* Lr t - LrrRrrLrnRrn- Lr"RrnLrrR"n* l,,R,,LrrRrn * + L2 L,з L2 4 L3 4_ LпL|4 L,,L,n + L,3L|4L2r L24,
hl
?L2 + D :
3.4. Эффeктивнoсть нeлинeйнoгo уcтpoйcтвa пoдaвлe}Iия
Lr"Rr*Lrn-
R ' ,R r э R ,* R ' ' * R ,,R ,n R ,,R.n* * R'rR'r,I-rnlrn- RtrR, nLrrLrn* * LrrLr"R"nRrn* Lr"LrnRrrRrn* * RtrLttLtnRrn* RrrL, nLrrRrn-
B сo o тветсTBии с пеp вoй и3 ф op мy Л (2 ,4 Б) BеЛиЧинa o," в (3 .aa) (.сTЬ o ,,".-,:R(0 ) :o,l (|* а2 * q ,) пoлеЗ}Ioгo сиГнaЛa пp v т HaЛL тч.* IИ ll 02'п :01 (l + q 2 ) в oтсy тстBиe пoлeз нoгo сиГHaЛa. B сooтветстBиpl с (З.42) и (3.43)
a)л I)ис. 3.l2. Bлияние кpaтнo.
с'гIl кoмПенсaции ч14cлa '4п y л Ь сoв rlбp абатьlвaeм Ь I х и М lI l)и п e pBoM (a) и вт op oм (б ) , l. I tl]ax (Y ": ф л ю к т y aци й
:0,05; 0 :1 8 0 ' )
б) Ц5r I 0,чl 0,3 ц2 0,7, 2
в yсTpoйсTBе' I'()ре'и oбЩеГo ЧИcЛa иMПyЛЬсoB n, o6pa6aTЬIBaеI\4Ьlх Кpaтнoсть кoмпенсaции Il BЛияlIиe чисЛa иIr,lпyЛьсoв o6paбa'l.ЬlBaемoгo сигнaЛa. Bведение и}tTегpaTopa пoсЛе кoMl]eнсaтopa l| квa.ц pаTop а нa р ис. 3 .1 0 Пo пp едпoлoх(eниЮ дoЛх(нo oбeспечить иМ;ltlст э фф ек TиBtloсTи с y Bел[tЧеHиеMчисЛa n oбp aбa"ГЬIBaеMЬIх lI уJ I Ь сo B. С ледoвaтелЬнo' ЧисЛo иI]TеГp иp oBaний Д.oЛх(IroбЬIтЬ пo lt():,tMo)I{нoсTи бoЛЬ[IиM. с дpyГoй стopoньl' ,ц,Ляy3KolloЛoснoй Пo. N|('х и (м а льrе y o) Bсе Kp иBЬIе IIa p ис. 3 .3 бьIстp o p асТy T Пp аBее ||'||K Иm: 2 , чтo сBи.цетеЛЬсTBy еTo BЬIсoKoй эф ф eк тивнoсTи к oM||('I lсац tIипp L I неBЬIсoKoй к p аTHOсTи. B0 3 HиKaеT Зa.ц.aЧaoпp еД.еЛе. I I ll,I pa3yMtloй Kp aTнoсTи к OMIIенсaЦИИm - l пp и и3 tseсT[IoMЧисЛе / / | t] \ l l l y Л ьсoB oбp a бa T ЬIBa е M oгo П а Kе T а . l I а pи с. 3 .l2 пp иве .II.e н ЬIз a BисиM oс,ги Bеp oяTttoсTи Пp aBилЬнoГo rrбltаpyrкен|4Я D o"Г ЧисЛa ИNIтIУJIЬIIB m' oбpабaтЬIваемьIх I(oMПеI{. nl:
l3 l
сaтopoM,для пaкeTa ИЗ n:lO,20 и 30 импyлЬсoB.3нaнeниядpy. тpеBoГ Л:l0-5, гиx IIаpаMeTpoBсЛедyющие: BepoяTнoсTЬЛo>I{[lЬIx а,2:0,|i Ч2:0,0|i Yc:0. Из кpивьtхсле.цyeT] эффективнocть LQL.yстpoйствa B oTЛиЧиеoт линейнoгo сyщесTBеIlHo BoзpaсTaeT
с poсTol\4 чtlcлa oбpaбaтьIвaеMЬIх
иMпyЛЬсoB
n;
для пеpBoгoTиПa флюктyaций и сильнoкoppелиpoвaннoйпoмехи (v":о'0s; сyщесTByеToпTиМaЛЬнoечислo (moo') иMпyЛЬсoB'oбpa-
бaтьIвaемьlx KoMпе}IсаTopoM; IIpИ' m: ffloтт:4 эффективI{oстЬ I{eлинейнoгo yстpoйствa MaксиMaЛЬI{a Д.ЛЯ Bсех исIIoЛьзoвaнI{ыx B paсЧ e T e n : |0 ,2 0 , 30; npИ m} f tl o л tэ ффекти вн o сTЬ yM ен Ь [I aется '
0'050'07ц1 ц/2
I1
xаpaкTеpисTики нелинeйPиc. 3.13. 3aвисимoстьэффeк- Pис. 3.14.Cкopoстныe нoгo yстpoйствa1i:20i 1":0,05): тив!{oсTинелинейнoгoусЪpoй. стBа oT скopoсTи флюктyauий (n : 2 0 : 0 : 1 8 0 .) п ofoIe xи с ПaдеHиеM Mех(дyПepиo.ц,нoйKoppеЛяции tloHO oЧellЬ I\,{еДЛе}Iнo; Мc-XИlTlonтBo3paсTaeT; пpи флюктyацияx BTopoГo Tиtla Да)ке .ц,ЛясиЛЬItoKoppеЛиpoBаllн oй п oMе хи ( т " : 0 ,0 5 ; o П T и M y M a B Зaви си M o сти э ффекти BH o сTи o T н е н а б лю д a е т с я ( с м. p и с.3.12, б); a есTЬ .ц o сTaTo ЧI { o m И n{ 20 и ДаЛ ee_ бь Iст pь t й po с т э ф ф е к T иBн o с T и Д .o 3 нaч ен и Й m:6...8 ]\ , Iе д л е н [IЬpIoйс T д o З н a Ч е I t и яm : n : 2 0 . Hаличие oПTи\lyмa B кpaтнoсTи KoMIIеIIсации нaГЛяДI{o Д.е\,Ioн. сTpиpyеT pис. 3.13 для IIеpBoгo TиПa фЛЮктyaций IIoMexи и lIII{po. K oГo Д . и aП a з o н a3 [ I a Ч r н и й y o : 0 ,0 5 ... 0,2. Зн aч ен и я H еП pи BедеH I tыx l l аpaMе T poB с иг н a Л a и I I O M е х иT a K и e )ке' K aк 14Д,Л Яpп c. 3,12, а. Cкopoстньtе 3aBисиMoсTи. 3aвисимoсть BеpoяTtloсTи пpаBиЛьнoгo oбнаpy}KеIrlrя D (0, 0o) oT ДoПЛеpoBсI(oгoПapaмеTpa 0 пpи зад aн Е IoM B е с o Bo M B е к T o p е d ( 0 o ) к o мп ен сaTo pa п pедсTаBЛ Я ет сo бo li сK opoсT H yЮ x a p a I ( T е p I I с T иK yу с T p o й с твa (pи с. 3.l4). 3н aч eн и я н e. пpиBeД,еIri{ЬIх ПаpaМeTpoB сиГI{aЛа и IIoMeхи TaKие }Kе' KaK .цЛя
oхBaTыBaeT y з к ий диaпаз olt з нaчений 0 : l8 0 . . . l4 0 o, Д'ЛЯm:n:20 I ] To BpeМ я Kак дЛя rn,:2 ,3 , 4 системa xop oшIo oбнap у > к ивaeTцeЛи I.I дa)I{e с ди aп aзoнoM сKop oсTей, сooтветсTвy ющиx 0 :1 8 0 ...6 0 . Дo 0:40o. oтсюдa сЛедyeT' ЧTo есЛи неoбхoД,имo нr Toлькo oбнapyсKopoсTЬ )КиTЬ дBи)I{yщyюся цeЛЬ' }to и oпpeдeЛиTЬ еe pа.ц'иaЛЬ}IyЮ oTI]oситеЛЬtIoHoсиTеЛя' To нaдo выбиpaть бoльrцие rn. B этoм сл.yнаe yстpoйсTвo дoЛх{нo бьlть MtIoГoKaнaЛЬIIЬIM Пo ПapаМеTPУ 0o. Если тpeбyется oбеспечить oбнapy)KеI{иe целей в trlиpoKoМ ДWanaЗoHе сKopoстей oдним Ka}IаЛolvI(пo скopости), тo дЛя дaII}IЬIхIIа pи с. 3.l4 неoбхoДимo вьtбp aть m :Зi 4 , гrp та эToМ к p ивaЯ D(0 ) oxвaTЬIBaеTнaибoльlпий д,иaпaзoн знaчений 0. 2. Еcли yстpoйствo нaсTpoeнo IIa дollЛеpoвский пapaметp 06: : lB0o, To есTесTBеIIнoo)I{идaтЬ' Чтo цеЛи' сKopoсTЬ кoTopЬIx сooтBеTсTвyeT 0:l80", бyдyт HaиЛyЧIlIиM oбpaзoм oбнapyхrивaTЬся системoй. Taк этo и бьlлo Для линейнoгo yстpoйсTвa пoДaBления (см. п . 3.2). C к op oсть' дЛя KoTop oй 0 :l8 0 o, Iraз ЬIBaюT oптимaльнoй скopoсTЬЮ двих
lp
ъ
En
8D
tD
Yf
9pI
1p
Г13у Ep
p
I
t ',т.Б i
p
7
7p
-l
ln c, l l Г
I,o ,,l...
9p
б1.]
lp
3У
I
R G tu l l o u u , l 8p
7p
IV
v I
1
4C
RGo, tp
ltp
Cgмtlаmop 9p
,p
л3у Ep
3anuсь
1p RG6z
l{ нa}|onЦmeлю Pис. 3.l6. Cтpyктypнaясxема кoмпeнсaтopa и квaдpатopа
Pис. 3.17. BpeменнЁtе диaгpамMы yпpaвЛяюlцих иМпyЛЬсoB кoмпенсaтoDaи наI(oпителя
H aкo п ителЬ Пp еднaз нaЧelt дЛя Hак oПЛеHия иМпy ЛЬсoB B Д.Bи}I{yщeмсяoKЕIеB сOOTBеTсTBиис BЬIp a> Kениeм(3 .3 6 ) Us:
n- | n \-r Хs- i' L ; -n
Пaчк и
(3.47)
Bьlп o л н ен иe oпep aций HeПoсp едствeннoГIo Bыp aх{eнию (3 .4 7 ) пp и. Boд.иT к неoбхoдиMoсTи сyMMиpoBaHия за Тo:g,5 мкс бoльrпoгo чисел, ЧTo пp aKтичeск и не. кo Л и ч есTB a (в дaннoм пp иМеp е p :4 7 ) Bo ЗM o >K tIo. Пp еoбp aз y eМ p aз нoсTнoе y p aвнение (3 .4 7 ) K p еKy p p ент. lloМy BиДy. Bьlxoдная BеЛичиIIa B s - l-м такте p-
Us- l:
L
Е ","_ ,
- t,fl-nx+ |:p .
(3 .4 s)
Bыч и тa я из (3 ' 4 7 ) BЬIp а)KeHие(3 .4 8 )' IIoЛy ЧиM _ Хs_ p , U" - a"- t: fs .цaЛЬнoсти' .в T.o BpeMЯ KaK сyММaтop и KBaДpaTop oбpaбaтЬIвaют пpедЬIдyщиfl t-fт кaнaл дaлЬнoсTи, а IIaKoПиTель,pЪссмЪтpивaeмьIй
oTKy.ц,aнaxoД.иM пpoстoй pеKyppенTньIй aлгopиTм HaKoпЛеHия Us:
x s-
x s-p *
At -t .
(3.4e) 137
Hа pис. 3.18 пpивeдеHа схеMa HaкoПиTеЛя B сooTBеTсTBИИc aЛ-
гo p и тм o м( 3.49).
Haкoпитель сoсToиT из 8 peгистpoB сдBига RGz, Ha кoTopЬ]е Пo. дaЮTся BoсьMиpaзpя.ц.IlыеЧисЛa с RGоz. Kaхкнoй задaней яBЛяется oTЬIскa. ниe квaзиHепpepыBIIЬIх сЛo}I{нЬIхсиГнaЛoв, oблaдающих хopoiшиMи кoppeЛяциoHHЬIМисвoйствами. Пpи pассмoTpеtlии эTиx вoПpoсoв введем дoГIyщelrие' ЧTo пo. мехи пpеДсTаBЛяЮт сoбoй 6eльтfr'гayссoB lпyм. Tакaя мoдeль бyд е т п pи бл и > к е н н o й ( с м. г л. l ) , н o o I{ а п o 3Bo л я ет П o Л уЧи TЬ peш e. IIия' иMeющие пpaкTический иI{Tеpес. Пpименим энepгетиuеский кpиTepий pабoтьl PЛC, пoзвoляющий oцeниBaTЬ пoмexoустoйuиBoстЬ. .(ля pеrшeнИЯ ЗaД'aчИ ПoсTpoеIlия PЛC неoбxoдI.Il/toyчиTЬIвaтЬ так)Kе эKoIIoМиЧеские и дpyгие фaктopьr. Ho, paссмaTpиBая BoзMo}KHoсTи сиГнaЛoB pa3ЛиЧtloГo BиДa' oгpaничиМсЯ энepгеTgче. скиМ кpиTepиeм. 4.l. oсo6eннocти
пPи^Aeнeния слolt{!{ЬtxGигнaпoв
Зaдaнтl, peШIаеМыe PЛC, и yсЛoBия еe paбoтьt oПpеделяюT Bид и oсoбеннoсTи сигнaлoB' ПpиMeIIeние кoтopых целесoЪбpaзнo. .(ля Мopских PЛC хapaкTеprrа paбoтa B yсЛoвияx ПaссиBIlЬIx Пoмеx' BьI. 3вaI{нЬIxoTpa}I(ениеMзol{диpyюrцегo сиГtlалa oт в3BoЛнoвaннoй пo. Bеpxf{oсти I\4opя. Bьlбop зolrДиpyющегo сигнaлa пpи ПaссиBных пoмехaх. Пpи. МeI\,Iмoд,елЬ сиГ}IaЛa' oгибaющaя l{oTopoГo paсПpeдеЛeнa пo 3aкOнy Pэлeя, фaзa paвнoBepoятI{a в интepвaле -|Jт' и Mo.П.eлЬ пoмexи B Bиде белoгo ГayссoBa IIIyMа. oптимaльнoй Пpoцeдypoй oбнapy>кe. I{I,Iяпpи фиксиpoвaннoм oбъ*eмевьlбopки Т*, бyлет вйuисление кop. 140
pеЛяциo}Iнoгo и}ITегpaЛa и сp-а-Bнениeегo мoдyля (или квалpaта) ё пopoгoм Uo lтPи гI{Пoте3аx Ht (нa Bxoде IIpиeMHиKa сМесь сиг. шaлi и lшyмa) и Hg (нa Bxo.ц.еToЛькo rшyм): |"Т"
|" n,
l ,.".,' ,
|нn
l [ и( r)u( t ) d t |*u, ,
( 4 .1 )
иМпyЛЬсa' MoдyЛиpo3aн}Ioгo IIo сЛo}Kнoцy где T'-дЛителЬнoсTЬ зaкoнy; nTn- BpеМя кoppеЛяции cИг.HaЛa' oTpa}I{еtlнoГo oT цеЛи; n:7, 2, 3 ,, . ' _ числo иМПy Дьсoв; a U) :u(t)-|rll (/) - aддитIIBНaЯ си сI \{ eсЬ ГнaЛa u(t) c бeльIм Гay ссoBЬIMllIy MoM ш(/), соoтвеTсTBy ет oбp aбoтк и сooтBеTсTBy ет /1 o. Aлгop итм Г и П o Tе3e H,; U0 :a(t) pеaЛизyюT B Bидe KoppеЛяTopa vIЛvIсoГлaсoBaннoгo фllльтpa. K4:. ЧесTBенtlЬIМипoкaзaTелями oбpaбoтки яBЛяются xаpaкTepисTI,Iки
сoна
D:f(q)
п p и F - с on s t ,
(4.21
oбнаpy}кеtlияи лo>кнoйтpe. гД.еD и, F - веpoяTIroсTиПpaBиЛЬI{oгo Т B()Ги; q:1/2ЕonlNo _ ПapaMеTp oбнapy>кения;Еo: J х2(t) dt _ o>кидaемaяэ}IеpГиясиГHaлa;No-сIIeKтpaлЬнaя nnйio..o lПyМa. paсПpе.ц,еле.Ц.ляпpинятoй мoдели сигнaЛa и Пoмeхи с pэЛееBсKиN,I с rпyмoм нием oгибаЮщeйсMeсисиГнaЛa [22]
D:
I
F-|тs,тт.
BеpoятнoстЬ IIpaBиЛЬtloгo oбнapy}I{еtlия пpи зaдa}Iнoй вepoятнoс.ги Лo}I(HoйTpевoги зaBисиT ToлЬкo oT oтнoII]еIIияэнеpГии сигнaлa tt сп ектpa льнoй пЛoTIIoсTи IIIy Ma. Фop мa сиГHaЛа ЗHZIЧ€ H ИЯ H€ ' ItMееT.ToгДa I\,Ioх{нo I]pеД.сTаBиTЬ F :
д (l/ o
+ Е o)/ N 0 ,
(4.3)
r./tе(l/o*to)/No:A oпpe.ц,eЛяЮTKaК Mеpy IloMеxoyстoйuивoсти пpи-
смникa|22l.
oт мopскoй пo. B мopскиx yслoBиях сиГнaЛ PЛC, oтpa>кенньtй IIa Bхoд. пpиеMниKа' сoз.Даtsая Дoпoл-
Ilcpхtloсти, таK)I{e пoсTyПaеT l l I I . геЛ Ь I I yЮпoМ e х y' T . e .
u { t): u (t)+n (t)ta(t)'
(4.4',)
|)\c n(t) - ПoМexa 3 a сЧеT oтp a> к eнийoT Mop я. Пp и отсy тстBIIlIсигlI ilj I a,o Tp a)к еI{F Ioгo oT цеJIи' нa BХol1 е пp иеМник a a U) :n(t) + tll (t) . ( ]|lГ н aЛ РЛC , oтp a> к енный oT l\,{op я, n(t) - слy uaйньIй Пp oцeсс .пoгHop. t, tpyнкциеfI paспpeД.eлeния' aППpoксиMиpyеMoй гayссoвьII\,I, ]\l;l.]llll]ЬIМ иЛи .ц.pyГиMи3aкoIIaMи. CпeктpaЛЬHaЯ ПЛoTIIoсTЬ п()Mех r r t' M o pЯ oTлиЧaeTся oT сIIeк Tp aльнoй пЛoтt{oсTIIбелoгo tl]y Ma, TaK l(;l|i paсПp еделенa неp аBнoMеp нo пo aIaсToTе'C пек тp пoMеx сoсp е. вблvlзи ЧaсToT' сooтBеTсTByЮщих сПеKTpу 3oндиpyЮщегo ,/ll),t.с)lJе}l t4L
Этa фyнкullя oПpeдeЛ ЯeT ЗaBИсtI,MoсTь KoMПЛеKснoй oгибaющей сI,IГнaЛанa BЬIхo.цеoIIтиMалЬtIoгo пpиеMI]иKa oT Д.исTaЕции дo цели pаз. l] ее oTнoсительнoй paдиaльнoй сKopoсTи. oнa xаpaкTеpизyеT
сиГ}IаЛa. Мoщнoсть Пoмеx ЗaBисиT oт ,цисTaHции ,цo oблy.tдgп{... yчaсTкa мopскoй ПoBеpхнoсTи, yГЛa сI{oЛЬ>I{еIlия' сoсToяI{ия Mopя' сK opoсT и B еT p a и T . Д . . Aл г opи т м ( 4 .l ) п p и H a Л И Ч И Ин a Bx Oде tlpи еМ н и K a п o м ех и n(l) нe бyДeт oПTиМaЛьI{ЬIM.oтьtскание oпTиMалЬtloгo аЛгopиTMa зa. Tpyд}lенo oTсyTсTBием инфopмации o пoмеxoвoй oбстaнoвке, a TaK)Ke ее IiзМеHЧиBoсTЬЮ.Kpoмe Toгo' peaЛизaция oIIтиMaJlЬIloгo aЛГo. pиTMa Bo MHoГих сЛyЧaЯx сЛoх{нa. oдин из ПoДхoДoB к ПoсTpoеIlиЮ IIpиеп,{lIикаPЛС сoсToиT B сЛедyЮIцем: oбpaбаTЬIBaЮT сигнаЛ сO O T B е T сT B е I { I а{ Л O Г o p ит мy ( 4 .1 ) и H ax o дя T си Г н аЛ Ь I ' K o To pЬ I е tI pI I нaЛичиIi IIoMеx oПpедеЛеFII{oгoBиДа (напpимep, oTpа)I{ения oT м opя ) oбе сп е ч ив а лт l 6 ь l B ы с o к y Ю n o м eiо yiтo й ч и вo сть. P ассм o тpи м эToт пo.ц.ХoДпoдpoбнее. Пoм e xoу с т o й ч ив o с т ь ю PЛ С н а з ь i BаЮT сП o сo бн o сть сo х paн я TЬ на неoбхoД.иN,IoM ypoвне IIoказаTeЛи KaЧесTBа paбoтьt пpи вoздейст. Bии paдиoПoMex 3a.Ц.аннoГoBи.цa (видoв) и ypoBHя [66] . ПoказатеЛяMIl каЧествa paботъt сTа[lции яBЛяЮTсяl дaлЬнoсTЬ oбнapy>кeния цe л и с зад а н н o й Э П P' ,p a 3 p e ш а Ю Щ а я сп o сo бн o сTЬ П o .ц ,aЛЬ I lo сTи . сKopoсTI{' yглoBЬIM кoopдиIlaTаМ дBи}KеIJияцeлей и дP. B дaIIнoN сTBенHЬIепoKазaTеЛи пpиeI\4ниKа кoт opoг o сo г Л a с o B а н а с ф o p мo Ё си в н oй IIoM е x е т ип a о т p а х < е н и й Д е T п oказal l o , Ч T o o с н o в н ь I м ф yстoIlнивoсTЬ B эToM сЛyчaе' явл"eтсo пoсTpoениe cLIГHaЛa с МаЛЬIМ ypoвнеМ бoкoвьlх ЛеПесTкoB в pабouей oбласти пЛoскoсTи HеoПpeдeлеI{HoсTи'г.цe o)ки.цaеTся}IaЛиЧиецелей. ПpиeMIlикa' BЬIЧисЛяIoщеГoaл Гopитм ( 4. l У ), -^'II:^ч:::Y.^1oi""BoсTЬ П pи п асси B н o й пo ме х е n ( t) o пp e д е ля Ю Tп o фo pм yл e [22] Дl l
,
_
t + й-
F
;-.
} } S' ( т I ,
f ) 1 r' ( т-т,,
f _f")df
I(т, f o): *
IIS " (т,, f ) X,,(т -
т,' f - f o\df dт1.
Ф.7)
Hикa [221 A rz:
ЕпpXrz(т, fд)
ш. ++ i:S*(тr,f)|,12 ft_т1,f - f.*)of dtrT Ir
г.Ц'е1rz(т, fo) -BзaиМHaя ЛaB ut(t) , uz(t), p aBнaя
(4.5)
dт1
х tzG, , J :
глe л* - МaTеMаTиЧескoе oх{иД,аниe эI{еpгии пpиниМaeMoгo сигн aл a; Е - э н еp г ия и з Л y Ч a е М o Г o с иг н a Лa;.i to -,.дu,. uЪ BpеМ еH и и дoплеpoвскoе сI\{eщeниеЧaсToTЬ|i^(1И - " пepeменнЬIe иHTегpиpo. f BаI]IIя'сooTвеTсTByЮщие д.истaнциIrи ЧaсToTе. B е л и чи н а 2 o 2 : M { |ъ |,} - M а T e M a Tи ч ескo е o } K и дaн I ае кBaДpaTa I\4oдyЛяKoMпЛеKсtIoй aмплитy.п.ьt D,,oтpa>кеtllloгo oт MедлеI{Ilo флюк-
i
(BФH) фyнкuия }IеotIpе.цеЛеI{}IoсTи
n' d t. u, (t_ +)";(,+ *) "', nf
(4.8)
сиГнa.
(4.e)
Koэффиuие}rTпoМехoyстoйчивoс'lи
t(т,fo):+J ls-i"', fJ X, , (т_ тьf-f )r|fdт1' (4. l0)
тyиpyю!]eйцеЛи гayссoBaсиг[IаЛ a u (t) : 4zRe4 p,б еxp [iсо(/ _ т)] (P, _ MoщнoсTЬи.Лy_чaеMo.o .,й,,, )'-';;*'вЪiт кoэEEиyсилeIrия циеIIт аI{TеIII{ЬI PЛC, зaтyxaниe Ha IIyти paспpoсTpaнеHия cl4ГHaЛaи эффективнyю ПoвepхнoсTЬ paссеяния цели. Фyн кци я l { е o tl p е Д .е Л е н н o с i и( Ф H ) .с и гн а л a u(t|
Xr1(т, f,): 142
L
u (t)i (t * т)
"-',nto'
d.t.
(4.6)
{ 143
oT I{yЛя' пoэToмy ФH или BФH и S*(тr, f ) .ц.oл>I{IlЬI BoЗ\,Ioх{нo МеIIЬIIIеIIеpесеKаTЬся. PассмoTpиM IIoД.рoбнееэти фyнкциlI. Фyн кци я p a с с е я н I l я мo p с к o й [ o B еpx I { o сTи S'(т1,-i) х apeктеpи . 3yеT pасIIpедеЛеtIиеэнеpГии сигtIаЛa' oTpa}KеIrI{oгoмоpскoй ПoBеpx. tIoсTЬЮ,Пo ДисTа}IциI{и .ц,oПЛеpoвскoйЧасToTе [2B, 105]:
S* (т,, f) : o (т')Ф (т1, f),
(4.1l)
I,I исToчниK
пoMех :._ ToчеЧнЬIеoTpaх(aTеЛи, нaхoдящиеся IIa paзIIЬIx
д.исTaнцияxRц и Ro. Ha oснoBaнии Уp aBlIеHия p aдиoЛoKaции (l.1 ) oц|X(0 ,0 )l, (4.12) D
';"r(*)Ro / lП
о" I x (т,'f )l ,
где Po v, Pn- NIoщнoсTи oTpaх(еHнoгo сигItaЛa oT цеЛи и oTpа)ка. (R"TеЛя i бц И бп-ЭПP цeли и исToчtlик a IIoNileхи;т,:|(2 lс) -Rц )t; f ."- дoпЛеp oвсKий сдвиг чaсToTЬIпoмexи oTtloситeЛЬI{oЧaсT OT ЬI си гн аЛ a.
(r,т,)
п a З Д Ь I Baн и я и M aЛ yЮ- п o o си Чaстот' Этo дaеT вoЗL,{oх{}IoсTЬ, пpиMе. HЯЯ
слo)I{I.IЬIе
сиг[IаЛЬI
с
BЬIсOKиM
paзpеll]ениeМ I]o дol]ЛеpoBскoй часToTe' oсyщестBиTЬ сеЛеKциIo цeлей Пo скopoсти. Bтopaя т4ЛI4 фyнкция - ФH B Ф H - x apaK Tеpи зyr т П o М eх o yсто й . ч и B o с Tь P Л C и pаЗpе[I aЮЩyю сп o с o б н oсть п o Ди сTаH ц и и и сK o po сти . Идеaльнaя ФH иMееТ узкиЙ Пик B BиДе 6-фyнкции B нaчaЛе Koopди. } I a Tт , fo и н yл евo й ypo вен ь бo кo вьlx P ис . 4 ' l Фун кция рa ссея t lиЯ лe П e с TK o B в pабо ueй Зo I I е и 3М еpя е. м o p с к o й пoв еpхIt oст и Д ля 3.с а l.t MЬIx ПapaMёTpoB Тд1;1и lдma*. CигTиN { е Tp o в oГo диa пa 3olra BoЛ I] . I{аЛЬIс такoй фyнкцией MoГЛи бьl oбеспечить тpебyемyю pa3pеIlIаЮ. щy-Ю сПoсoбнoсть и Пoмехoyстoйчивoсть' нo иx нeЛЬзя pеaЛиЗoваTЬ [30]. PеализyeIvIaя ФH, нopмиpoBанIIая Пo эIIеpгии сиГHaЛa' иNIееT I{o}iечIryЮ МaKсиMaЛЬнyю BьIсoTy' paBIIyЮ единице' и KoнeчIIЬIй oбъей, TаKх{е pавньIй едиtlицe [68, l09]. Из-зa OГpaIrичeI{ийнa пoстoяI{стBo oбъема тела ФH rrpи ЗaД.aIIнЬIхToЧI{oсTии paзpeшIающей спoсoбнoсTи oбpaзуются пoбoчньlе МаKсиMyMЬI' BoзpaсTaеT ypoBеIIЬ бокoвьIx ЛеI]есTKoB' Чтo ПpиBoДиT I{ I]eoдIioзIlaчIIoсTи измеpeний /\аЛЬI{oсTии сKopoсTи' yBrЛичeниЮ ypoBня Лoх{tIЬIхTpеBoг-и ocлaбЛеI]иЮЗalциlценнoсTи oT I]aссиBIlЬIxПoMеx. Бoльrцoе BI{иMaI{иенеoбхoД,имo yдеЛЯTЬ сни}Ке}IиЮypoвня бoкoBьlх ЛеПесTкoв. CигнaльI, oтparкe}IнЬIеoт мopскoй пoBеpхHoсTи' Пo. сTyпaЮT нa Bxoд PЛС oт yчaсTKoB дисTаIIции' сooTBеTсTByющиx г Л aв н oм y и б о к o в ь tм ле I I е с T K a М Ф H и л и BФH . o тpa>кен и я ' сo o T. веTсTByЮщие бoкoвьIм ЛепесTKaM' пpи бoльrпoй Д.лительнoсTи зoll. . ци pyЮЩ е Гoс и Г H а Л a M o г y T П o с T y пa т Ь I ]paK Ти ЧесI { исo всей ДИ cTaH . ЦI4I4,пoэToмy иМеннo бoкoвьlе ЛепесTKи xаpaKTеptrзyЮT BЛияниe Il oMе х н a pa б o т y PЛ С . П oкa> ке м BЛ и я н и е б o к o в o г o Л е I i е сTK a ФH си гн aл a н a o бн apy>KенI{ецелr,r.oпpедeЛиNl oT}Iotl]еI{иrсигнaл/пoмеxa Пo I\,IoЩHoсTи tIа B ЬIхoД есoГЛа с o в а ti н o г o ф и ль т p a П p иеM r r и ка P Л C, сvи тaя , ч To ц ел Ь 144
Чтoбьt PulP") l0 пpи R":l02 M Rц:lOa м и бц:oп, неoбхo. oслaблениебoкo. лимо |y'(т,, f }|,l|х(0, 0) |,< l0-,, T' е. иN,{еTЬ ГЛaBнoгo нa 90 дБ. Taким oбpaзoм, oTнoсиTeЛЬHo BoГo ЛеIlесTI{a oбнapyrкeние целей BoзMo}KIIo пpи зHaЧиTеЛЬtIoM oслаблении бoкoI]ЬIx ЛепесTкoв ФH сIiГI]аЛa. .Ц.ля l,lсточHиKa пoMехи B Bид.е lTl ToЧечI1ЬIx oтpa>кaтелей[l0ll
+>
o"lX (0, 0)l'
D
rП
,
Rxi *- lхG,,t,",)|, n:
l
(4.13)
Дпn
n.Гo oTpa}KатеЛя; Г,II'еRпn И бп-.ц,исTaнция дo PЛC и ЭПP сIiгHaЛa зHaЧеllliе MoдyЛя бoкoвoгo ЛепесTкa ФH |т"{*,* f'o)|Пpи paссTpotжaх т,* и f,on oTIIoсиTeЛЬIIoгЛaBнoГo MaI{сиMyMa. Cнихraют бoкoвьlе ЛettесTKи ФH и BФH дByМя MеTo.ц.аMи:BЬI. p aссoГЛaсo. Г lо po м За KoHa MoДy Ляции сиггIaЛa и' (или) BBе.ц.ениeM BaнI{я импyльснoй хapaKTеpисTиKи сoГЛaсoBa}IнoГo фильтpа vтJI|4 oiloptloГo I{апpях{еIlия KopprЛяTopа с ЗaKoHoM Mo.Д.yЛяциииЗЛyчaе. МoГo сиГHaла [68].ф'.t" Пo. Paзличньlе-сигнHльт MoГyT иMеTЬ 6лllзкиe пo фopмe ФH, Pазличают видy ФH. сиГ}IaЛoB llo IlpиIlЯTа классl,Iфикация ЭToМy .кoTopЬI\l сooTBеTсTBУют ФH нo)Kе. Тpи гpyппЬI сигнaЛoв [94, l09]; Bидt{ЬIе,lvIнoГoIIикoBЬIеи KI{oпoЧIlЬIе.CигнaльI пеpвoi,t ГpyIIпЬI исIIoЛЬзyЮTДЛя иЗМеpения либo ДИcTaНЦИИ,либo скopoсти. Пpи oд. I I o BpеI VIенHoM из Mеp еIrии oбoих IIap aMеTp oBBoз ниKaеT olЛIlбк а B из Меpении oД.нoй и3 Koop.ц.иIraт.Cигнальl втopoй гpyПIIЬI пpе,цПoчTи.геЛЬtlее.цЛя иЗN{еpеHияД.aЛЬIIoсTии сKopoсTи B Tеx сЛyt{aяx' кoГдa иI{TepBал иЗMеpяеNIыx зaДеp)кек и ,ц.oпЛepoBсKихЧaсToT Hе ПpeBoсхoДI]T иI{TеpBaлa Mе)I{дy пoбoчньtми пикaMи ФH. CигнaльI с ФH и3MеpеIIия,ц.aЛЬKllotloЧнoГo TиПa испoЛЬзyЮT .цЛя o.Д.нoBpеMен}Ioгo ltoсTи и скopoсTи без нeo.ц.нoзнaЧHoсTи. Пo часToTe Сиrнaлaми пеpвoй гpyIIПЬI бyлyт неMoД.yЛиpoBaI{I{ЬIй иMI]yЛЬс и иMПyЛьс с линейнoй ЧaсToTItoйMoдyЛяцией (ЛЧ1v1).oги(laющaя иMtIyЛьсoB Mo}t,(ет бьIть пpямoyгoльнoй ИJIII гayссoвoй t[lopмьI.I( сигнaЛам втopoй ГpупI]ЬI Mo)кнo oTHeсTи Bсе ПеpиoД,иче(:I(I,Iе Пo фaзе, ЧaстoTе и aM. сигнaЛЬI' B ЧастHoсTи \4oД,yЛиpoBан[IЬIе llJIиTyде' а Tак}ке пеpиoД,ичесKи IIOBTopяЮщиеся pеГyЛяpHЬIе I t н epеГ y Ляp IrЬIеиMIIy льсHЬIе ПoсЛедoBaTеЛЬHoсTи(PИП, HИП). i\4lloгoчастoTI{ЬIесигн aл ьr I l 09], пpеД,сTаBЛ яЮщие сoбoй Koгеp еIITHЬIе pадиoиl\ilIIyЛЬсЬI сo сПeKTpaMи' pазtlесенtIЬIMи пo qaсToTe }Ia t Q З aказ
jiгl 474
t45
эквиДисTaнтньIе иIITеpвaЛЬI' кoTopЬIе бoльtпе ll]иpиHЬI сПеKTpa иMпyЛЬсa' Taк}I(е oT}IoсяT кo втopoй Гpyппе. Если кa>к,ц.ьtй oтдельпьtй иMпyЛЬс пpoмo.цyЛиpoваH Пo сЛoх{Hoмy зaKoнy' To сиГнaл IIaзЬIBaЮт MIIoГoПoЛoсньIм.Егo спеKTp сoсToит и3 ПoвTopяЮЩихся пo чaсToтe пoЛoс' lIIиpинa кoTopЬIxoпpедеЛяется 3aKoнoM МoД.yЛяции. ФH кнoпoчIloГo TиПa иMеЮT lrепеpиoдиЧeские сиГ}IaЛЬIс aMЛЛи. тy.Ц,нoй,фaзoвoй, чaстoтнoй Мo.ц,yЛяциeiт,либo их кoмбинaции. B частнoсти' эTo сIIгIIаЛы с V-oбpaзнoй и квaдpaтичнoй ЧМ, oдиIIOЧIlьIенеpеГyЛяpHЬIе иN,lпyлЬснЬIе ПoсЛe,цoBaтелЬlloсTи' MHoгoчa: сToTньIe иL,IпyЛЬсЬIс }IеэквидисTaнTHЫM спeKTpoM' l\IHoгOIIoЛoсIiьIе сЛo}KIloMoД,yЛиpoBаIlHЬIесигнaльI' иMпyЛЬсьI' KoдиpoBaIIHьIe пo п - сe в д oсЛ yч а йн o мy 3 a K o н y . B paдиoлoIкеI{иeих на плoскoсти HеoПpeделенIto. сTи ЗаниМaеТ Tак)ке oгpaничеtlllyю oблaстЬ' кoTopyЮ бyлем нa3ы. в ат ь paбoн е й. 2. ПoлезньIе сигнaЛЬI и пaссиBHьIе Пoмеxи MoГyT ПеpеI{pЬIBaTься пo Bpе\4еI]иПo ЧaсToTе. 3. ДlaксимaЛЬHaЯ задеp)кKa B пpoсTpaHCTBe Tmaх и длиTеЛЬнoс'Tь кoгеpеItTIIoй пoсьtлки I,' мoгyт нaхoДиTЬся B pa3лиЧHЬIx сooтнoше: I7kIЯх.:'Tн))тmaх]TgХ Гr6aу;I,,(т.,*, KoтopЬIe сooтBeTстByюT сигнa. лам бoль.rпoй, сpедней и мaлой базьI пp[L фиксиpoвaннoй [IиpиHe сПекTpа. HихкивaеMЬIх сиГнаЛoв. Шиpина цeнтpaлЬHoгo вьIбpoсa ФH зaв и си т o т э ф ф e к т и в н o й д лиT e Л Ьн o сти сllгн aл a u(t\
.з : T (2лt)2 it (t)dt|\ o,p1o, -ф и эффeктивнoй шиpин" ln.*"p,s1д1 фф
F3: I PЛff|s(f)|, аtl \ ls(f)|,df. _ф '-о Bеличины T;l и F;I oпpедеЛяют paзpelllaЮщyю спoсoбнoсть и пoгpеlпнoсTь изMеpеI]ия кoopдиHaT 7 и fд, 146
BФH , так к аK к oэф ф ициент пoМеxoy сToйнивoсти [см. ф op му .lllл (4.7)-(4.l0 )] Boз p асTaeт пp и УBeЛичeнии этoй эIIеp гии. Kp rlмс ,ГoГo,пoMеxoyстoйuивoстЬ paстeT Пpи yMе[IЬlllеHии oбъeМа I{а.lI. llJI0. lцaД.ЬЮB3aиMнoгo ПepeKpЬIтия фyнкции paссеяIIия Мopя и ФI_I lt.llи l]ФH си гналa. PaссмoтpeнIrЬIe yсЛoBия нe oxBaTЬIBаЮTвсех тpебoвaнт,ti |{ lt()||. .t.рt.6rl illlpyющеMy сиГнaлy' xoTя и сyщeстBенtlьl. fl,oпoлниTeЛЬHЬlс |]аH I -IBЬITeKaюT я и3 хap aKTеp a з aдaЧ, p eПIaеMЬIxнoсlITеЛсМ l)./l(]. tl tlс:o бен Hoстeйегo p абoтьI. Paссмoтp иI\{ д,Bа Bида сигI{aЛoB- I|(.||l)(. l||)ll Illl l)I nBI I Ь Iие к Baз инепp еp ЬIвI{ые.Пеp вьlе oбьtчнo испoЛЬз y I(),I. бr lте P Л C с p аЗнесеIlныМи B пp oсTp aнсTBе а}ITеннaМииJlIt lt |\4 ||l)|' () llo ЗI lц и o tIHЬIxp а.ц,иoЛoк aциoHIlьIx сисTеMaх' Koгда Пp исМ|l()(.|| ||(. l0*
t4l
pe,ц,аЮщееyсTpoйсTBа pa3HeсенЬI IIa бoЛЬlllие paссToяния. TeM сaМЬIM pешIaeTся BoПpoс o pa3Bя3Ke Meх(д,y пpиеM}IикoM Ir I]еpе.ц'aтЧиKoМ' paбoTaЮщиМи oДIIoBpе]\{еIlHo. Bтopoй BиД, сигнaЛoв ItспoЛЬзyюT B oсtloBнoпl в PЛC, B KoTopЬIx oД,IIaaIITеt{нapaбoтаеT tlooЧеpеДIro I{a и3ЛyчeHие и пpиеM. Cвoйствa взaимнoй фyнкции HeoпpедъЛенttoсTи. Pассмoтpим без дoказaTеЛЬсTBa HеKoTopЬIесвoйствa BФH, BЬIBo.П. KoTopЬIx aнaЛoгичен BЬIBoдy oсtloBHЬIх ес свойств [68]l сЙммеTpиЮ oTHoсиTе,ЦЬIlo наЧaЛa KoopДиrraт; иI{BapиаIlTI{oстьoбъемa; нaибoльlllее зItаЧеHие; в pе м е н н 6й м а с п ' т т a б ; пa p a б o ли н e с к y ю фaзy; свo й ствa тpан сфo pм a-
дeния дByх сиГHaЛoB.ЕсЛи фaзoвaя xapaкTepистиKaфилЬTpa:9, сиlц?Лa, тo |1rz(т,0) l: Ixrz(-т' 0)| Ъ qaзoвьIмспеKTpoIu Пpя}I{eна (4.l6). l] силy сиMМеTpииBЬIpa}KeI{ия oбъемa 2. ИнвapиaHT}IoстЬ ф
0 )l : CoПSt, (4 .|7 ) x ,, l l l x ' ,(' , f o)ld, тd fo: I X,,(0 * -0 )I I(l l.с
и (t) vтi ^t,,(t). o)H си гHаЛ oB Гдеxtl.",l -, Иуz z (x ,f-Ф
oтсюдa сЛе,Ц.yеT'ЧTo oбщaя пoTенциaЛЬнaя неotlpе4еЛеннoсTЬ o ди н аK o Ba для любoй Паp ы сигI{алoв, oбp aз y Ю щих BФH. Пoдби. paЯ паpЬI сиГItaЛoB, Мo}Kнo дoбиться зaмeTнoГo сни)KеIIия бoкoвьlx - дoПЛеpoBская ЛеПeсTKoB B )кеЛaеМol\{учaсTKе oбЛaсTи ,ц,aЛЬIIoсTЬ сKopoсTЬ. oTtloси. 3. HаибoльшIее 3наrIение BФH Мo>I{еTбьIть смещенo TеЛЬ tlo н aчаЛa к oop динаT, T. е. Bo3 Mo)к нo I{еp аBellсTBoIxrz(0 , 0 ) l
I{еIIияypoвHя бoкoвьlх ЛeпесткoB пo oси f, ввoдят пpедHaivIеpеHIIЬIе MoдyЛяциotIHЬIeискa)кеHия, HaПpиMep ПpиMеHяюT l\,{oдyЛяциЮ'хapaкTеpизyеМyЮ фyнкциями Tэй. Лopa 14ЛИХэммингa [68' 109]. Пеpейдeм K BЬIpa)кенИЯMД\IIЯBФH, хapaкiepизyЮщиМ фильтpo. вyю oбpaбoTKy, KoгД.a пpoисxoД.иT ПеpеМ}Io)кение сIIеKTpoB сигнa. ЛoB с частoтнoй хapaKTеpистикoй пpliеMoпеpе,Д,aющегo TpаI{тa. Еcл.ll уlz(т, fo)' есTЬ BФH, oПpeдеЛяeМaя BЬIpа>I(eHиеМ(4.16) , глe 150
J -ф
X. (т, fo):I ', , ( t , f
X3n(т):
с.ц.BиГaBo Bpе\iIеHит сГIеKTp ПpoизBeдения сиг[IaЛoв i,'1t1 ш(t+т),
BьIpa>кения (4,2|) и (,22)
ЕслиSz(|) : s, (I), тo
Sщ(fI\),
где S,,,(fд)- спeKTpсигнaЛaиз(l) , пpиuем
oтметим.
yстpoй. Sr(f) и s,(f )-сПекTp сигIIалaи чaсToTнaяxapaктеpИcTИ:кa ствa oбpабo.ГKИ,; ,цЛясигItaла сo спеKTpoм 53(|) и х34\1,fo) -ФH частoтнoй xapaKтepистикoйyстpoйствa oбpaбoтки so(f)' To дЛя paBIIЬIMпpoизвeде}Iию Sr(f)s,(|), и чaсToTсигнаЛа сo сПeI(TpoM, нoй xаpaктеpистикoйyстpoйстваoбpaбoтки,TaKх{еpaвнoй ПpoизBеSz(f)Sа(f)' BФH Д.ениЮ
J X'' (t, f o)ш"(т_t)dt.
(4.25'.
oстанoвимся нa I]pиMениМoстивьIpaхкД.oйIIoЛoсKи Пo закoнy М.пoсле.ц.oваTеЛЬHoсTи;МнoгoЧастoTIIЬIесигIIaЛьI с неэк. ви.ц.исTанTI{ьIMpaсПoЛo}кениеM сIIеKTpaЛЬI{ЬIxПoЛoс пo чaсToтe. l. Cигнaл с кoмбиниpoвaннoй Фlvl-ЛЧД/t-несуЩей. ,Ц.ля псeв. Tл:Nto, где 1y'.Ц,oслyuайнoй пoслeдoвaTеЛЬIIoсTи с Пеpиoдoм числo сиIvIвoлoBB llеpиoдe; т0 - длитeлЬI{oстЬ сиMBoЛa. ФH в paбонeй oблacти зaД'еp}I{eки дoПЛеpoBскиx ЧaсToт |24'26| It4
Y
|т _иi l тg| \
/'
Р: o\'-
',
s i nп . И 1 y ' т6 f д
) _ _ п Й N ii;
пp и |т _ mNтo |{ "o ;
X' (т, fJ :
K
Е
ф . ',
f - _---
л MNт n(,^_.;h)
(,^_ +-пzиNтo)
(4.26)
o, пNINт: flMN1^ -
пpи Дpyгиx зI { аЧ е tI и ях
т'
где к/т0ш - paбp'laя oблaсть ,ц.oПЛеpoBсKиxчaсToт' oбьIчнo M}Ioгo l\,IеHЬIIIеIIIиpинЬI спeктpa сигIIaлa; МNтo-_ I\ЛLII|a пoсЛедoBаTеЛЬIloсTи; IvI.- чll,cлo ПepиoдoB кoдa. t52
ПpяMoyгoЛЬнoй oгибaюшeй ФH [30]
Для ЛЧД{
4.2. Heпpepь!вныe GигнальI с пot{иil(eнньl,Ytуpoвнe^t 6oкoвьlx пeпecткoв функции нeoпpeдeпeннocти
sin [(Dт_ пfд) (Г"_ I т |)]
(bt_пffl(T"-lт|) 0
X2(т',.f o):
п p и|тl кнo oсyщестBиTЬ, исПoЛЬЗyя свoйствo 5 BФH. .{,ля этoгo ЛЧlЦ-нeсyщyю нeoб. хoдиMo MaнипyЛиpoBaтЬ пo фазe пo зaкoнy псП. .(,eйствитeльнo, пpи 7,,_+ oo B вЬIpa}кеFIии(4.27) пoлyЧиM 6-фyнкuию
lim X, (т' fo):0 (bт _ пf,).
Т.._>
(4.28)
о
ФH пpoизBедеHияПCП и ЛЧМ-сигнаЛoB Haхoдят из BЬlpа}KeIrия (4.20) пpи Xtz(т, 1o1:х1 L| Xзa(т,уo1: 6 (bт - пfд) : ф
BьIpa>кениe (4.3l ) сooTBетсTвyeT ypoBню бoкoвьIx лепeсткoв AKФ }1-пoслeдoBaTеЛЬHoсTи'IIo с пpoTиBoпoЛo)I(tlьIMзнaKoM. Pассмoтpим IIepегyjlяpIIyЮ имПyЛЬсIIyЮ ПoследoBaTeЛЬ}toсTЬ A(t) co сле,цyющeй paссTaltoвкoй импyльсoB: Iloлoх{итeльныli симвoл .iVl-пoсЛедoBaтеЛЬHoсTисooTBеTсTByeт наЛичию иMгIyЛЬса пoсЛедoвaTелЬ[loсTи, oTpицaтeльньтй-oTсyтсTBиЮ. Taкyю иМIIyлЬсI{yю пoслeдoвaтeЛЬнoстЬ мoх(нo 3aIIисатЬ B Bиде
A(t):f tr+ A, (t)!.
(4.32),
Испoльзyя BьIpa)I{еI{ия(4.30) и (4.3l), пoкa>кем, чтo бoкoвЬiе ле. пестки AKФ.сигнaлa (4.32) сoсTаBЛяюT ПoЛoBиHy oT oсIloB}Ioгo п и кa [сo oтвeтствeннo (ff_ l )l(4 N) и (N- l )lQN)1 . Е сли B пp иeМIII,Iкeфopмиpyeтся IIaПpя}I(eние'oпpедeляеMoe фyнкшиeй BзaиМ.
X н( т,fo \: J x , ( т,fo ) 0 If_ ф т_ л f o)]df:х(т , bт_ пfj. (a.29)
пo"opo"'"iu нeoпpeдeлeннoсти пo3BoЛил пepеBeсти l{еoднo. знaЧнoсTЬ Пo дaЛЬнoсти, свoйственrryю ПCП-сигнaлy с MaЛым пеpи.oД,oMпoBTopеIlия, 1Iз'oбЛaсти с BЬIсoкoй плoтнoстью oтpа)I{aтелей в oблaсть с мaлoй плoTI{oстЬю (oд.иI{oчнЬIeцеЛи' ДBи}Kyщиеся с высoкoй скopoстью)' Этy неoднoзI{aчнoс'тЬ.Лrгкo yсTpaIlиTЬ' нaпpиMep иЗl\,{енеHиеM пepиoДa М:[oсЛе,Ц.oBaтеЛЬнoсти.ПoвopoT Пo3вoЛиЛ тaк}I(е yMeHЬIIIиTЬ ypoBeIIЬ бoкoвoгo 'лепесткa ФH BдoлЬ oси дaЛЬHoсти.
Pис. 4.5. BKФ нepeгyляpнoй импyльсвoй пoслeдoваTелЬIloстис paссLaнoв. кoй импyльсoв пo закorty М-пoслeдкeни'я yxyДшaются' TaK кaк эIIеpгия сиГнaЛa yMеItьшIaеTcяв 2 pазa. PазнесеIIие ЧaсToT IIoзBoЛяeт yMеtIЬ. rпить флюкTyaции цeлей Зa счeT сгЛa}I(иBaHИЯ14хД,иaГpaМMЫ paс. сeЯHИЯ' TaK кaK ПpoBаЛЬI для oднoй чaсToтЬI MoгyT, tIе сoвIIa.цатЬ с ПpobaЛ aMk IД \Л Яд p y г o й ( с м. п. l .l ) . AнaлитичесKи сиГIlаЛ B дaIIIloM слyЧae
AнaлитичeсKaя 3aписЬ сI,IгHaла
u (t): ц ,1 1 f1 tte
m
I rrt,Д'со | f .o,1,.
И n IIpI4ъl.k|Maют 3IIaчeHИЯ 1-l,
0, l;
(4.35)
nQ)t,
u,(t)-
&l.пoсле.цoвa-
iI (t\: ur (t)+ u, ( t ) , гд e й t( t ):U (/) е xp (iai); tl,U): aU) eхp ( j o zl) ; U ( t ) : ( ' ь ) [ l lI BеpхHя яне-U, ( t )1i o (t): ('l")[l + U,(i )] i соtи с0 2 - HИ ) K HЯя ПсеB.ц,oслyuaйнaя .Nl-пoслeсyщие чaсToTьI;U, (t) -пepиo.ц,ичeсI(aя
дoвaTеЛЬIIoсTЬ с KoppeЛяциoннoй фyнкцией, oпpед.еляемoй BЬIpа)кеHиeM (4.26) IIpи нyЛeBoМ .ц.oплepoвсKoмсдвI{ге ЧaсToтЬI. Нaйдем BЬIpa)кrниe дЛя BKФ, Koгдa oпopHЬIM HаIIpя}I(еIIиеМ BЬIpa}I{ениЯ (4.20), слy)Kит М.пoслед,oBaTeЛЬнoстЬ. Испoльзyя (4, 2| ), (4. 25 ) v т ( 4 .2 6 ) пp и |д : 0 , д Л я M o дyЛя BK Ф п o ЛyЧи M l ((т , 1: 1
((t l\
t -+ '
|т _ .z ' V т o l ) |g o s - 9 = 9 ! - т | z re ll
I
п pи lт _nNтo l{ тo ;
пp иД p yг итх' n : | , 2 , 3 , . . . . (4.34)
Из pиc. 4.6 слeдyеT'ЧTo спoсoб пoследyющей. нeкoгеpентнoй
обpaбoтки сoстoит B BЬI.ц,елеt{ии сигнaЛa 6иeниfl' пoсЛе деTеKTиpo,BaHИЯ и эTo дoЛ)кнo дoпpЛниTеЛЬHo сни3итЬ ypoBенЬ бoкoвьlх леJIесTкoB. Пyтeм гетepoдйниpoBaния кoлебaний часToTЬI биeниft Мoх(Еlo сMесTиTь сПеKTp BыxoднoГo [Iaпpях{еIlия в oблaстЬ Hи}KIIиx ЧасToT' гдe и IIpoизBo.циTсяин.циKация. 4. }lнoгoпoлoсньtй сиГ[IaЛ с мo.ц.yляцией кoлe6aния ка>кД,oй спектpaльнoй ПoлoсKи пo 3aкoнy .Nl-пoследoBaTеЛЬIIoсTи.Пoиски пyтeй пoBьIIIIе}Iия пoMеxoyсToйчивoсти oT IIaссиBнЬIx tIoMeх 3а сЧеT из\,{еHeHияxаpaктеpа флюктyаций пpи oTpa)Keнии oT цеЛи' a TaK}Kе бopьбa с заMиpaHияMи IIpиBеЛи K пoсTpoeниЮ п,{}IoгoпoЛoсtloгo сигнaла с oбщeй шиpинoй сПeкTpa B ,цесяTки Мeгaгеpц. Ho шиpoкий спеKTp зollдиpyЮщeГo сигнaЛа Mo)KеT ПpиBесTи paзpeщaющей спoсoбнoсти Пo .ц,исTaнции'чTo yсЛoх(к ЧpезI\dеp}Ioй 1lиT систеMy oбpaбoткИ ИЛ|4 yвеЛиЧиT BpеMя I{eтбьtть квaзипepиoД,иЧеским. Пpи а)
(trМП). пo зaкoнy дискpeтнoй MoдyлиpyющейпoследoBaтeЛЬHoсти Ha pис. 4.l3 пoкaзal{ сoстaBнoй сигнал с нyлeBыM ypoвнем бoкoвьIx лeпeстKoвB oблaсти |т|q|т."*|. Если сoстaвнoйсигIIaЛпеpиoдиЧeски ПoвTopяTЬ'To егo спекTp бyлет линейчатьtM' a ypoвeнь бoкoвыx лепeсткoв сиг[Iaлa бeскoнечнoйдлитeльнoсти бy,п.eт стpel\4итЬсяI{ IIyЛю в oблaсти дoпЛеpoвскI{xчaстoт, пpилегaющей
un(t)
uo(t)
0)
а) -шK , I/+ ь I|
Pllc. 4.14. Coстaвнoй cиrнaл (аJ, AKФ кoда Бapкеpа с числoМ сиMвoлoв 1 3 ( б) и 1 l ( в) ' AKФ сo-
Pис. 4.13. Coставнoй слoхtньrйсигIlаЛ (a)' AKФ oснoвrroгo(б), кoп4lтеlIсиpyющeгo(a) и сoсTaBI{oГo(а) сигнaлoв
сTaвIIoгo
сиГнaЛа
с
пoltи}кeнIIЬIM
ypoвнeM бoкoвьIх лепесткoв (z)
к oси т дO ПеpBoй неo.ц.нoзнaЧIIoсTи, oтстoящeй
oт oсI{oBнoгo IIикa
ФH п o Ч aс T o T e н a A f : 1 l ( T o + 7 ' ,* 2 т-u*). lil.oжнo paссчиTaTЬ' Kaкoе KoЛиЧесTBo иt\,IпyЛЬсoBсoсTaBI{oГo сиГнaЛa oбpaзyeт кBазипеpиoдиuеcкиil, y КoTopoгo ypoвeнь бoкo. BЬIх ЛeПесTкoB B блихI(ИTeЛЯ 164
llаПpя}KеHия'
пoЛyЧaЮт
BЬIxo.ц,IIрIeIIaпpя)кения'
oпpе'ц,еЛяеNdЬIeкaK
ФH, тaк и BФH сигналoB [26' 51]. oснoвнoй сигHaЛсoстoит и3 n
l IoBTopяеMЬIхМ-пoслeД,oBаTеЛЬIIoстейДлителЬtIoсTЬIoT o: nтoN, кoм. llенсиpyЮщиЙ--. из /?т9пpяMo}гoЛьIIЬIх и[4tlyлЬсoB (pиc' 4.16) с фa. lltlй 0, л. oснoвньIM otIoplIЬIM сигнaЛoм бyлeт с.ц,BиIIyTаяIta o>Kи/lаeMor BpеMя Пpиxoдa M-пoслеД,oBаTeлЬIIoстЬс дЛитеЛЬнoстьto 7o* -|-Т-a*, пpиqeM IIачaЛo oПoplloгo нaпpя}I{eния KoppеЛятopа сoBпa3ollдиpyЮщeГo' a кoIIец - с кoнцoM пayзЬI' сЛедyю. '/laeT с H8Ч2;-IOM lrlей зa зoндиpyющиМ импyЛьсoм' Пpи тaкoм lloстpoении oс[IoBlloГo сигнaЛa И IIpИ Koppeляциoннoй oбpaбoтке BЬIxo.ц.нoel{aпpя)I(еI{иеoпpедeЛяется llеpиoд.ическoй AKФ сигнaлa, фaзa кoтopoГo M()ДyЛиpoBaнa пo Зaкoнy М-пoслеД,oBaтrЛьнoсTи. B дaннoM сЛyЧae уI)oBеIrЬ бoкoвьIx ЛeПесTI{oBpaBeн -3. Д,ля кoMпенсaции сЛедyет lll)иlvIеtlитЬсигнaл с BKФ, пoЛo)китеЛьньIй ypoвень бoкoвьlХ лeIIе. (.Г I { o Bкo To poй p aвен * 3 . Tак oй BKФ oблaдaеT сиГIIаЛ, сoстoя. tr ц I tйи 3 Tpеx импy лЬсoв с ф aз oй 0 , пep eмнoх{aeМыx с oпop нoй пo. (..1lс.Ц.o BаTеЛЬHoсTЬЮ иMпy ЛЬс' oB 9 ф aз oй 0 (p ис. 4 .|6 , а). BKФ сo(',l.ilBtloгocИГНaЛa Пpи эToM и1\,IeeT зoIIy с IIyлeBыM ypoBIrеM бoкoвьIх .'l(.llесTкo B(p иc. 4 .|в, б) . Cостaвньlе сигнaЛЬI нa oсIIoBе нepeгyЛяpньlx иМпyЛЬсtIьIх пo. сJlсдoвaтеЛьнoстей (HИП). Элeментьt TaKих пoсле.ц.oвaTе.пьнoстeй lIl)иI-IиMaЮT зI{aчeIIия 0 илvт l и paзмещеIIЬI Bo BpeмеIIи llеpегyЛяp. ttr я м o бpaзoм. Е сли пp oМe> к y тoк Bp еMeHи T, oтведeнньlй для пe165
LI ЭTkтинTеpBaЛЬI реД,aЧи' paзбитЬ нa paBHЬIе и,HTepBаЛЬI п poF IyW Iе p o B a T0Ь, |, 2 , З , ..., N , г Дe ly' _^t:TlN Чи сЛ o П o Зи ц и й K o Д.a' тo рaзMесTиB едиHицЬI и IIyЛи нa [o3ицияx IrеpегyЛяpнЬIM oбpaзoM, ll (N:ll) Il oл yЧ и M H И П . H a пp имe p , с т p y к T y pа кo дa 0,3,4,9, сooT B e т сT By е т H И П : 1 0 0l 1 0 0 0 0 l 0 1 , сo деpr ки T Чи сЛ o еди н и ц No :5, сK B ах{Il oсTЬе e Q r : 1 //1 /o : |2 l 5 : 2 ,4 . B pабo тe I l00]' н ай дeI I Ь Io П TI iМаЛЬIIЬIeкoдЬI сo сBoйс'TBoM , с Mи. HиNiIaЛЬIIoйскBa}I(нoстЬЮ и MиниMaЛЬIIЬIMypoBнеM бoкoвьтx лепе. ст кoв ФH. A K Ф т a к и х к o д o B B o б л aсTи |т|} |тo | н е п pевo сх o .I l.и т зIIaЧ е Il и я |l N g ( т - Bp е M я к o p p e Л я ц и и си Г H aЛ а' М aI I и П yЛи po BаH I I o гo пo ..aМIIЛиTyДeHИП). Нa базe KoД.oB сo сBoйсTвoM кaтыe oсHoBIlЬIесигнaлы) 3a4-еp)киBaются Ha BpеMя T:Тн*Тmaх кoMпеtlсиpyЮщeгo дЛя сoBМещeIIия МaKсиMyMoB AKФ oснoвIloГo и
[i сy'*a"ope Ьтклики фильтpoвCФI и CФ2 cуммиpу. "й."uлo,. Ioтся с вЬIЧитaниeilI б6кoвых лeпесткoв. Bыxo.ц.ныe сI{aтЬIe сигнaлы
0m сuнхp0нuзamаpo' Pис. 4.19. Cхeмa фильтpoвoй oбpaбoтки сoстaвнoгo сигнaлa: СФ1 - сoгласoвaнIIЬIй с сигнaлoм /0(l) ./ .- пеpеключaтель; с сигнaлoпI и*(t) ФильтP; СФ2 _ сoглaсoвaннЬIЙ фильтp; Е _ сyп{матoр; .4 _ дeтeктop; "с - J|ИlИЯ 3aдepжки с т':тmax; 11 _ накoпитель
.ц.еTeктиpyютсяи нaKaпЛиBaются B IIеKoгepeHтнolt нaкoпиTелe. Пpи- квaзипepиoдичесKих сoстаBIIыx сигI{аЛaх и иx фильтpo. вoй oбpaбoтKе oTKЛики фильтpoв CФ 1 ут CФ2 пoсле сyMI\,IиpoBaI{ия l{aKaПЛивaются кoгepeнтHo. Для этoгo Koгepeнтньtй нal{oпи.
Ptl'c. 4.20. Cхeмa кoppeляциoннoй oбpабoтки сoсTaвнoгo сигнaлa: _кoп,llt{yтиpye. с''пеpeмнoх{итeль; J Лo и мь I i i интe гp a т o p ; . 4- д e т e к т o p ; /.lr _ гeвepaтopЬl oснoBlloгo и кolr{пеII. сI l P Ую щe гo с и г н а л o в; с * с и н х p o н и з a тop; Г1 - пеpeключaтeлЬ
l |
'ГеЛЬ' нaпpиМеp pециpKyЛяTop' вклюЧaют IIa BЬIхoдe сyмI\,IaTopaдo /lстеKтopa. B такoй схеMr фopмa выxoдtloгo I{aпpя}KeI{ияoПpедe. .]l'lсTся фopмoй KBaзипepиo.ц.ическoйФH или BФН сoстaBIIoГo сиг. rtалa. Пpeимyществoп,I сxeMЬI яBляется иIIBapиантIroстЬ I{o BpеMеHи ||l)llхoдa сигI{aЛa: oдHoBpеMeHЕIo Мo}KtIo oбpaбoтaть тmaх/тo эЛе. NtсIIToBДисTaIIции. .Ц.ля измеpeния дoпЛеpoBских сдBI,IгOBчaстoтьI (см. lrсoбхoдимьr нeсKoЛЬKo кaIIaлoB пapаллeльнoй oбpaбoтки l)llс. 4.l9 )' Пep eKp ыBaющих .ц,иапaз oн из Меp яeМых дoПЛep oвсKих t.lto 1lо стейцелей. Ha pис. 4.20 rloкaзalla схеMa кoppеляциoннoй oбpaбoтKи сoстaB. t|l,lх сLI гнaЛoв (см. p ис. 4 . 1 6 ... 4 .1 8 ). C хeмa oTЛиЧaется oт из BeстtIInх 126| стpyктypoй гellepaTopа oпopIIoгo нaПpя)кеIIия, вьIpaбa. 'l'l,II]аIoщегooсIIoBнЬIe и KoMпе}Iсиpyющиe oIIopIIЬIесигHaЛЬI' Koтol)|,|с ПеpеМIIoжaЮT с пpиtIиMaeМЬIMи и иlrTeгpиpyют. УпpаBляЮт 169
paбoтoй сxeмы с пoмoщЬю сиIlxpolrизaтopа. BЬIxo ДЫ I 142 reнepa. тopoB Гo lц Г* пoдKЛючaт K пepеIvlнoжитeЛЮпooчеpeднo чеpе3 пеpeклЮЧaтель П в сooTBeтствии сo стpyктypoй сoстЬвнoгo сигнaЛa. .(,ля измepеIIия дoплеpoBских сдвигoв ЧaстoTьI к выxoдy ПеpеMtlo. }KиTeЛя пoдклюЧaют нaбop пapaлЛeЛЬI{ЬIх floддgpoвсI{их Itакoпи. тeлЬныx фильтpoв. .Ц.ля oднoвpЪмeннoй oбpaбoтки тmaхlтo эЛеI\,1еЕIтoB дистанции нeoбхoдиI\,rьIIIapаЛлелЬные кaIIaЛы oбpaботки, пo-
дoбныeпpивeдeннoмy нa pтlc.4.2o.
ПpeимyщeсTвolvlкoppeляциoннoй oбpабoтки сoстaвIIЬIхсигI.IaЛoB яBЛяeTсябoлее Пpостaя pеaлизallия oсoбеннo пpи циф. 9T9I,IЬI, poвoй кoppeляциoннoйoбpa6oтке [86, l05]. Пpи llспoЛьзoBaIIиIl IleПеpиoдичесKoгoI,Iпepиoдичeскoгo сигHаЛoB стpyктypa схeIvIЫHe мeI{яется. Kpoмe тoгo, кoppeЛяциol{Itaяoбpабoткa"Ьo"*й,uuБ' oысTpyю смeнy сигIIалa в пpoцессe paбoтьr PЛC. C тoчки .peIIия oбpaбoЪки, сoсЪaвныe сиГнaЛЬI с кнoпoчнoй Ilли IvIIIoГoпикoвoй ФH или BФH oблaдaют слeдyющими BoЗMo}l{.
H oсT яMи . 1. Cтpoбиpoвallиe yчaсткoв дис'тaHцI,Iис бoльrцoй плoтнoстьЮ пассивнЬIх ПoМех пo3Boляeт пoЛ}IoсTью исклIoЧиTь влияtlие пoMех' пpихoдящиx с этих yчaсткoB. Егo мo>кнo сдeлaтЬ нa любoй >I{eЛaе. мoй дистaнции' IIo заKoн стpoбиpoвaния неoбxoдиMo сoгЛaсoBЬIBaть с фopм-oй зoндиpyющeгo сигнaЛ a ДJIЯ yN,IеHьIIIения искaх{eний ФH или^BФH сI,IгIIаЛа'пoд,oбнo pассMатpиBaeMЬIl\,Iв тl. 4.4. 2. П pи мe н e н и е a B т o мa т ич Ъ с к o й pегyл и po вки yси Л eн и я П pи еM Hикa Bo B'pеМени стdбилизиpyeт Лoх(ньIe Tpевoги пpи oбнapyх<e. tIли целeй вpлизу PЛC и значиTeЛЬIIoм вoлнении Mopя. KЬ.дu MoщHoсTЬ "oтpaх к eoпp e,ц' eЛeнu2 (t):{0 ' 1 } (p lтc.4 .2 4 , в). Koммy тиp y юшIиe IloсЛeдoBaтeлЬIloсти tt4 L! ll2 oрToгoI.IаЛЬtIЬlпo вpeMeни IIа ПpoMe)l(yTке [0, Т"] для oбеспеЧeния pазвязKи, кoгда пepeдaTЧик пoд|(ЛIoЧеtIK aнTеtIlIе' a пpиeМник oTкЛючeн. t72
173
, 'Р oбше м с лy Ч a e o т K Л ик ф и ль т p a Z , сo гл aсo вaн I { o гo с си гн аЛ o M s(/ )' paB е I{ ин T е г p a Л y с Bе p T к и :
z (t):
_l-"
(n)h (t _ ц)dц.
(4.53)
Импyльснaя peaкция фильтpa, сoгЛaсoBaHнoгo с с[lГHаЛoM' Пpeд. ставляeт. сoбoй 3epкалЬHoе oioбpaхкнo испoЛЬзoBaTЬ ДJ|я oписaflия aЛгopиTMoB BзaиI\iIHo aеMoгo кoлебания. Cтpyктypнaя |i()ppеЛяциoннoй oбp абoтки tlpиHI.Iп/t (.\еМa PЛC (сй. pиc' 4.23) и эIIюpЬI наПpя)кеIIий (см. pиc. 4.24| (.||I)аBедЛиBьI и ,ц.Лятакой oбpaбoтки. Блoк 7 слyх{ит кoppеЛятo|)()M' oПopнoе HаПpяжeниe кoтopoгo фopмиpyется B кoдиpyюIl{еIt,l
t74
t75
yстpoйстве и зaДеp}киBt-еTсяIIa BpеMя тн. C пoмoщЬю кoppеЛятopa BЬIЧисЛяЮт знaченЙя BKФ пpи paзЛ]IчI{ЬIхllapaмeтрaх. заДep}кек пpиIIиMaеMoгo и oпopнoгo сиfнaлЪв. ЗапиrпеM aлгopитМЬI BзаиMI{o кoppеляциoннoй oбpабoTки ДЛя paссMoтpeннЬIx BЬIIIIеBи.цoB oбpa-
LФuF","n)l
pаBнЬIM Bpeмeни KoppeЛЯции сигIIaлa. B pеЗyЛьTaTе lloсTpoeния ПoЛyчaЮT IIoBеpхIIoсTЬ,хapaKTepизyЮщyЮ paзpelllaЮщие сBoйсTBa I(BаЗиFIeПpepЬIBHoгo сиГHaЛа. Aнaлиз кoppеляциoнньtх свoйсTB IIео бx o ди м o пp oBoдитЬ в oблaсти 0 {тк {тк * ^ * , 0 {т,{Tтm aх, где ТrтmaхrТrmaх- MaксиMaЛЬIIЬIезIIaЧel{ия зaД,еpх{ек oПoplloгo и IIpи. ниМaеп{oГo сигнaЛoB. кoppеЛяциoHIlЬIМи сBoйстBaMи o бл адaю т сигIIaлЬI с MиtIимaЛЬнЬIМибoк oвьtми ЛеIIестКaMи B y Kaзaн н o й o бЛaсTи. oстaновимся Ha oснoвньlх свoйствax BФH и BKФ I(BaзиHeПpеpыBIIЬIx сЛo}к}IЬIxсигHaлoB. l. МинимaЛЬIlьIе зHaЧения BФH и BKФ кBaзиIIeпpеpЬIвIrЬIх сиГIIaлoB IIaхoД.ятся B цеt{Tpe Koopди}Iaт ПлoсKoстей "C' t7 ИЛИ tц, (p абoтa пp иel\лник aи пe. т, (см . pиc.4 .2 5 ). Taк к aк щ(t)u2 (l):0 pе.ц,атчиKaIIе сoBIIaдaет пo BpеMeни), тo
x" (0, 0' fo): ф'' (0' 0): ф",(0, 0): Xu(0):0.
(4.6l)
2. М акс имaЛЬHЬIе з нaчения BФH к вaз иIIeПp ep ЬIBнЬIxсиГнаЛoB нaхoдяTся внe наЧaла Koop.ц.иIIаT' T. е. : m аx} X", (т, 7 ,, fд) : m aх; (4 .6 2 ) "u("^ ' ,:,, ,fл) пp и т-т,ф 0 , Xu(т.):6 дx. ) fд:0 ; ф", (т*, тr) : П8x; фu,(T,* тr): mах.l
Пpитк- x, t'o; X"(т,)] *u*.
J
(4.63)
}lаксимyмьl BKФ нaхoДяTсянaд линией Тк:Тr (см. pис. 4.25)' в
зaд'epх(€ K VIЛИ Tmm{Tr{ тmin(т{xmaх ДиаПaзoнe и3MеpяеMых и MиIIиMaЛЬIIaя и3L,Iepяе{Тmaх, ГД.€ Tmaх И Tmin - MaксиMaЛЬнaя МЬIе 3aдеp)KKи. }1инимальнaя и3MepяеМая зaД.еp)ккa pаBIIa иII.
Ptl'c. 4.25. .(вyмepнaя непepиoдическaя фyнкция кoppеля. uии фв(т", т")' квaзинeпpеpывнoгo фaзoмaнипyлиpoвiннoгo
TеpBaлy кoppеЛяции сигнaЛoB кoМMyтации щ(t) и u2(t) [uеpтa
озI{аЧaеT иЕBepсиЮ' пoД, KoTopoй пoнип,IaютзaмеIly едиIIичIIЬIхсиМвoЛoB пoсЛeД,oBaтeльнocти u2(t) нyЛeBЬIMи' а HyЛеBЬIх- eдиHичl l ь I ми ]
T "lT *
r min:r #-j ll
бoткl,t, KoIдa, oпop'HЬIе Ilaпpя}KeI{ия paвIIЬI сooтBеTстBeHНo u (t-тI\) | 4 u(t - т т \ ) щ( t- т n ) :
.н
ф, ( т* ,т) : *Iн ,lГ
Ф",(т*, т,): j;,н
\ 0" "v
u,(t) Гt"(t - т) аt|а''
(4.64)
T,.
-т, ) u, ( t _ т, ) u,(t)u(t_т *)d,t;
ф "( 0 , 0 ) :
Г'II.е
.н T
с I u, (t\u" (t\dt + 0.
0
()yнкция
-т,) щ (t.-T,) Цz(t)u(t -t*) u, (t _ т*)dt' \ 0" "(t
(4.60) BKФ квазиI{eПpеpЬIBнoгo сиГнаЛa яBляеTся фyнкциeй ДByх llapa. меTpoв: зaдеp}I{ки тIr oпoplloгo сI.IгHaЛa кoppeляTopa и 3aдеp>I{Kи
пpи т(тmin oпpe.ц,еЛяeт MиниMaЛЬHyЮ .цaЛЬ}IoстЬ х"(т,) и пoT е p и э н e p гии пp иH иM a e M ЬIХ сигн a ЛoB t lp и кBа / l с l i i с тв и я PЛC :] l l l l еП pr pЬ Iвн oй oбp а бoтKe , e сли T ) Т m in . .Ц.ля мин имИЗa ЩИИ t loT е p Ь tIсoбхoД,имo, ltToбЬI X" (т,):
maх
ПpИ 1r } Tmin.
(4.65)
Пpи Чaс'тиЧIIoM несooTBеTсTBии иtITеpBaЛoB BpеMrIIи paбoтьI | | | ) l t r N { } I иKa и IIoстyIIЛe IIия сиГ н a ЛoB oT ц е Ли yсЛoBие ( 4 .6 5 ) H е I t l , Il I o Л t I я еT ся. П p и пoЛIIoM lt е сooтBе тсT Bии э тих иH T е p Ba ЛoB пo)IIl'/|ЯIoTсяIIoтеpи эIIеpГии и дa)I{е ЗotIЬI Д.aЛЬI{oсти.
сDopмaBKФ кoммyTиpyЮщихсиг[IaЛoBBЛияеTна фopмy BФH
| ( | i ;l 3 И н eI ] p e p ЬIBн ЬIхсиГ Е a ЛoB
176
!!
3акaз M 4 7 4
BIIе M иH иМ a ЛЬн ЬIх 3 a .( е p }Ke K T ц i1 , oП -
177
зoнy PЛC. МиниМyMЬI BKФ р(т,) сooт. pедeЛяЮщиx вeтсTByЮT MиIIиI\iIyмaMBФH 1' (т, т,, fo) и BKФ ф (т'', т,). Если н a и Е T e pB a лe O { т r { Т m а х X в ( т ,) : 0 , тo (4.66) X"(t, 1,, fJ : ф"' (т*, т,) : ф"э(т*, т.) :0. Измe:няя фopмy сигнaЛoв кoMMyTации (вид MaIIипyЛиpyющей пo. слe.I[oBaTеЛЬtIoсTии пapaМетpьI иМпyЛьсoB KOI\,Ilv1yTaциИ-I'JIИeнятЬ Пoлoх{ellия теЛЬtloсть' ЧaсToTy пoBтopения' Пеpиoд) Mo}кнo пД ' 3нaчений BФH, кней 3oнЬI ,II.исTаHЦИ||ИЛ|| любoй дpyгoй с ПoмoщЬю сooTBeTсTByЮlIlегo вьlбopa фopмьl сигнaлoв щ{t) и uz(t'). B сy.ц.oBьIхPЛC oбнapy. }I{eния и нaвиГaции иMе}Iнo стpoбиpoвaние блиxкения' BЬI3. )KеItия' yBеЛиЧиBaЮЩиe бoKoвЬIе ЛеПесTKи ФH. пpиемLILIKa, зaBI7сят oт с.ц.Bигa Bo BpеMrни BaH}IЬIe MaнипyЛяцией Mе)I{.цy ПpиHиI\,IаCMЬIM сиГIIaЛoм и ПoсЛe.Ц.oBaTeЛЬнoсTЬю' кol,IMyTиэтoт с,ц.Bиг кaк Mo.ц,yль pазIIoсти pyЮщeй ПpиеMHIIк. oпpeделим
.|t-т,| (см. pис. 4.24). Cтpyктypa сигнaла Ha BЬIxoДeyсиЛиTеЛя8 (см. pиc. 4.23) бу. дет 3aBисеTЬoT yкa3aнHoгo с,ц.Bигa'ПoэToMy иMпyЛЬсЕaя pеaKция зaBи. с фopмoй сигHаЛa' TaK)ке ,ц.oЛ)K[Ia фильтpa, сoГЛaсoBaнI{oгo
сетЬ oт сД.Bигa Bo BpеMеHи Mе}кдy ПpиIIяTЬIMсиГIIaЛoM и пoсЛедo. BaTeЛЬнoсTЬЮ'KoMMyTиpyюшей пpиеМник. Пoстpoить такoй фильтp 3oIIдиpyюTpy.цнo. Фильтp, сoглaсoванньrй с KBa3иI{еПpеpьIBнЬII\,I щиM сигнaЛoM' oI{aзЬIBаеTсяpaссoГЛaсoBaннЬIM дЛя сигI{aЛoB' ПpиХoд я щ и х с з a Д ,е p ) к K a миB ин T е p в а ле O{ т{ Tmаx . П O э тo й п pи uи н e беспoлезно IIpиМеHяTЬ-дЛя KBа3инeПpеpЬIBнoгo pех{иМa paбoтьl pяД' сЛo)кнЬIх сиГIIaЛoB с xopolПиMи KoppеЛяциoнHЬIMи свoйстBaMи, IIoЛyЧaeN,IЬIх пpи oбpaбoтке tlo oбЬIЧнЬIMaлГopитMaM' BЬIЧисЛяЮщиM аBтo- иЛPI B3aимнo кoppеЛЯциoнньrе фyнкЦии. HaпpиMep' тpoичнЬIe пoсЛеДoBaTеЛЬнoсти с и.ц,еaЛьньIMиПepиo.ц,иЧесKиMиaBToKoppeЛяциoIlнЬIM[I сBoйстBaMи пo oси т [a8] ' сoстoящиe и3 эЛeментoв 0, + 1, B K в a з и н е П p е p Ь I B н o Мp 9 > K иM epaбo ть t yTpaЧи Baю T сBo и сBo й . o p o Bе p ит Ь по ф o p м yл aм (4.60). ст в a. Эт o п { o } K I I п ,Ц.ля yлyurпeния хapaкTepисTиK PЛC, paбoTaЮщиХ B I{Baзинe. ПpepЬIBIIoM pe}киMе' нeoбxoд.имo исI{aTЬ сигHaЛЬI' сoгЛaсoBaI{HЬIe с o6paбoт к o й в с o o т в е т с T в ии с a Л г opи TM aм и (4.55)' (4.56)' (4.60). я tlp иeM a кB азиI{еIIpep ЬIBIIЬIхсЛo}I{IlЬIх Пpим енение кoppеЛ яTop a .ц.Л сигHаЛoB ПpеДп0IITиTеЛЬIIее'ЧеM исПoЛЬзoBaниe сoГлaсoвa}IHoгo ф и л ь т pа, T a к K a к с ф o p ми p o в a T Ь o п o pн o е I I аП pя } кеI lи е,yЧи TЬ I Bаю щее исKa}кеtIиЯ сиГHaлa (манипyЛяцию) ' Пpoще' чеМ фиЛЬTp с}Ka. TvIЯ' иMпyЛЬсIIая ХapaKTepистиKa KoTopoГo сoгЛaсoBaнa с kIcKaх{eннЬIМ сиГнaЛoм. Kpoме тoгo' B KoppеляTopе BoзMo)KIIo BЬIIIислеIIиe ПepиoД,ичeскoй aBTo. и BзaиMIIo кoppеЛяциoнньlх фyнкций си. гнaла' y KoTopЬIx, Kaк [paBиЛo' MeHЬIПиe бoкoвьtе ЛеIIестки. KвaзинепpеpЬIBньIe сигнaльI' пpи мaниПyляции Pиtl. Pассмoт. pиM пpиMеpЬI KBaЗиHепpеpьIBHЬIxсиГHaЛoB' пoсTpoеI{нЬlx с yЧетoМ KoMМyTaции Пpиeм-IlеpеД.aЧa' BФH кoтopЬIx иMеЮT пoни>кенньtй vpoBеHЬ бoкoвьIх ЛеtIесTKoB. KoммyтиpyЮЩий сигнaЛ пpиeMIIиKa и ТIеpеД.aTЧиKaнe пpиBoД.иT к yBеЛиЧениЮ-бокoвьIx лепесткoв BФH спoсобаx кoД,иpoBaния. сигIIaЛa ToЛЬKo Пpи oпpе.Ц.еЛеHIlЬIх 1' Kвaзинепpepьlвньtй сигнaЛ с MoД.yЛяцией амплиTy.Ц.ЬIи Mа. нипyляцией фaзьl нa 0, л (кoммyтaциЮ пpиеM-I]еpе.ц,ачa oсyЩесT. вЛяЮT PИП). Тaкoil сигHaЛ Moхке свoйстBaMи' чтo и M.пoслe,цoвaтeЛЬIIoсTи: свoйствoм ypaвI{oBеllIеHI{oсти - B кa}KдoM IIеpиoде ,Ц.rцП ЧисЛo * l o тл и ч aется oт ЧисЛa -l не бoлее ueм нa /y ' 1 ; кoppеляциotIIIЬII\,Iи свoйствaми - пpи сpаBllеtlии пepиoдиueскoй тpoиuнoй ,Ц.lvlП с любым еe цикЛI,lЧeскиM сдBигoM в тeчeIIие Пe. pиoдa т9N(N1 *No) этой пoсле.ц.oвaтeЛЬHoсTи Числo * 1 и числo -l oтЛиЧaеTся не бoлеe чeМ на ,lV1,Пoэтotly нopмиpoвaнньlй кoэффициеI{T кoppеЛяции Числo -1 в пеpиoдеД,МП минyс uислo {1 oбщee Числo сиМвoлoB B пepиo,це .цlvlП
< f'
aддиTиB}Io.цикЛиЧесKиM -ПpoизBедeниe пеpиoД.иЧeсBoйстBoM скoй тpoиннoй ДМП на .Ц.&1П,зaдepх(aннyю нa цеЛoе Числo сиMBoЛoB'кpaтHoе Nrtjfo, oбpазyет IroвyЮцикЛиЧесKyюПеpестаHoBкy .гoй же тpoиuнoй ,ЦMП; есЛи зaдеp>ккa-K eсTЬ целoе ЧисЛo B ин. теpBаЛе lKeIIия цеЛи на фoнe oтpaх<eний oт мopскoй пoBepxнoсTи [109] LI T|p|4HaJIИI|ИИ зам и pан и й yЛyЧШ aеT Эмс. Чaстньlм слy чaеМ бy ле,г сигнa;I, oбесПечиBaIoЩий измepение ToЛЬKo=.цистaнции иЛи ToЛЬKo дoП"ЦеpoBскo гo см ещ ен и я частoтьl (p адиальнoй ск op ости цели). 2. И зм ен ен и е p aз p еlllaюЩ eй спoсoбнoсTи Пo дисTаI{ции и ск opo сTи зa сЧет и3 МенеIlия .цЛиTеЛьHoстисигнаЛa 7 ,, и элемeIITаp I I o Г o K Baн Ta тo. lloявЛяется Bo3 N4 oх{нoсTЬпp oсMaTp иBaTЬ p aЗrrЬIe yЧaсTки ди сTaнции с p аз Личнoй p аз p eшaющей спoсoбнoстЬЮ ' сoх paн Я я н еи зм еннoй сKop oсTЬ Bp aщеHия aнTенt{ЬIРЛС . Пp иMe}Iеltи e Qa3и po Baн HЬIx анTеIlнЬIxp ешIeтoKсy Щ есTBеI{нop aсшIиp ЯеTy Ka. З аIt}IyЮ
(a) Pис. 5.3. i1plrмеpьIДискpетнЬlхМoдyЛиpyloщих,Ll-пoследoвaтельнoсти сLIгнaЛa(а, d), напpя'(ellиЯ B схеMе стaнции сTруKTypа зoндиp),'ющегo B pe}киМeнепpеpьIвttoгo нaблю
Boзl\ilo)I{HoстЬ.
и пеpиoдиЧескихнepегyЛярнЬIхиМпyлЬсньrх(б, в) пoслeдoватeльнoстel.i' \е-Iс) т1 нaПpяжеIlие IIa BьIхollе детекTopa кoрpeляI{иollнoгo кaна"пa jl сl l и я
[3*
3 a oд нoй
ц е л ью
(z)
195
3. Пoдaвлениe oтpaжeний oт мopскoй ПoвepхHoсTи, бepегoв, гид.poMeтeopoв с вЬIдеЛеIlиеM oднoBpеI{eH[Io сигHaлoB oT дBи)KyЩихся цeлей с иIIЬII\ди,цoплep_oBскиMI,IсKopoстяMи. Pе>ким дoпЛеpoвскoй сеЛeкции целeй (Д.сЦ) вBoдяT ПpoстЬIM oтклЮчениеI\,Iд.oПЛepoBских фильтpoв, сooTBeTсTвyЮщиx нyлeвoй paдиальнoй скopoсти. Aналoгичньtм oбpазoм мo)кHo вьIдeЛиTЬ инфopмациЮ тoЛькo o [Iепo.iI.Bих{IIЬIх цеЛяx иЛи o цеЛяХ' paдиaЛЬIIЬIeскopoсти KoтopЬIx ле)кaT B зaдaIIIIoМ иIrTеpBaЛезнaчeний. 4' Пpvтбли)Kе}IIIаяклaссификaция целей пo их paДиoЛoKaциoннoй д,ЛиIIе' pадиaльнoй скopoсти дBи)кеHия и I{ypсoBoNлУ УГЛУ, а таKх{е tlo сПеKTpaЛЬI{ЬIMпpизI{aKaivl oTpa>кеннoгo сигHaЛa. Пpи этoM Hа oПpедеЛеHHoм yЧaстKе и3Mеpяе\4ЬIх3aдep}I{еKyBеЛичиBaют paзpешiaЮщyЮ спосoбнoстЬ Пo .ц.исTаtIции и сKopoсти 3а сЧет yMеIIЬIIIе}Iия эЛеMeHTаpHoгo KBаHтa сиГIlаЛа и yBеЛи. Д,ЛиTeЛЬIIoсTи чeI{ия вpеI\,IeникoгepенTlroгo нaкo[Лeния. ИнфopMaциЮ BЬIBOдяTнa oтд.ельньtй эKpаIt иIIД,иKaTopатoчI{ЬIxKoop.ц.инaтИЛИ Ha свoбoД,ный секTop эЛeKTpoннo-лyveвой тpyбки ИKo. 3наниe yкaзаIItIЬIx пapaMетpoB Mo)Kет oкaзaTЬся IIеl(oсTaтoчнЬIMД.Ля paсloзнaBания цeлей, н o B pя д е сJ I y Ч a е в э т а и н ф o p M a ц и я Пo л e3[I a' н aП pи M еP tlpи paсхo)к.цеIlии сyдoB (см. гл. l). 5. PeгyлиpoBaниe эIIеpгoПoTеI{циaЛa PЛс 3a сЧет изMеIIения скBa>Kнoсти BидеoсигнaЛa' KoMMyTиpyющeгo пpиeMHиK и ПеpедаTчиK' чтo Д.ает BoзMo)кHoсTЬ вьIбpaть лyurпий pе>киM oбнаpyх<eния целей на фoне oтpах<eний oT Мopя. Taк, для oбнаpy>кения целей с зa.ц,aннoй HaиMеHЬIIIей ЭПP энеpГия зoндиpyЮщегo сигllаЛa в блихI{набьlть знaчитeЛЬHo MeI{ЬllIе' чеI\,t в дaльнeй. Упpавлeние энеpгией Mo)I{ет, нaпpиMеp' yЛyчIllить IIapaMе T pЬIэ Л е K T p o M a Г н и т н o йс o B ] \,I е с T и M o сти (Э Д{ C). ПеpенислeннЬIe pе)t{иI\4ьI ЛегЧe peaлизoваTь в PЛC сo сЛo)I{нЬIMи си г HaЛ аМи п p и к o p p е Л я ц иo н н o й o б p a б oтке. Koppеляциoннoй oбpабoткe сигнaЛoB и3-зa ПoследoBаTелЬlloгo aЕaЛИЗa ЭЛеMеIITOB дисTаIIции пpисyщ недoстaToK - yBеЛичеI{ие вpeМeни oбзopa пpoстpаIIстBa пpи oднoканaльнoй сxеi\4e oбpа. бoтки. ,Ц.ля yменьIIIeния вpеMеIIи oбзopa пpиMеIIяюT пapaЛЛeлЬньlй aнaлиз элeMеIIтoB дисTaIIции и Дoплеpoвскoй чaстoTЬI с Пo. I\,IoщЬюMнoгoкaнaЛьнoй схемьI oбpабoтки. B этoм сЛyЧaе Д,исTанциЮ и иtITеpвал изMеpяеlvIЬIxскopoстеft paзбпвaют нa paздеЛЬнo анaЛи3иpyeМЬIе yчaсTки. Числo I]apaЛлеЛЬнЬIx KaнaЛoB IIo Д.aЛЬIIoс'Tии .цoпЛеpoвскoй скopoсTи Пpи tIаиMеIIЬllIеМBpеMени oбpабoTки paB[Io t|.1||2, Г\Q IL1._ ЧисЛo paз.цеЛЬHo paзpеlI]аеMьIх эЛемеIITOB .цистaHЦИИ; n2 - Числo эЛeMеIITOB пo ЧастoTe. Boзмoхкaннoйoбpaтнoй сBя3ЬIo ПpиМеняЮт в блиrкней pадиoЛoKацIlИ Д\ЛЯ изМеpеIlия нeбo л ь ш и x paс стoяний Мe}I{дyдBy Mя oбЪеKTaMи [6 1 ]. B TаKиx сисTеМaх BЬIxoд ПpиeMника сoед.и[lяЮT сo Bxoд.oм пepeД,aTЧиKa' BЬIП o Л tI еH tlo гoB BиДе y сиЛиTeля МoщI{oсTи (см. p ис. 5 .|, б). Е сли цeЛЬ oTсyтсTByeT' в ПpoсTpаIIстBo изЛyЧaloтся yсиЛе}IHЬIесoбственIIЬIe IIIyМЬI IIpиeMIIикa' пpolxe,цш]ие чеpе3 yзкoпoЛoсHьтi'l фильтp 7. П plr н aл и н и и цеЛи oбp aз y ется з aMKIIy тaя сисTеMa с з адеp > к aннoй oбpaтнoй сBязЬЮ, кoTopая пpи дoстaToЧIloм УcИЛeHИИ сTaHoBится tteyстo й uи вo й aвтoк oлeбaтельнoй систeмoй. Pасстoяние ме> к дy oбъ екTaMи oпpедеЛяют пo 3HaчеAию чaстoты' нa котopoй Bo3никaЮT ;lвтo кo л eбан ия. Эта ЧaстoTa 3 aвисиT oт Bp еMеHи з aДеP> к к исигIIаЛa B tIpoсTpaнсTBе т и B цeпяx пpиеМoпеpeДaTЧИKa\n:
f ": n l \
*т),
n:|,
2, 3, . '.
( 5 .2 )
!.ля вoзниKHoвения автoкoлебанllil в замкнyтoй сисTе[de нeoбxo/lи М o ' ч тo бьl з aTy хal{ие сигHаЛa пp и p aспp oсTp aне[IиI{и oTp a> Kеltиll d KoМlrelrсиpoвaлoсЬ кoэффициеtIToM yсиЛеIlия Пpиеп{oПеpедaT. 'tИI к ения цели' T. e. Пo з aBисиN,IoстиBер oяTнoсTи oбЪapy>кения цели oT дисTaI{цИ|4T|pт4фиксиpoваннoм ypoвне лo>кI I ЬI х T Dе BOг:
D:f Pис. PЛC ции 1
5.6 Cигнальl I{а вЬlхoде п pи п poсМoT p е дlI стан(B элeментаx дистанцItи *l 4 нaхoДятся цeли)
9 бpaт н oй сB Я3 и p a з p Ь I B a е т с я ( с и г н a лo м с вых o Дa бл o кa o бpaбo тки Q) дo oKoнЧaния вpемени пpoсмoтpa дal{Hoгo yчaстKa Д.исTaI{ции. oтмeтим, ЧTo пpи oбьIчнoм пoстpoении PЛC пpеpыBaтЬ Пpoцeсс Ilaкoплeния сигIIaЛa B пplleп{никe пpaкTI,IчeсKи Ilе иMеeт сМыслa' тaк кaк излyчaeтся пoстoянньlй ypoвeнЬ MoщHoсTи HеЗaBисиMo oT НaЛИЧИЯ иЛи oтсyтсTBия цeли. Ha pис. 5.6 пpивeде}Ia oсцилЛoгpаMмa сигIIaлa нa BЬIxoде yзкoПoЛoсHoгo фильтpa 1J (см. pис. 5.4) в PЛC с ПoслeдoBaTeЛЬныI\4
( R ) п p и F : с on s t .
Пpивoдимая MеToдиKа paсЧeтa IIoЛyче}Ia Пpи слe.цyЮщих ,ц,o. I I yщ eн и я x : B IIpиеMIIиKе [pиMeHяют обpaбoткy B кoppелятбpe ИЛvl сoгЛaсo Baн H o M Qи ЛЬтp e; П o м ех a' r toсTy Пaющая oт любoгo y Чaстк a мop ск oй ПoBep xнoсTи' и yглy'- стaциoнapЕьIй гayссoв пpoPaЗprшаeмoгo пo Д14cTaHЦI4I4 Цесс; кop pеЛиpoBaннaя и lleкoppелиpoBaннЬIе сoставЛ яющиe пoMеxI.I I lM eЮт I I o pM a ЛьHoе p aспp еД,eЛeниe' IIаp aMеTp ЬI KoTop oгo ЗaBисят ( )T дI I сT aнЦи и ;
цеЛЬ ToчеЧHaЯ 14 IIeпoдBи}кнaя; oгибaющая сигнaЛa' oTpaхк/K . Мoщнoсть кBaЗинепpepЬIBIIoгo cl4ГHaЛa' oтpа)KeIIHoгo oT цеЛи,
(5.6) гДe Р" -TIИкoBaЯ MoщtIoсTЬ ГIеpе,II.аTЧиKai Lpкoэффиuиel{T Пo. теpЬ пo MoЩIIoсTи пpи oбp,aбoTкe сиГHaЛa (oпpеделяeTся сKBaх{[l oсT ЬЮ си г II a Л а , а T а K х { e Ф a K T o p a M и' x apаK Tеpи ЗyЮщ и M и П o теpи B П pи е МoПе p e Д a Ю ще M y с т p o й с т в e с T aI { ц и и [107] ) ; Ц - K П Д, aн TеIlIIo-BoЛнoBo,ц.нoГo TpaкTa; o. - ЭПP ToЧеЧнoгo эKBиBаЛеIITа цeЛи; (см ' гл . l), зaви ся щ aя o T V(т ) - ф yн кц ия o с лa б ле н и я с иГ н a Л a .ц,истaнции' BьIсOT aнTеI]нЬI PЛC и ToчеЧнoГo экBивaЛеI{Ta цeЛи' П oЛ я pи 3ацИи' y с лo в и й p a с п p o с T p а } I еH и я pа.Д.и o Bo Л Hн aд M o pеM [38]; G - кo э ф ф и ц PI е н Ty с иЛ е н и я a н T еI tн Ь I . 3атpy.Цнения Пpи BЬIЧисЛении oTIIoIlIеIIиясигнал/пoмеxa [см. ф opм yл y (5.5 ) ] мo г y T B o З [ I ик tI y T Ьl - I p и aI I П po K си M ац и и фyн кц и и S *(т ', f) ан a Л и T и ч e с к и M B ь I p a х { e н и е M. Bьtч и сл ен и я M o } I { н o yП po сTиTЬ, I]peДсTaBиB иHTеГpaЛ сBеpтKи Д.вoйнoй сyммoй, ЗaMeI{иBB BЬI. pa)кerrии (5.5) непpеpьIBнoе ПpедсTaвЛениe фyнкции oT т и fo ДисKpеTIIьIivI.Испoльзyя BьIpa>I(ениe (4. 1 l ) и ypaBHеIIие 'Д,aЛЬIIoсTи paдиoЛoкацИll I'ЛЯ oценки MoщIloсти МеIIIаЮщиx oтpaжений oT Iro.Ц.стилаlоЩeй пoBеpхI{oсTи o,(т)' ЗaI]иllIеM o (т):
(ф ) 0 seс ф AR P nL"?"2G2ч2oo (4п)з R3
,
скoЛЬ}I{eIIия ф; 0" -
rrlиpи}Ia .Ц.иaГpaMMЬI HaПpаBЛеI{нoсTИ alf -
теIIrIЬIPЛC в ГopиЗoнTaЛьнoй плoскoсти;AR:Иol2 -paЗpeЦraЮщaя спoсoб}toсTЬPЛС пo .ц,истaнции. З aп и п r е м BЬ I p a х { е I I и е( 5 .7 ) с лe лv Ю щ и M o бpазo м : o (т) : 3 oo (ф)тo sес ф (т)_3,
(5.8)
где 3 : P'LpG2?u2ц20,l|4 (4тт)3с2| . P aзoбь е м Д и с T a I I ц иЮ ,I I p o с M а T p иBa е MyЮP ЛC, н а paзД.еЛ Ь I { opaЗpeIIIaеМЬIeyЧaсTки' oбoзнaчив заПaзд.ЬIBaHиесиГнaЛa Дo Ka>кдoгo yчaсTкa тd. Toгдa (5.e) o (т;)- 3 oo (ф,)тo sес фl (т')_' : P'. Если отсчеTЬI т1 Пpи д.исKpеTизaции фyнкции (5.9) вЗяTЬI B сooTB e T сT B и и с т e o p е мo й K o т е ль н ик o в a [ 64], п o л yuaеM I I peдсTаBЛеI I и е мopскoй пoBеpхнoстI4 Ka:к нaбopa .ц,искpеTI{ьIхoтpа)кaTeЛей, paсПoЛo)KrIIIIЬIxнa paзIrЬIх Д.исTaнциях. CpедHяя MoщIIoсTЬ oTPaх{е. 202
o, ( т:)
K
i-o
x 1
9
P ;01т - т ;, 1,
( 5 .1 0 )
ГД,е K - ЧисЛo paзpешIaеMЬIx эЛеMеHToB IIo зaДеp)KKе сиГ}IaЛa, B кoTopЬIх MoщнoстЬ oтpa>кений oT эKBиBаЛеI{T}IoГooтpa)KaTeЛя ПpеBoсхoДиT I\4oЩHoсTЬ сoбственньIx IIIyMoB. нopMиpoBaнI{oГo э}IepГеTиЧесKoгo сПекTpa [искpетнyЮ I\,{o.цеЛЬ сиГHaЛoB' oTpа)Kе}II{ЬIх oT Mopя' ПpеД.сTaBиMB Bи.Ц.е
Ф ( т ,, f ) :
l: 0 ,
Il,
2 .. -
Ф i 6 ( l _ f oi ) ,
( 5 .11 )
Г .I I 'еФ;{ 1 - к oэф ф ициент oслабления' xap аKTеp из y ющий 3 нaЧeI.IиЯ FIopMиpoBaнIIoгo энеpГеTиЧесKoгo сПекTpа сиГнaЛa' oTpa)Kенt{ o гo o T M o pя, Пp и ДисKp eтHЬIx p aсстp oйк ax Пo ЧaсToTе rra i:0 , t 1, -|2 кв aнтa' p aBнoГo 1 lT"- p aЗp еШ aеМoп,{yэЛeмeнTy Пo ЧaсToTе; "I- числo эЛeMeI{ToBtlo чaсToTе' B кoTopЬIx иtlTеtIсиBIloсTЬ эIlеpГеTиЧесKoГo сtIеKTpa сигIIaЛa' oTpa)кeннoгo oT Mopя' ПpеBoс. хoДит сrreкTpaЛЬIIyЮIIЛoтнoсть собственHЬIх llIyMoB ПpиeмниKa. И сп o л ь зyя BЬIp a}KеtIия(4 .1 1 )' (5 ' 1 0 ), (5 .1 l), пp еoбp aз y ем двoйн o й и н тегpа Л B ЗнaменатeЛе ф op мy льI (5 .5 )
o (т)Ф(т' ,f )|X(т'_ 7 , fд - f )r d f d т,: К
(5.71
гД,eбо(ф)-yдеЛЬнaя ЭПP мopскoй пoвеpxнoсTикaк фyнкция oт yгЛa
н и й o т j -гo oтp ах< аTеЛяЗaBисит oT y гЛa сKoЛЬ)KеHиЯИ бo(ф ' ),' . e. o т сo сTo я H ия мop ск oй ПoBep хнoсTи- BoЛнеI{ия, сKop oсTи BеTp a и T. .ц..Bелиvинy o9(ц) мoхI(yToЧIIЬIе ЗIIaчeния. Tакaя мoД'е"цЬMopя oIIисьIBaеTсяс ПoмoщЬю 6-фyнкций:
I
l+
у
2
i: o
rl
lr
PiФi|хF ' , r9
f oi)|,.
( 5 .l 2 )
! ,вo й ьI ая сyMMа xap aк Tep из y еT сy мМap нy lo MoщI{oсTЬ Kop p еЛиp oBаI]I{ьIXи нeKoppеЛиpoBан[lЬIx ПoMеx в l-м yuaсTl{е Д,исTaIIциипp}I kт oбpaбoткe сЛo)Klloгo сигнaЛa B MIIoГoкаI{aЛЬIloMпo .ц.aЛЬIIocTИ ЧасToTе KoppеЛятope 14ЛИсoГЛaсoвaннoм фильтpe. Pасчет oTIIoIlIеI{иЯсигнaл/пoмexa rro фopмyле (5 5) y.ц,oбнo IIpoи3BoДиTЬpa3деЛЬ}IoД\JIЯKoppeJIиpoBаннoй и HекoppeЛиpoвaннoй сoсTaBJIяЮщих пoMех. Мoщнoсть KoppеЛиpoBaIIнЬIх ПoMеx нaй.ц,ем и 3 BЬ I pа)I (eния (5 ,1 2 ) Пp И .ti:0 , 1 , 2 , cнитaя y (ti1 n, fo:):0 для всеx 0{ l{ I(, n:1 , 2 .. I
,I
P * .n:
i:0,
I+ l,
!o
P, Фl lX (0, |oi)l,:
;-n
дl
'
!9
o (т;)ФiIX (0, f^;)l,. (5 .l3 )
Мoщнoсть кoppеЛиpoBaннЬIx Пol\лex ЗаBисиT oT Д.исTaнции oT aнTе}IнЬIPЛC дo ПpoсMaTpиBaеMoгo l-гo yuастка мopскoй ПoBеpxI{o-
203
сти, фopI\4ьIФH сигналa и сеЧеIlия фyнкции paссeяIlия Мopя вдoЛЬ чaстoтнoй oси - IIopIvIиpoBaннoГoэIrepгeтическoГo спеKтp a сигFIaЛa' oтpa)I(eHнoгooт Mopя. Мoщнoсть нeкoppеЛиpoBaнHЬIx пoмeх' BЬIзBaHнЬIxl{aЛиЧиeМ нepаBHыx нyлю бoкoвЬIx ЛепeсTкoв ФH, пoЛyчиM и3 Bыpa}I{еiIия(5.|2) П pL tх" (0, foi ) : 0 д ля в с е x |i |} 0 : K] ] К
P '. n :
|
\
o ' * ' |х ( т ' ,
t o ) |' :
Т
Т
Ф1o (т;)|X(0, fo l)l,.
(5.[4)
Moщнoсть I{еKoppеЛиpoBaнIIЬIхПoмех ЗaBисиT oт дисTаIIции .ц,o пpoсN,IaтpLIBaeMoГoэЛеMеI{Tа мopскoй ПoBеpхtloсTи' фopмьl ФH Pис. 5 7. Хаpaктepистики oбнapy. )кения тoчeчI{oйцeли:
1 0,E
q6 3 0,ц 0,5 0,6 0,7
| 1,1 Р/Р,
1 - си гнал пa oснoв е P ИП, мoд улир с.. B aннoi .t п o фaз e п o з акoну ПCП; 2 _ сигнaл на oснoве HИп, IIoдулирoваtJ. нoй пo фaзe пo закoнy ПCП; 3 _ гипoтeTический сигIlал с I{yлeвьIM ypoвIIеIl' 6oкoвьlх лeпeсTI(oв (пeкoppeлиpoвaIrнaя сoстaB ля ю п I ая
пoме х и
p ав нa нyлI о)
сиГI{aЛa Hа Bсей пЛoсKoсти т, |д (кpoме oбЛaс,Tи BЬlсoKoй I(oppеЛ яци и ) и ф y н K ц и и p a с с е я l l и я M o p я . Испoльзyя сooтHoшIel{иe(5.9) пoЛyЧиМ paсЧетI{ЬIефopмyльI для ' Ivroщнoстeй KoppеЛиpoBанtl ЬIx и }IеKoppеЛ и poB aннЬIх пolvleх: P*. n (т;):
Г о,Э о'o(ф;)тo sес ф; (тl)-, l X (0, fд;)|,;
(5.15)
t,
*
P".n(т): I
li
I Ф1Эoo(ф,)тosесф;(т;)_. |X(т,, f o)|'' (5.16)
гдei:0, - | 7, -|2,.. ., i: |,2,3, , '., oтнoшeние сигнал/пoмеxa f-гo элeменTa ДИcTaНIrИИ Qi:
на
BЬIхoде схеМЬI oбpaботки
Pц i I x ,( 0 ' 0 ) |,l ( P- и * P n. n * P '. n).
ДЛЯ
(5.17)
ХapaктepисTиKa oбнаpyжeния цeли кaк фyнкция дистalrции ,цo цeли (или фyнкция за.(,еp)I{ки т;) q (т): Pu (т,)lx (0' 0)l,/[P.r' * Р*.n (т,)* P". n (т;)]. (5.ls) Пo,цставляя зI{aчeнияq (т;) в фopмyлy (5.4), нaflдeм дIIскpеT}IЬIе
3Hачения .цЛя веpoяT}IoсTи oбнapухкeния Mo)I{Ho paссчиTЬIBатЬ Д,Ля paз. лиЧI.IЬIхмoделей целей - бьlстpo. и МeдЛеннoфлюктyиpyющilх' paзЛиЧItьIх BapиaIIToB ПoсTpoеHия oбнаpyrкитeЛя с KoГеpеtITIIЬIМI] Hекo геpен TtlЬIМнaKoПЛеItиеM'аДaIITaциейи т' д. 5.2. Мeтoды фopмиPoвaния
спo}кньlx сигнaлoв
P азл и ч aют двa МeTo,цаф b p миp oвallия сЛo)к нЬIхсиГнaЛoв [i0 9 ] . Пеpвьrй меToд, нaзЬIBaeI\,IыйпассивньlM, oснoBaн IIа ПpиMенеHии специaЛЬнЬIх фopмиpyЮщиx фильтpoв, вoзбyх зoHy. B аr кн oй з a д a u e й я BЛ Я е г с я o б е с пe ч ен и e кo геpен тI { o сTиЗo H Ди pyЮ. ЩеГo Il oПopнoГo сиГIlаЛoB Пpи KoppeЛяциotlнoМ пpиеМе. Пoд кoГepеI.ITrtoсTЬ Io пoн и lvla Ют сoгЛ aсoB aIIнoе_ПpoTеКание [lесKoЛЬKих пp oце ссoB B o B p е М е rr и и B П p o с т p a H с т B е. B кo ppел я ц и o н H Ь I Х P Л C гipи фopшrиpoваIIиIl ЗotlДиpyЮщеГo сигIIаЛa и ЪЪpaбoтKе oTpа}ке}Illoгo и сп oЛ ЬЗ yЮ T ' I { a i ( п p a B иЛ o , к o лe б a н и я o T o Д,tI o гo ген еpaтo pa' 3a B ре Mя paс П p o с T p a н е I l ия с и г I { а Л a Дo ц еЛи и o бpатн o кo л Ъбaн и i
Pис. 5.8. Bидеoсигнaлы кoммyтации пpиеM-изЛyЧениe: u -
A{.ПoслeдoBaTелЬItoсTь
ПePедатчика и МпyлЬсoм);
б -
кoМмyTации
ПpиеMHика'
цaтeльньII{и oПpедеЛяЮщие
для
(вклIoveниe
кoMмyтации
oTpицaтeлЬнЬlм
М-пoслeдoвaтеЛьI{oсTЬ включеHиe
импyлЬсами; МиниМаЛьнyю
для oтpи-
6-импyлЬсьI' дaлЬнoстЬ
oбнapyжeния
эToгo генеpаToра IIoЛyЧaюT слyчайньIй фaзoвьlй сДBиг' T. е' LIх K oT е ^pе н T н o с T ЬI r а p y ш a e T с я . П p име н и TеЛ Ь H o к paссМ aTpи вaем o й PЛС этo oзHaчаеT' чTo IIpи rrepeМнo)кении ollopt{oгo и oтpaх{еIlIloгo oT }lеI1oДBи)I{нoй тoчечнoй цели (задepхкнoекoЛиЧесTBoI]oЛoсфильтpфтся пoЛoсo'ЬIм фильтpoм 4, yсиЛиBaеTсЯ И ИЗIIУчaeтся. I(a>кдая ПoЛoсa
ный слoхкателeй, сoздaЮщиx Пoмexy. B этиx MeToдax исПoЛЬ3уЮT pa3ЛиЧие B сTaтистичe. сKих хаpaKTepисTикaх сигнaЛoв' oтpa}I{еHIrЬIxoт целей и oT Пo/ц.сTиЛaloЩeй ПoBеpxHoсTИ ИЛ|1 l\{еIIIaIoщиxoтp a хKaTИЯ ДиHaMиЧескoГo диaпа3ot{а, yЧи Tь I вaЮщ и еи3 MенеHие Мoщнoсти пoмеxи [1 2 7 ]. !.ля непpеpЬIBнЬIx сЛo}KньIх сиГl{аЛoB BAPУ oKаЗЬIBaеTся бecполезнoй, есЛи pегyЛиpoBaTЬ yсиЛeIIие нa Bxo.це сxеMЬI с)KaTия сиГнaЛa' чтo oбъясняеTся ПеpeкpЬIт[IеMBo BpeLiIеI{исиГнaЛoB' oTpa} кен н Ь I х paзн ЬIМи цеЛяМII. Bp емя, B TеЧение к oTop oгo неoбхo.ц.имо oTpегyЛиpoBaTЬ yсиление' з}IаЧиTеЛЬнo Me[IЬIxе .ц.Ли1.еЛЬнoсTи B эToN,IсЛyЧaе Mo}KеT сЛo>I{I{oMo.ц.yЛиpoBaIlI{oГo иMПyЛЬса. BAPУ IIpиBeсTи ToЛЬKo K исKa>Kе}Iиямфopмьl сигнaЛa. Hа вьlxoде сoгЛaсo Baн н o Г o фи льтp a иЛи Kop p eЛяTop a p еГy Лиp oBKa y сиЛеHия Bo BpеМени IvIo>KеT.цaтЬ пoлo>кительньIй эффект, TaK KaK сигнaлЬI с)KaTЬI Bo BpеMе}Iи и Дeйствие BAPУ эKBиBaЛенTнo Д.ействию еe tlpи иМпyЛьс}IoМ сигнaЛе. B слyЧaе сЛo)I(нЬIxсиГI]aЛoв yсиЛеtlие I{a BхoД.е prгyЛиpyЮт иI]aЧе' ЧеM Ilpи иMпyЛЬснЬIх. Boзмo>кньIй спoсoб peГyЛиpoвKLl Уc|4Лeния Пpи МIIoГoкaнaЛЬнoй кoppеляциoннoй oбpабoтке - BкЛЮЧиTь пepед. I(oppeЛятopoм УПЧ с oтBo.ц,aMиoT ПеpBoгo' BTopoГo и T. Д.. KaсKа.цoB. Усиление пoдбиpaют B сooTBеTсTBkIvт c зaкolloм иЗMеI{ения Moщ}IoсTи ПoMеx' oTpа)I{енHЬIxoт paзЛичнЬIx yчaсTKoB мopя. Пpи иЗМeIIeIIииMoщHoсTи пoМеx yсиление ГIo KoppеЛяциoнI{ыM Kaнaлaм и3Меняется. Coчетание тaкoй сxеМЬI сo сxеMoй BAPУ Hа BЬIхoдe кoppеЛяTopa Пo3BoЛяеT сх(иMaTЬ диHaMичeскиЙ' ДllaтlaЗoн BхoднЬIх сиГIlaЛoB B tllиpoKих пpедеЛаx. !.pyгoй п,IеToд cтa6илизaЦии ypoBlrя Лo)KЕIЬIхTpeвoг' BЬIЗBaнЕIьIx I]aссивHЬIlvIиПo[dеxaMи'- oгpaHичe}Iие aMпЛиTyД,ЬIкoлe6aниЙ н a Bx o .Цесo гЛaсoBaннoгo ф ильтp a ИЛИ к op p еЛяTop а [1 0 5 , l0 9 ] пy тeM BBeдeния oгpaltичиTеЛя. (Tакoе oгpaниЧeние Moх{еT BoзHикaTЬ Bo BxoдIIЬIх yсиЛиTeЛяx сTaIIции пpи ПpиeMе сигнaЛoB бли>кнeй ЗoнЬl д'исTaнции.) oгpaниvитель бyД.ет усTpaняTЬ аMпЛиTyд[ryю МoдyЛяциЮ и BNIесTе с TeM пoдaвляTЬ слaбые сиГнaЛЬI' IIepеKpЬIT ЬI е Bo
B0е Mе I { и
си л Ь tlЬ llv lи .
Ст еп ень
I to. цaвЛ ени я
з aB и си T
oT
B еЛ lI -
ЧинЬI paсстpoики сигHaЛoB Пo дoплеpoBскoи часToTе. ХapaктepисTиKи oбнapy>кeния сигtlаЛoB Пpи НaЛИчИИ нелинeйHoсTи нa вxo.ц.e Мo}KHo нaйти .lI.ЛякoнKpeTIIЬIx схeм, фopм KBaзинеПpepьIBlloгo сиГнaЛa и зaкoнoB paсПpe.ЦеЛеtlияПoмeх. Aнaлиз IIoкaЗЬIBaеT |27, 50, B3], нтo IIpи BBедeIrии нeлинeЙI{oсTи oбнapy)I{иBaeMoстЬцeЛи Д\ЛЯ сИГHaЛoв с ФМ Hа oснoве MoДyЛЯции aМпЛиTyД.ЬIПo зaKolry HИП и фaзьl пo псеB.цoслyчaйнoмy зaKolry yЛyчIIIaеTся. oбъясняется эTo TеМ' чTo ypoBеIIь бoкoвьIх лепесткoв ФH 1А*
2ll
и Л и B ФH B e Л ик ' П o э т o мy П p и лиH ей н o й o бpaбo тке си гн aЛ a ц eЛ Ь нe oбнapyхtивaeтся. Пpoшедrпие чepез oгpaниЧиTеЛЬ' yсTa}IoBЛеtI. ньIй нa Bxoдe ПpиeМHикa' сиЛЬIIыe и слaбые сигнaЛЬI BЬ]pаBниBаЮтся Пo аMпЛиTyдe' и xoTя 3а сЧeт пoдaBЛеHия HеKoTopЬIxсиМBoлoB сигнaлoв сpeдней и малoй MoщHoсTи бoкoвьIe лепестки ФH вoзpaсTаЮт' HаПpя)Kе}lие ПoMex, сo3данньIx дeKoppеЛиpoBaнFIЬIMи сиГHaлaN{и нa BыxoД,е сxeMы с)кaтия' oкa3ьIBаеTся ПOни)Kе}II]ЬIM. ПpeимyЩeствo пpи тaкoй oбpaбoткe иМеЮT, I{вa3l,tнeПpepЬIBHЬIe сигнaЛЬI с п{aЛЬIMПеpеKpЬITиеМ сиI\4вoЛoB,.ц,Ляфopмиpoвaния KoTopЬIx исПoЛЬзyЮT' I]aпpиMep, HИП сo свoйствоM . Пpимeнeниe oГpaниЧel{ия на Bxoде IIpиеMHикa сЛo)кtloГo сИгнaлa не oбeспevивaeт, oдIIaкo' Hа.ц,e}к}loгooбlIapyхI(IlыMсигнaЛoM' сBязaнIiЬIе с ПoдавлеIlиеI\{бoкoвьlх леПесTKoB ФH или BФH сигнaЛoв пpи oбpабoтке. Пoд aв л е н и е б o к o B Ь I х Л е п e с т к o в ФH п epи o ди uескo й ,iVI .п o сл еизЛyчеHl{я дoBaтелЬtloсти пpи paбoтe PЛC в HeпpepЬlBIIoMpе)I(ип,Ie pa.ll.иoBoЛ}|.Пpoaнaлизиpyем некoгepeнтньlй MеToД, кoI\4ПeЕIсации бoкoвьIx леПeсткoB пyTeM BЬIчиTaHия Из сиГI{aЛа oснoвtloгo кaIIаЛa Koppеляциoннoй oбpaбoтки сI{гнaЛa Д.otloЛнIlTeлЬнoГoкaнaЛa с фиксиpoвaннoй Зaдepх{Koй oпoplloгo }IаПpяx{е}IиЯ. 3a oCiIoBy беpyт пepBЬIе Д,Bа сBoйсTBа Пepиo.ц,ическoйM-пoследoваTелЬнoсти
(с м .п ' 4. 2).
212
H a pи с. 5 .ll пp иведенa сTp y к Tу p нaя. сxeмa, пo KoTop oй мoх< нo peaЛи зo вaтЬ пp eдЛaгaемьlй спoсoб oбp d бoтк и. Гeнеp aтop въ rp aбaтыBaeT Tpи oди[IакoвЬIх ПCП: ,1- пoслeд.oBаTeЛЬ}Ioстьf (l) для дискpетнoй MаIIипyЛяции фaзы несyЩeй чaсToTЬI ПеpeДaTчиKа Hа IIa чaсToTе, oтлиualoщейся 0,п ;- 2 - o пop нy Ю I]oслеД.oBaтeЛЬHoсTЬ нa ПpoMе)кyтoчHyЮ oт I{eсyщей ЧaсToTЬI вxoдI{oгo сиГнaЛa' с Пеpе. меннoй зaлep>ккoй для пpoсМoтpa дaЛЬнocти f (t-nт6) пpи кoppеN; 3 -пoслe.п' oвaЛя ц и o llH o М MeTo.цeПp иеMа' Где n:1 ,2 ,3 ' ..., пo oTнoIIIениЮк пo. сиМBoЛ TeЛьIloсTЬ,сдBиI{yтyю I{а oД.и,FI
P ис. 5 .1 1 . Стp yктуp н а я сх е M а oбp a ботки ФM -сип o 3a l{ o l] y М - п o с л е . ц o г H а Л а ' I lla llи П y Л и p o вa l{ н o Г o ЛепесткoB: б o к o вь t x с п o д а B Л е I lи e м BаTeЛЬнoсTи' pеализyемьIй интeгpатop, С л - п е p е м н o ж и т е л ь; sB B и д e У з к o п o л o с н o г o ф и л ьт p a н а п P o М е ж y T o ч н o й ч a с т o т е ; yстpoйстBo; ПУ .. lo' .By - вЬlчитaющee / - детeктop; poгoвoе
yстpoйствo;
}1.пoследoватeЛЬ.
ГЛlIIn_вepaтoр
сЛ еД.o BaTeлЬ}IoсTи l(l)' т.е. f (l* тo) нa тoй > к еtlесy щeй Частoте, нтo и пoсЛеД,oBaтeльнoсть 2. Сxeмa пpи oбнapy)кеtlии нeпoдBих{tlЬIх целeй pабoтает сЛедyюЩиM oбpaзoм. Нa вьIсoкой Пусть на Bxo.Ц. пеpеМнo>I{иTеЛяпoсTyПaеT ПсП qaсToтe с aMl1ЛиTyдotl а и MoдyЛяциeй фaзьl Ha 0, г[, 3aдеpх{aннaЯ oTI{oсиTеЛЬtIoнaЧaЛа и3Лyчения IIa BpеMя |Tl'tg' СО0TBеTсTB}1Ощeе Bpеl,I ен иpaсПp oсTp aнения сиГнaЛa .ц,oцеЛи и oбp aтнo. flp и m 1 n, гдe n-зaдepх{кa oпopнoй ПoсЛедoBaтeЛЬнoсTи нa BЬIxoдe Bу, с yчeToм пepвoгo свoйствa ПсeвдoсЛyчайныx ПoсЛe.II,oBaTельнoстей oбDaзvется сигнaл I'.
_+ s(l):+- tаrU_ !т]dt lн
0'
]li
'Г
g
[oftr- i т ) d t ,
( 5 .2)l
0"
где iтg kт Етo- с,цBиГи Bo BpeMени ПoследoвaTeльнoстей, oбpазylоЩиxся B BеpxнеI\,Iи ни}KнeM плeqax сxeMЬI B pе3yЛЬTaTe ПеpеМ}Io}I{ения;1"-вpeмя нaKoПЛeния сигI{аЛa' кpаT[Ioе ПepиoДy ПoBTopеH и я ' П pи ч еNITHlTo: K - цeлoе ЧисЛo (пp едпoлaгaеМ, ЧTo Bp еMя I{aкoIIЛeIIия сиГIlaЛa KpaTнo I]eрI,IoдyМ.пoследoвaтельтloсти); Toпepиoд M-пoслe.ц,oBaтеЛьHoсTи. Ha oснoBaнии BTopoгo свойствa М-пoслe.ц,oBaTeЛЬнoстeйинтeгpaлЬI paBнЬI af N, a pфyЛЬTаT BЬlЧитaн и я в фop мy лe (5 .2 l ) p aвe}I нy ЛЮ .
2t3
Пpи m:n B BеpxнеM пЛече сxrMьI oбpaзyется сиГнaЛ aМпЛиTУДЬ| а, таK Kaк .3a.ц.еp}I{киoпopнoй ПoсЛеД,oBaTеЛЬI]oсTи и oTDa)кеI{tloгo сиГнaЛa сOBIIaдaЮT' и пpи пеpeI\iIIlo)I{eHии йaнипyфазoвая ЛяцI{я B oTpа)кеIIнo]vI сиГнaЛе yсTpаIrяется. B }Iи)кнеM IlЛеЧе си-
ГнaЛ.пo-Пp€ х {неMy paBеI{аlN' B pезyЛЬTaTе нa BЬIхoДе By s(l): :а (| -| lN \,
Taким oбpa.oМ, есЛи ,aдеp>KKa oTpaжe'HoГo сИГI1aЛaI{е paBнa 3aдеp>I{кеПoсЛеДoBaTеЛЬнoсTи2, cИrнaл Ha BЬIxoДе сxеMЬl tlT ЛЮluвu,,(-)
аt
t
ъ]
Padoчo.яoблaсmь
fr"{,-А)
/1r
Pиc' 5.12.ЭпюpьtвьI. Pис. 5.13.Cе.{ениe ФH пеpиoдиuескoй М-пoслеДoBaTелЬхoдIloгo llaпpя}I(eния нoсти (a) и BФH пеpиoдичесI{oй Л{-пoслe.цoваTеЛьIloсTи пpи oбpaбoткеB сxеMеpиc.5.12 (б) бoй цели, нaxo.ц.iщейся B эЛеMенTе Д,аЛЬ. Il oсT и ' paB е H H y Л Ю .
MoД.yЛиpoBaннoГoпo зaKoI{y tlеpиoдиЧескoй М-пoсЛеДoBaTеЛЬнoсТи' бoкoвыe ЛеПесTки paвньl аlN,
чaсToTe paBнo BpeMeI{иHaкoпЛеIlия cиrнaлa T'' Если нa Bхoд схeMьI пoсTyПaеT сигI{aЛ' oTpa)KеI{I{ьIйoт непo.ц,-
Il pи Mе pн o paB н Ь I а l 4 N l\4otiикв oбoих канAлax rryЛЮ. Таким oбpaзoм, 214
[ 1 2 8 ]. Bс ле д с т ви е pаBе} I сTBаaМ п Л и TyД.Г ap. сигI{aл I{a BЬIxoД,gBУ теopетиЧесKи patsен eсЛи зaдеp}Kкa сигнаЛa, oTpa)Keннoгo oT
нeПo.ц,Bих{Iloй цели, IIе paBHа 3а.ц,еp}KKеIIoсЛедoBаTеЛЬtloсTи2, cll,гHaЛ на BЬIxo.ц.е сxеMЬI бy.Цeт сyщестBel{нo oсЛaбЛен I]pи ПpoсMoTpе всей oбласTи Д.oПЛepoBскиxчaсToT, в кoтopoй неoбxoД,имo обнаpy>киTЬсиГнaЛ с ДoпЛеpoBскиМ с.ц,BигoMЧaсToTЬI. П pи m:n веp xний KaHaл сxеMЬI с)I{иMaеTсIIeKTp сиГнaЛа' oTp а)кеI tH o Г o o T непoдвих< нoй цеЛи, B oД,I{y спeк тp альнy ю ЛиHиЮ (всл едстви е y сTp alrения ФМ), и сMещaеT eе }Ia BеЛИЧинy Пp oсМaTpиваeмoй дoПЛеpoBскoй ЧaсToTЬI. Tак Kaк I{есyщaя ЧасToTa oTpa>Kеtlt{oГooт llеПo,цBиlкнoй цели сиГнaЛa B эToM сЛyЧaе Itе сoBПаД,aеT с пpoсMaTpивaемoй .ц.o[ЛepoBсKoйчaстoтой, сигнал Ha BЬIxoде инTеГpaTopа . Bеpx}Ieгo KaнaЛa paBеlr HyЛЮ ИJ|И сyщесTBенI]o oслаблен. B ни>кнем ПЛече Пo-Пpе}кнеMy бyлyт BЬIД.eЛяTьсЯГapМoники ПСП, сиГIIаЛ I]а BЬIxoде ВУ булет oTpицaTеЛЬIlЬIМи IIpиMеpIIo paBнЬIM -аl 4т. Taким oбpaзoм, сиг}IaЛ oт непoД,вихKeниe, зa.цеpх(aннoe нa oхкeн и я P Л C п oл yuaЮ T П p и П p е Д .Bа p и T е Л Ь н Ь IIхIЗM еpе} I и я x ).B э тo м сЛ yЧaе oT суT сT B yе T н a П p я ) K е I tи е ' пp o П o p ц и o } I aЛЬ н o е K o ppeЛ и po Baн н o й |4 н е кoppе Л и poвa н н o й с o с T а BЛ я Ю щи M П o M еx и H а сpедн ей ЧaсTo Tе c ИГHaJ. !a,a Т aк ) K е н e к o p p е Л иp o в а н н o й с o сTaBЛ я ЮЩей п o м еx B Д.o Г I . с,щ Bи гo Мч а: ле poв скoй oбла с т и. С и г н a л o T ц е Л и с .ц .o П Леpo Bски M сToTЬI бyДет BЬIД.еЛеt{. { Устpoйствo oсyщeсTBЛяеT сеЛекциЮ ДBи)кyЩиxся целеf,tнa фoне I o т paже н и й oT N I o p я . Ё paспoлorкeннoй нa дBи>кyЩеIvlся-oбъекте, а TaK)Kr t B PЛс, t B сЛyЧaе ,ц.Bи}Kе}IияпaссиBtIЬIx oTpa}KaTеЛеИ \BЛИЯI1Ие BеTpa,' t сI]екTp пoМeх Mo)кеT сМeсTиTЬся oTнoсиTеЛЬIlo сpеДнеи чaсTOTЬI I yст poй ст в а. П p ' э T o М к o мп е н с a ц и я K oppеЛ и po Bан н o й и I r екo ppе. лиpoвaннoй сoсTaBЛяЮщИх yхy.ц.tПI,rTся.Boсстанoвить KoMПеIlсaBBе.ц.ясooTBеTстByюЩУЮ пoПpaвKy Пo ЧaсToTе B ЕIаIIpяциЮ I\iIo)KI{o' }кениe ГеTеpoдинa пpиеMниKa' }Ia BЬIxo.цKoTopoГo IIoдKЛЮЧе}Iopaсс М aT pи B aсМoe y с т p o йс т в o . yстpoЙствa yxyДшIaеTся tlp11 ЕIapyшении сиММеTpии Paбoтa с Пе K T pa п oМе x и . H е с имме т p ия в o З t I иK аeT' I ]aП pи M ep, K o Г Да Чи сЛ o ПассиBнЬIx oтparкaтелeй I]еBеЛиKo (2. . . 4) ' Пpи }lеoД.tlopoд.ItoсTи в oЛ н е t i l l Я (см' п . |.2 ) . B э T o M с Л y Ч a е н aп pЯ х { еt{ и я B сИ M M еTpи ЧHЬIx Д,oIIЛеpoBсKиxПoЛoсax N,IoгyToKaзaTЬся pаЗньIMI.Iи не бyлyт сKoMIiеItсиpoBaHЬI.Cимметpия сПeKTpa пoмеxи t{е HapyrrrиTся, есЛи пaсси B н aя П o M е x а o б p а з o в a н a o ,ц ' } I и Mo тpа} кaТеЛем (бл естя щ ая ToчKa беpегoвoй ЧepTы, oтpa)KеHия oT сKaЛЬI' бypoвaя BЬIlI]Ka И "Г. Д'.) и пpи oTpа)KеtIияx oт бoльrпегo чисЛa oTpa)KaTеЛей (мopс кaя ПoB е рхн o с T Ь ) .,B пo с ле .ц ri е Mс Л y ч ае o ги бaю щ aя yсpедн ен н o гo сIIе l i T pa, яB J l Я Ю ще г o с я p е з y Л Ь T a T o M с Л o )кен и я M H o Г и x pеaл и зaц и й , элеMеIIToв пoBеpхIroс.Tи,пpиблихкeний зaHнЬIMи BЬIIIIе свoйствaми ний, пpoпopциoнaЛь}IЬIx oсtloBHЬIM ЛеIIесTKaм ФH, МIloгo бoльtше, ЧеM peзyльTaTЬI ПеpеMнo)Kения' сooTBеTс'TByЮЩие ooKoBЬIM ЛепесTкам. Уpoвень бoкoвьIx ЛeпeсTкoB I]a BЬIxo.це IlеpеMнo}I(иTеЛя ПoI{иK HyЛЮ. )кaеTся vтли lpиблwкaеTся
Е
t i
i
п o М еx , I r aп pиМеp иMIIy ЛьснЬIx Hесинхp otlнЬIx' хaoTиЧеск oй импyльснoй IIoMeхи и дp. Пpимeнениe KBaзиIIeПpepЬIBнЬIx сиГнaЛoB целесooбpaзнo Пpи MyЛЬTиПликативнoй oбpaбoтке Ha BЬIxoД.есхeMЬI с)KaTия Пo BpеMени иЛи Пo сIIеKTpy. oстaнoвиMся Ha ПеpBott4сЛyЧaе, KoГД.a I]a вхo.ц,е схeМЬI сoгЛaсoBaннoй фильтpaЦИИ ПpисyTсTByeT сигI]аЛ oT oДнoй цели (oднoй блестяЩей тoчки), ll oтклик Пpедс'TаBЛяеТсo(бy лем сЧиTаTЬ' ЧTo IIoMехa иMееT Гay ссoBo бo I 1 ФH и ли BФH pасIIpедеЛеtlИе и IIoэToМy исПoЛЬЗyеTсЯ aппapaт ФH ). B Д,еilстBиTeЛЬHoсти гayссoBo paсIIpе,ц.еЛе[Iиe IIе и[4eеT МесTа' пoэToMy pе. ,зyлЬTаTЬI бyлyт пpиблиrкeннЬIМи. oД,нaкo oни [,loгyT xapaкTеpиЗoвaTЬ э ффект ПoдaBЛеЕ Iия HеKop p еЛиp oвaннoй пaссивнoй пoМеxи. pl
ПpoaнaлизиpyеMвтopoй слyuaй, KoГ.ЦаЛoгиЧeскyЮoбpaбoткy
'oTкЛиI(oB сxеМ с}KaTия IIpoи3BoдЯT ПoсЛе иx деTекTиpoвaния. Пpи pеаЛизaции IlpиМеItимы сЛедyЮщиe Bи,цЬI 3oнД.I.rpyЮщиxсиГнaЛoB и pе - } K и MoBp а б o т ь r PЛ С . l . Пoсл е д o Ba T е Л Ь Еa я с M е н a B o B pеM ен I ,r си Г I { аЛ o B с paзн o й стpyктypoй ФH или BФH на oД,нoй несyЩей ЧaсToTе. Излyвaют снaЧaЛa oД.иH сигIIaЛ' заTеM дpyгoй I{ T. .Ц', BЬIЧисЛяЮTзнaqеtlия кoppе Л я ци oH } I Ь I х ф y н к u ий в ц и ф p o в o й фо pм е, ЗaП и сЬ I BаЮTB п aMяTь и пеDeM}Io}Kaют.PезYльTaT сpaB}IиBaЮTс ПopoГoM. 2. СкaЪкoобpaзнoе измеnение ЧaсTоTЬI tlеpеД.aTЧиKа tloсЛе из. Л уЧ e l r и я и o б p a б o т K и K а } K Д .o Г oT иП a си Г tI аЛa' 3aП o M и H aн и e' I I еpеМн oх{ е н и е 'с p a B н е H и е с I I o p o г o M . 3. oднoвpеMеttlloе изЛyЧelrие сиГI{aЛoB pазной сTpyKTypЬI' BЬIЧ I4сЛ е H и езн а ч е н и й Ф H или B Ф H в [apaЛ Л еЛ Ь tlЬ I хсх еM ах о бpaбoтки, tlеpeMHo>кеIlие'сpaBI{еrIиеpезyЛЬTаTa с I]opoГoпl. B пеpвoм Ir BTopoI\dсЛyЧaе Пpе.ц,ПoЛaгaеM'ЧTo цеЛь B IIpoцессе o6pa6oт ки o с T a е T с я B p a з p e l x a е мo м o бъем e п po сTpaн сTBa. !.aнньIе видьt oбpaбoтки IIpиMеняЮT Д'JIЯpaЗЛИЧtlЬIx сигнаЛoB: lIепpеpЬIB}Iьtхи квaзйHеПpepЬIBlrьlx,с бoльrпoй и мaлoй 6aзoiт. [ля сиГнaЛoB TaKaЯ oбpaбoтка бoлее эффективl-lа, кBaЗи}IeIIpеpЬIBIIЬIх TaK Ka:к иx BФH иMеЮT зoHЬI с IryЛеBЬIMЗнaЧениe}I бoкoвьIх ле. I1есTIioB. B э.I'oM сп4ЬIсЛе пpе.ц.ПoЧTениеМoх{t{o OT.II'aTЬсиГHaЛaM с ниЗKиi\{ ypoBIrеN{ бокoвьIх ЛеIIесTI{oB с N4нoГoпикoBЬIMиBФH B сиММeTpичI;ЬIx Д.oПЛеpoBсKиx tloЛoсax. Пp' Д,oсTаToЧI]oMKoЛиЧестBе пеpеMHoх{aеMЬIx сигHaЛoB с сooTBеTсTBУЮщиMи фopмaмll BФH oбеспеЧиBaеTся paбoтa с NIaЛЬIMypoBнеM бoкoвьlx ЛеIIесTK6B в тpeбyемoМ Д,иаПaзoне3aдep)Kек и дoПЛеpoBскиx часToT. Bыигpыrп B oTHoIIIeнии cиrнaл|лoмеxa пpи пеpеMtlo}Kе[Iиибyлет 3aB и се T Ь oT K o tl к p e T H o г o Bи д a пo M e x и и си гн aЛa. B ч aстн o сти , pa3HЬIе pезyлЬTаTЬI Мoгyт бьIть пoлyЧeнЬI B сЛyчaях' KoГда Пoмехa обpазoванa сигнaЛoМ' oTpa)I(енtIЬIМoт цеЛи с oднoй блестящей тouкoй, и сигнaЛal\{и oT paспpeдеЛеHHЬIх пo дисTaнции oTpa)кaTесЛyчaе lloмexoyсToйчивoсть пpиeп,IItиKaМеItЬIxе. лей. B пoсЛе.ц.неN{ ПoвьIrпaется ПoMeхoyстoйчивoстЬ IIpиеI\4HиKa'испoлЬзyющегo пеpеMI{o'{eние с)I(aTЬIx сигнaлoв, пpи дeйствии нeKoTopьIx B3aиMнЬIх 220
t\ч
И
I7 ИИ
Itt И
Иn ИИ
Йт
ИИИ
И
7rъft,0) т Pи с. 5. l6., Llу л ь т и п л и к aт и внь tй
^;
М eт oд П oДаB л ени я б oк oвь lх Л еп есT к oB :
a' U - сjl Г наЛ ь | с p а з H Ь lМ и П e р l] o д а М и П o вт o p e н и я и М o д у Л я ц и e й п o ф a з е М - п o с л e д o вa . тe Л Ь нoсT Ь Ю , Пo а м п л и T y д e - P И П ; s , 2- A к Ф э т и х с и Г н a л o в; d - д K o - p е з у Л Ь Т а T пep е i l I l { cж е ни я д в у х A ( Ф ; e - r t р o ф и , lь Ф H с и г н а л а u \ i N - p е Зу Л ь т а т I I е p е м н o ) к е н и я д ву х ФI7 cИГlaЛoB
u\ И u2
P aссм атpиBaЮ Tся сЛеlly Ю щие сиГtlаЛЬI: PИП, Moдy Лиp oBarlная п o фaзе П o ПсeBД.oслy uайнoмyЗaKoнy , и сиГнaЛ с ФМ и двoйнoй I\4анипyЛЯциейaмплитyдЬI с IIoMoщЬIо PИП. l. PегyляpIraя иMtlyлЬснaя пoслeдoBaTеЛЬI{oсTЬ' Moд,yЛи|poBaIII laя П o фaзe пo ПсеBдoсЛy Чaйнoмy з aKol{y (p ис. 5 . 1 6 ). Пеp иoдьt ПoBTopен'ия PИП пеpв.oГo и lBTopoГo сиГнaЛoв (T1 и T2) нeo'ди}Iа. кoвьt. Пpи пеpеМIIo){{ении]\,{o.цyлей их ФH (пoсле дeTе,кTиpoBания) IIoЛyЧиМ peзyЛЬTиpyюЩeе ItаПpя}I{еI{и.е ypoвtlем бoкoс L{еIIЬIIIиI,I BЬ I x Л еП есTкoв (p ис.5 .1 6 , в_ d ). Нa p ис.5 .1 6 , e, crс ПoKalaHЬI п|p oфl'тлlt (гopизo,нтальньle сеuения) ФH сигнала и pеЗyЛЬTаTa Пеpе221
ii'l
a)
BФH сигнаЛolB ЗaB.исиT oт Пеp'иoда PИП для кoMMyTаЦиI,Iи Пep'иo,цa Bн}TpиrиMП}ЛЬсI{oйPИП. ,]VlнoгoпикoBЬIеBKФ в рr3yлЬTaте IIеpеI\{нo)кeI{ияoбpа3yЮT чи,сTЬIезOIIЬI }Ia плo'скoсти т, |o. oсoбеннoстЬ ПpиBедe}IHЬIxBЬIIIIе сигI{aЛOв-I{алич'ие IIеpиo.ц,ичeсI{и II,oBТ.olpяеMЬIх з'o}I пo дисTaнции Пpи paбoTe lB кBа3'иIIeПpеpЬlBнoM pех(иivle. B pе3yЛЬTaTе пepеMIIoх<eния Числo сЛе.
ut(t)
uz(t )
Hoи цеЛи' пoЛyЧ'иM ф
I'(т,fo):+ iJсо1.,, :+T''(т, fд\, f)x('-т,,f _ fo)d,,df F
где
'{
сP
(тl,^f^) - ФЬ З,oндиpyЮщегo сигнaЛa (u1 или u2).
П pи
| o :0
p е з yль та T
с T ot Iн oсT ЬЮ llt -l П OсT oян H oГ o M t Io) KиT е Ля
сo Bп адаеT с A Kо сиГнaлa. Пp и lo # 0 к oэф ф ициенT /, (т, |o) хapaKTеpизyеT oTKЛиlK сoГЛaсoBaI{н.oГo фильтpа IIpи paсстpoй.кax tsxoДнoгo сиГIIаЛa .Пo дoПЛepoвскoй чaсToTe. Toчечная цeЛЬ яBЛяется'истoчникoМ }IекoplpеЛи.po'Ba}Iнoй сoстав. ляющей ПoMехи (п'o бoковьIM ЛeПeсTKaм ФH), кoтopyю кoЛичесTBеtll{ o x apакTеp из y еT к oэф ф ициeнт /' (т' f,) в oблaсти бoльцrих
f
п Fz,тt,0l
P иc . 5 ' 1 7 . Мyльт иплика т ив н ьIй M eToД IIoД аBЛe ни я бoкoвьtх л е п е стк o в пp и ис пoJIЬ Зoв a Ilии дв oйн oй AM с пoмoЩью PИП p азнoй дл и . теЛ Ь IIoсTи иМ ПyЛ Ь с a и llepиoдoB Пoвтoрe ни я
ЛoB' MaнI{ПyЛиpoванHЬIхПo aMпЛиTyДе PИП с Пqpиo'дloMTt |а Tz с .BЬIс,oкoй часToтoй ПotsTopенlия иМ'пyЛЬсoB |4 PИI-I с пеpиo.цаMи Tц и T62 с I]иЗKoй ЧасToToй пo.Bтopенйя, a так}I{е MoДyлиpo'BaI]HЬIх пo ф aЗ e н a 0, Т[ п o з a к o н y П с П , П p ич е М To t#To z и Tl*Tz . Д,л и -
222
|l"(т ' to)l: l /' (т, i o)||,!,(" f ,)l , : 1 (|X,(т, f o)l l x ,(т,f ^)l , (5 .2 3 )
П peД еЛ еI { I I и I l o M е Х и' П]pи пaссивнoй 'ПoMeхе BTopoгo
'видa,
oбpaзoванно,й
pасПpеде-
qt I
(I сoглaсoBaн}IЬIx фиЛЬT]po.BпеpeMIro')кaюTся' ypoBеHь iбoI{oBЬIx ЛеП е сT K O B Пot t и} I ( a e T с Яa, o 6 Л a с T и , П е p е KpЫTЬ I е K o ppеЛ и po Baн н o й и I {e K oppе л и poBa l ] н o йП o N { e х a M и'с o к p а щ a ю Tся . H a pи с. 5.l8 п o l(a3ан tlpиMEp пoдаBЛe}Iия Пa'сси'внoй |IIoMеxи |Пpи испoЛЬ3'oBa,н'иiиМyЛЬJи. пjrикaiивнoй 'oбpa.ботки 'с.игIIaЛoB' пpиB.e.ц.еIIньIхHa pис. 5. l6. 3aIlITpиxoBaнlIЬIr 3'oI{ЬIсooTBrтсTByюT'сечeIIияМ пoBepxнoстeй oткли-
2 2
2
2
'-.'1
Pис. 5 18. Пoдaвление paспpeдeленнoй пaсcивнoй пoмeхи пpи испoЛЬзoBании мyльтипликaтивнoй oбpaбoтки сигналoв: a ции
2
1
сeЧение
paссeяI]ия
ФН
мopя сигналoв
дирoB аЕI}Iи
?
свepтI{и
pис. 5. 16); б-се че ни е свepтки
при
и функПpи
зoн-
,l
(сМ
ф yнкц и и
зotlдиpoBaнии
си-
Гlaл oм u2 (см.516); a- сечeниe пpoll з в e д e ния фyнкц иi r сB е p тoк: 1 И 2- oблaст и, зaнят ьIe кoppеЛиpoва ннoй и нe кop p е Л и p oв аннof {
KoB CoГЛ?Co'BaннЬIxфильтpoв дБ, кoгдa Пaoс'I4BНaЯпo"";;;;, 0т paсПpедеЛel{I{ь]xпo мeхa .oбpaзo,Bанa сигналaM.и' oтpa)кенныMи Taм ПoKaзаIlЬI )кe сеЧения пotsepxн'oстeй oТpa}I{аTeлeй. ди.стaIIции oTкЛиKoB Пpи пoMexе 3a счeт oTpa)кеIIия oT ToЧeчнoй цели (зauе|p. нeн}IЬIеoблaсти). Из сpaвнеHия сЛедyеT' ЧT.o lpaспpеделe}IIIЬIeoтpа}I{aT е Л иПpи в o д я T к ,p a с ш .иp е н ию o б л асти т, fд, зан я тo й п aсси Bнoй пoMexoй (зaштpиxoв aHHaЯ область бoльrпе зaЧеpн'eнHoй). Ha pис. 5. l8, а п'o'кaзa}I'o сеЧeЕIиeПpoизBeдe}Iия Moдyлeй |/п (т, |o) l : - | / ' (т , | ^)l . I I , ( т , f o ) l в с лy н a e p a сп pедeЛен I lЬ I x o Цpa>кaтeл eй , K,oTopoeзaниМaеT 3tIаЧиTелЬнo MеIrЬIIIyЮпЛorll.aдь IIa ЧaсToтнo.вpeменн6й o6лacтИ, uем |11 (т, fo) | и |lz (т' fo) |. [eйствиTель!Io, ЧeM MeнЬIIlе бyдyт пеpещpЬIlвaтьсяoбласти, зaнятЬIе бo'кoвьtми лепесTKaMи BЬIсoкoгo y'poвнЯ I\I|Я 'oигHaЛ'oBс paзнoй кoнфигypaциeй ФH или BФH, TеM. 'б'oЛьПIийэффeкт |B ПoдaBл.eнии бoкoBЬIx лепесTкoB мoдyлей с}кaтЬIx сигнaлoB. бyлет IIoЛyЧеlI пpи ПеpeM}Io)I(еIIии Из вьIrпескZtзаH'HoГo сЛе.щyет,ЧTo IIpи вьtбopе сигIIaЛa для I\4yЛЬ. TипЛиKaTиBн.oйoбpaбoтки неoбxoДиMo D/чиTЬIвaтьфyнкцию paссеяt { и я п асси B н o й п o ме х и o т мo p с к o l i п o B еpх } I o сTиS* (т1, f ) . Есл и п o сЛeДIrяя \,{еняeTся'To цеЛесooбpaзнo изMеI{яTЬпаpaМеTpьI и фopмy сигнaЛa TaкиM o;бpa3oM,чтolбьl пpoизBеде}Iиe | /" (т, fo) | в oбласти oo,1
I
Irе BoЗpaстaЛo. Haпp'иMеp' с Bo3paстaниеM иtIбoкoвьlx ЛеПе,сTI{O'B тeнсиBHoсTи oTpа)ке}IИtI'oT Mopскoй ПoBеpхнo,сTи Пpи yBеЛиче}Iии tsoЛнения знaЧения фyнкции I /n (т, fд) l yвелиЧиBaЮTся. Этo пpи. вoдиT к lpасII,иlpению oбЛa,сTей, 3анЯTых 'BЬIбpoсaMи pе3yлЬтиpyюплoскoсти' Чrю'бы сoхpa. щeгo нaП.pя>кeнияtIа ЧастoTн.o-]BpeMeHII6й ниTЬ Пpe}KIrЮIoпoN,Iexoyстoйнивo'сTЬ, сЛeдyет iyBеЛиЧиTьпеpиoд,ЬIПo. BTopeIrия PИП Tt и Tz (пpи этoм yвeЛиЧaTся длитeльi}IoсTЬ сигнaЛа и вpеMя егo oбpaбoтки) ' Ho ypoBeнь б'oк,o,вьtx Лепес'Tкoв пoсЛе пеpеMнo}кеI{ия MoдyЛ.ей с)каTЬIх oтI{ликoB Moх(нo пoЛyчитЬ B Пpе}книx гpaHицаx' T. е. сTaбиЛи3иpoBаTЬ ypoBеIrЬ Лo)I{ltЬIхTpeBoг пlpиeMIrикa, oПpедеЛяеMЬIх бo'кo,BьIми ЛeпeсTкаMи ФH сигIIaлoB. Taким oбpaЗoм, Пpи pабoТе сo сЛo)I{нЬIMI{ зoIIдиpyЮщиMи сигIIa. Лa]\4и o' бл aД,aющиМи IrеиДёaЛЬньIMиФH или BФH в y сЛoBияx пoМ eх o т paсп pедеЛеIItIЬIx' oTp а)к aтеЛей, ЛoГичeсKая My льTиПЛик aTив. ная oбpa'б,oTKa мo)I{eT oка3аТЬся ЛyчIlIе' ЧeM сyМMиpo'Balrиe. oсo. бенно эффекти,внo ее ПpиMене}lие (сoвместнo сo схeмoй д.oIIлеIpoв. сKoй сеЛeKции) Пpи oбнapy)I{е}lии oДинoЧнЬIх цеЛeй' I]aПpиI\4еp с бoЛЬш],иMидoliЛe]poBскиMисдBигаMи ЧaсToTЬI. 5.4. Haкoпитeли Cигнaлoв A л гo pи тм ь I oбp aбoтк и p ез y ЛЬTаT,oB }IaблЮ .цеIIий p еaЛи3 y ют в Bи де pазЛ и ЧI{ЬIxy сTp oйсTB, нaKaпЛиBaющиx и пp еoflp aз y Ю щих энеpгиЮ 'сигнaлoB. Cюдa BxoдяT I{oppеляциoI]I{ЬIе yстpoйствa, сoгЛaсoвaннЬIе фиЛЬTpы (oднoй и3 paзI{oвиднo'стeй KoTopЬIx яBЛя. ЮTся IIaкoП'иTеЛЬI{ЬIey'стpой.ствa с П'oЛo}I{ительнoй зaдеp>I(aннoй oбpатнoй сBя3ЬЮ' иЛи peци.pKyлятqpьl) с пoсToяннЬIми и изMеHяю. щи1\,{исяBo |BpеMeни ПapaMеTpaM:и и ДР' Эти yстp'oйства Moгyт бьlть цифp,oBЬIMии aFIaЛoгoBьI.Mи. Устpoйства o'бpабoтки не дoЛ}I(}IЬIBI{oсиTЬ сyщeственI{ЬIх искaх Kе пpи бoльtпиx исKa}I{еI{ияХ; M aкси М yl\{ фy нк ции вз aимнoй к op p еЛяции сМещaеTся' чT,o Bе. ,цеT lк 'ouIибKе oпpeдeЛеIrия д.исTa,нции дo цели; Д,ЛЯ cИГHaлa, фaзa InoТopoГol\л.oдyЛиpoBaнaпo зaкoнy ПсП, paзМEp смeщения lB пpaKтичeсKих сЛyЧaяx I.Iе п|peBoсxoдит 0, l длиHЬI TаKToBoгo инTеp. BaЛa; yBел'иЧиBaеTсяypoвelrь бoкoвьlx ЛeпeсTкoB BKФ или BoзIIиKают пapaЗиTHьIе лепесTKи' чTo iПp'и|вoДиTк вoзpaсTaIIию л'oх(ltьIх Tpе. Boг; lBo3pa.сTaIIиебoкoвьIх лeпесткoB I\,Ioх(eтд.oсTигаTЬ 20 дБ и бo. Леe пpи бoльlпиx искa>I{е}IияxспeKTpa сигнaлa B сЛyчaе фазoвoй l5 Зaкaз M 474
дяT B пoлo}Kениe /. oн нaxoд.иTся B эToM Пoлo}I{eнии|B Tече[I'иe [JpсМeни HaK.orПЛ€ H ИЯсиг}Iaлa Z", 3аTеМ снo'Ba ts'oзBpaщaeтся lв IIo. Jlo}I(ениe2. Kлюч Kл2 (cпapeнньtй c KлI) nu .1 IIaKoпления 1n,' нaхoдится B пoлФKeI{иI,I п пo "n'ёp"uл. "p.*."" ,истeчeн.ии этoгo I]pеi\{eни Пepевoдится B пoЛo>I(eниe 2, пIyнтиlpyя eмкoстЬ C. ЕмI(oсTЬ ПpaKTичrски MгI{oвенIIo paзpях{аеTся. oтсчет наI]pя)ке]Iия сниMаюT с еMкoсTи B МoMeItT BpeMе}Iи Т. 3aтeм RC.цеп'o'чкa BoзBPaЩaется B исхoдtlo'e сoсToяIlие. KoMМyTaция фильтpa .сигнйoM стиpaeт ПpeДЬIдyщyю инфopмaцию' KoTopaЯ ЯBЛЯлacь бьI ПoN4еxи Пpи пpoсMoTlpе .сЛедyЮщегo элеMенTa дистaнции. Этo 'пoзBoляeт I]oBЬIсиTЬрaзpeIIIаЮщyю спo'сoбн.oсTЬPЛC пo дaлЬнoсти. Бeз тa-
МaltипуЛяц|4|4iД,JтЯЛЧjVl сигнaлa oTIloситеЛЬIIo небoльrпиr иска. >I(.еI{ия аI\,IIIлиTyдЬIи фaзы oocтaBЛяЮЩих ПpиBoдят к п.oя'BлеIIиЮ гIapa3иTныХ ЛепeсTKoB и ts'oзpасTaItиЮi}polBня бoкoвых лепесTк.oв сечеIIия ФH пo дисTaIIции [68] . ПеpечисЛeIIIIЬIe исKa}I(eI{'ияtтaтцб'oЛеe paсщ)oсTpaHеHЬI. oстaнoвимся .пoдpoбнее }Ia oTдeлЬItЬIx |Bидaх нaкoПиTеЛьIlЬIx yстpoйств. Pе>ким их paбoтьl oпpeдеЛяеT'ся BpeMеIrеM нaкoплeния сигнaЛa. B yстpoйстваx с oб.paтнoй связью пo и,сTeЧeHииэтotlo .BpeМен.и пеTЛю oбpaтнoй сBязи paЗpЬIвaют ,и нaкollЛeннyю инфopмaцию сTиpaIот. Tакoй pе)киNl KoMMyTaции ПoBЬIшaет yстoйнивoсть paбoтьr yстp'oй.ст'вa,.oiбеспeнениe кoтopoй Haи'б.oЛeetsa)кIlaя и слох(. HaЯ зa!\aчa. Pа'осмoтpиМ lЕeкoтopЬIе видЬI нaкoпителей. пoлoсoй пPoпуcкания Фильтpы ( пePe^^errнoй lПpИMеHяЮT иI{тегpiиpyющие B кaчeстве I{aкoПItTеЛей сигнaлa Ilи}KIIиx часToт' eслI,t сoбой RС-фильтрЬI цeпoчки, пpедсTаBляющиe BиДeoчасToте' ИЛ14 пoлoсoвoй 1Iа пpoизвoД.ится [IаKoпЛеIIие
2 2-
-
f
IlакoпиTеЛьнoе УстpoисTвo с пеpeмeннoй пoлoсoй пpoпyскaния
pa3pеIIIaеМьIM BсеМ oд.н-qBpеN4еtlнo пo эЛeMeнTaM .ц.исTaItции. (Tакoй метo.ц. oб3opa IIазЬIвaюT ПapаЛЛеЛЬtIo-пoсЛедoBа. rIa Bxo.ц.e сигнаЛa Энеpгия тeльным.)
Пp и дp y гих l.
Чaстoтная хap aк Tep исTик а кoIvIMyTиpyемoй R С-цeпи
cllrнaлoB всю д.исTaнциЮ oбьIчнo paз6и. Baют I{а учасTки' кoTopЬIe ке}tнЬIе oT бЛиЗкo paспoлo}KеI{нЬIxдpyГ к ,цpуГy oбъeктoв; сoKpa. щaть oбщеe I{oЛиЧeсTBoэЛeмеIlтoв устpoйсTвa IIaI{oПлеIIия. Peциpкулятopьt oдним из пepBЬIх слo)кIlЬIx сигнaЛoв сЛеДyеT сч'итaTЬ кoгepeIITнyЮ lIN,IпyJIЬсtlyЮ пoсЛе.ц.oBаTeЛЬнoсTЬ. Taкoй сиГнaЛ o.ц,tloBpeмeннo с вьIсoкoй paзpеIIIaЮщей спoсoбнoсTЬЮ tlo ДисTaнции Пo3вoЛяеT oсyщeсTBляTЬ се,тIeкциЮцелей пo дoпЛepoB'скoй .скop.oсти' чTo ,цaeT в.o3Mo)кнo.стЬнaбЛЮДaтЬ Д,Bи}Kyщиеся цеЛи пpи oднoBpеMеII}IoM
( J uo, *(Nt ,Т+):
N \
0,7 0,6
\
0,+ 0,2
N,
ц
8
u 3 ",* ( l .+,v г_) _2
" t s ыx
V
12
I
N 16{ L T
хapaкl.еpистикикoмMyTиpyемoгo,QС.фильтpa Pиc' 5.20. HoрмиpoвaннЬIечасToTнЬte пp и p a3лиq tl Ыхa: 1l R C
/\'t - к N\ : '\ t '
Kuх|-llN.
вьlи гDьI I I I
(5.28)
(5 .2 e )
B oТ гI oI I JеtI и и си гнал / ш v м
ry 0,81/. u?,*(t,+ Ivr)l o2,,"
^
oслаблении пoмeх oT BзBoЛI]oвaннoй мopскoй ПoBepхн.oсTи.B кaчe. стве нal{oП'ителей ItМпyЛЬсI{ЬIxситHaЛoB в paдиoЛoкации пoЛyчиЛи рacПpoсTpaHeние'нaкoпиTeл'и с пoЛ.o)KиTельной 3aд,еp}I{aннoйоб. paт н oй сB я зЬю ' и Л и p е ц и p к y Л я T o p Ь I ( p l l c . 5.21, с) . o п и r ш eм кpaтK o ра бoт y'схе MЬI. Д'oПyстиM' чTo ]B MOMенT BpeMе}Iи 11 H2 Bхo{ pециplкyляTopa Пo. сTyпиЛ oдинoчньtй 'иIvIпyЛЬсс aмпЛиTyдoiт' U. Пpeдпoлo>к.им' Чтo I]oЛoсa пpotlyсKaния цепи oбpaтнoй сEязи Mнoгo больtше ПoлoсЬI пpo'IIyсKaI{ия фильт1pа' oпТиМаЛЬн,oгo oдинotчI{oN,lyиI\{IIyЛЬсy rпoсЛеД.oвaTеЛЬtloсTи.B этoм сЛyЧaе ее Mo}KIlo сЧиTaTЬ пoстoяннoй в диaпaзol{е ЧастoT' занятoM 'спекTpoM сигIIaЛa. Чepез вpеI\ля'paBнoе B pe Mе H и 3 a д е p ) к к и ' H a B Ь I x o Д е y с T lpo й сTBa п o я Bи Tся и M П yЛ Ь с с aмпЛиTyдoЙ KU,' где ( - кoэффициеIIт yсилеH||Я уIИJ:,LITеЛяПетЛI,l
l_ K
Иссле.п.yя BЬIpa}Ke}Iие (5.28) I{a MаKсиМyM' дЛя ПpaкTиЧесKи iBa)Kсo. IIoгo сЛyЧaя бoльrrrих 1y' мorкнo I]oЛyЧиTЬ [70] пpибли)кенHoе oTt{oll]ение дЛя oI]TиMaЛЬнoГo Kо, IIoзBoЛяющeгo oбeспеЧиTЬ МaKсиU I a Л Ь н o е o T н oIUе Ilие сигн a л/шyм пp и дa н н oм N:
ньtй
Ф( lo ) _ ф ил ьтp, o пт има.т ЬнЬIй для oдиttoчнoг o иМП yлЬса п oсле д oB аT е ль I r oсти; l - сyМмaT op : T_линтlя зaдepжки с Bpeп{eнell задep)I{ки T: K" - yсилитеЛЬ пeтлIr o6paтнoIi связlr с кoэф. ФициенToм Усиления
l +к
Tак, ПpIr l/: 10 rKo=0,9; N:20 1(o=0,95; 1/:50 Ko=0,98. Из вьIpа>кениЙ(5.2B) и (5.29) сЛeдyеT,tITo MaKсиMaЛЬнoBoзMo}K-
Pllc. 5.21. УпpoщенньtестpyктypньIeсхеNlЬIpециpкyляTopa (с) и кoммyтиpyeМoгo рeuиpкyлятopa (б):
228
(5.27)
Tаки м o бpaз oм, Пp иMенеriие p ециp Ky ЛяTop a Пoз BoЛяeт ПoЛy Чить , BЬIиГpЬIIпB oTl]olllеl{ии сигIlaЛ/ШyМ I1o MoщнoсTи:
\I,
;lпс=o,,l \/7 0
oi"i*:яL- o K'''ot"*:ol*l(l+1{').
\70
' t\-,/
(5.26)
Г Де /r -BpеM я пp иxoДa Пep Boгo иl4 Пy ЛЬсаIIaЧKП. Пpиняв MoщнoсTЬ tIIyMoB нa BЬIxo,цe фильтpа Ф pавнoй o2"* 1l yЧи TЬ I Baя,ЧTo p ециp Ky ЛяTop l{aЧaЛ p абoтaть 3 aД,oЛгoДo MoMеI{тa BpеMeFILIll, наЙДем MoщHoсTЬ Illyl,{otsЕIa BЬIхo.це нaкoпиTeЛя ПpLI r K { l:
к, (л) / к, (о) 0,8
u : |, - A u, "L' KN - n N
I
(5.30)
! .л я п o лy uеllиЯ МaKсиNIаЛЬнoBoЗMo}K}IoгoBЬIиГp ЬIlIiaB сЛy Чae { I o сЛ едo BаTельнoстей,сoсToящих |1 з бoльшoгo чисЛa иMПy ЛьсoB, н еo бx o ди м o y BеЛиЧиBaTь к oэф ф иuиент oбp aтнoй связ и дo з нaче. нl.lil, близкИX K эДLIIIИце.Нa ПpaкTиKе BoзHиKaюT тpyдlloсTи B пoд. деp} K aн и и TaKих з начений к oэф ф иuиellToв p l3 .3 a Boз Mo> к }IoгoсaMo. вoзбyrкдения. Снизlать тpeбoвание к стабиЛь}I.oсTикoэффициента о бpaтн o й сB яЗи IIoз BoляЮ TKoММy Tиp y eMЬIеp ециp к y ЛяTop ЬI.Пp едсTaBЛЯЮT иAITеpeсTaк}Kе pециpкyЛяT.o|pЬIс пepе[,IенIlЬIMипapаI\,IеTpaM и ' П o ЗB oЛЯюЩ ие HaKаIIЛи' BаTЬp a3 Л' иЧI1 ЬIеиMПy ЛЬснЬIе I]oслe. Дo BaTeЛЬ н oсTи. кoMМyTиKoммyтиpyеMыe pециpкyЛяTopЫ [52] Paссмoтpим pyeм ь I й pеЦиp к y ляTop (p иc. 5 ' 2 1 , б). B MoMеIIT Bp rL ,Ieни Ion,, : 0 ключ Kлl иЗ ПoЛo}I{ения2'пеpeвoдяT B пoЛoх{eниe ^1.oн нахoДиTся в эToM ПoЛo.х{еHиипpoMe)KyToK lBpеMеtIи, 1pавньтй дЛиTеЛЬIIOс'ги т.е. NТ, гДе Т- Пep иo.ц, н аK aП Л и 'Bа eМ,oйПаЧк и |из N I,IIr{Пy ЛьсoB' 225
сЛедoBaIIия иMIIyЛЬсoB' и 3aTеM сIIolBa Bo3вpaщаeTся ts Пoл.ФI{eltиe 2. Kлюч Kл2, cлapeнньIй с KлI, нa иilTepвaЛе tspеMeIIи нa'I(oпЛeниЯ NT тlaхoлllTся B п'oЛo}Kении I и 'тlo исTeЧеIlии эToгo BDeMеIIи пеDеBoДиTся B пoЛo'{еI{иe 2, paзpЬIBaя цепЬ oбpaтнoй связи. По исЪеЧеIIии tspoМeни 7 всe сиГIIаЛЬI ts ЛIILl.I4vт зaдеp)KKи дoстигtlyT }Iaг pyЗ ки , и П p и y с Л o B ии с o г Л a с o в a } I И ЯЛ I I H I 1Ис H aгpyзK o й и н фo pм aци я B н е й ст и p a е т с я . K o ' ммy т иp y е мь I й pец и pкyЛ я To p Bo зBpaщ aется B исxoдIloе сoсToяIIие. Cltгнaл и trIyм B TaкoM pециpкyляTopе IIaKaПЛИrBaЮTCЯ следyЮщим oбpазoм. AмплиTyдa сиГrraЛa пpи вoздействиLI :ftАЧKИиMIIyлЬсoB lB MOMенT BpеMrIrи 1y'Т oпpeдеЛяeTся сooTltoПIeliиеМ (5.26). oбoзнaчим MoЩ}IoсTЬlllyМoB нa Bхoде фильтpа Ф o?*. Уuитьtвaя" ЧTo IIaKoпЛeIrиеIlIyMoB начaЛoсЬ oДнoBlpеMеHнoс нaKoПЛениeM си. гнaЛа' нaйдем МoщIIoсTЬ llIyMoB Hа BЬIxoДe нaI{oПиTеЛя B M.OMеHт в pe м е н и N T 2 0в ых:
Е
U\o*wT)
о|",*1мr; :-
,(N_1
к+1
KЛ/+ 1 К_ 1
пpи 0{l{Т";
h,(t\:{:
B oсT а ЛЬllЬIх сЛyЧ а ях ;
(U
s (/) -
pea кц ия
, (5. 33)
Ф ( io)
филь тp a
нa
'Kop oT Kий
им.П yЛЬс Bидa
6-
Bьtхod
нllЙK. Taк, пpи 1/: 100,85< ({ l, 1 5 ; п pи 1 /_ 2 0 0 , 9 2< K< { l, 0 8 ;п р и 1/: 50 0,96< .K < l,04. Paссмoтpимyстoйнивo'сть к сa'мoвoзбy)кДеHиЮ. lPеЦиPкyляTopa
Пoд зa.пaсoм yстoйuиB'oсTи сисTеM с обpaтнoй сtsязЬЮ Eуcт Пo'I{I{. MaюT pаЗI{.oстЬ tyст:
l -
r('
гдe K_ кo,эффиuиент oбpaтнoйсвязи.
0eцбающая
(5.31)
Е.сли исслeдoBaтЬ сooтнoшe'I{ие (5.31) ,нa мaксиMyM' To IIoЛyчиM oтнolllеtlие 'сигнaл/пryм pаBIIьI]\,I 1/ пpи .K: 1. Если ПpиIIятЬ дoгIyсTиMoе yMенЬtll,ение oTIroшeIIия сигнaл/шryм pавньtй Mа.KCИMaЛЬнoMy ,ц,Ляl{екo\{I\4yTиpyеMoГo pециpкyЛяTopa' T. е. пpиMеpllo 0,8, то иЗ Пoследнегo сooTI{oIIIеIlия,п,oЛyЧиNI диaПatoн дoI]yсTиMьIх ЗIIаЧе-
(5.32)
Этo тoт Ди4aIIaЗoHизменений K, 1I7p|4 кoTopoм ]B сисTеMе с обpaт. нoй .связьlo нe вoз}IиKaеT сaMoв,oзбy>кдeния.Из сpaвнel{ия ДoIIyсTиМoгo диaIIaз.o}Ia.изменeний K для KoMMyTиpyeMoгo и I{eInoM,My. TиpyеMoгo pециpкyЛяTopoB пpи oдинaкoвьlх 1y' сЛеД,yеT, ЧTo KoМMyTиpyемьIй pециpKуЛяTop o,бЛaД.aeTб6льiпим 3аПaсoN4yстойuиB'oсTи. С'ooтветствеH}IoB TaKoe }Ke ЧIiсЛo paз Mo)I{Ho сI{и3иTЬ Tpе. бoвaния к стабильнoстr,r кoэффициенTa yсиления цеIIи oбpaтнoй cBЯЗИ, B зaключeние найдем tsЬIpa}KеlrияДЛя иMпyЛьснoй пеpехoднoй и ЧaсToTII'oй хаpактеpистик кo'MNлyTиpyeмoгolpециpкyляTopa дЛя yпpoЩeннoГo слyuaя, кo,Г,цa lloЛoсa Пpoпyскaния цепи oбpaтнoй CBЯSИ rB диaПа3oне Чa.сToT'3aHяToМ спеI{т|poмсигI{aЛa' ПoстoяIlHая' 230
г.IIe
Ч' h ( t ):h, (, ) - nT ):h, (t) + *2_*a^, , "Ё-*s(l
K2 "a? * :( 1- к'\l0 _K).
oтнorпeние сигнал/lпyм пo MoщнoсTи B MoIvIе}Iтвpемени ly'Т 6
l. П.oлyuенньIe сo,oTIIoшIeния а кoэффициеIrT y'сиЛения цеп'и K: бyлyт исП'oЛЬз'oBaIrЬI P дaЛЬнeйпrем' Импyльснaя I]epexoд.IraЯхa. pаI{Tеp.исти,Kа
ц /T
hт2
Pис. 5 22. AмплитyДнo-ua-
Pис. 5.23.Pециpкyлятop с лepeмeннoй зaдеp}к.
сToTная xapaктeристикa кoМMyTиpyeMoгopециpкyЛяropa
фyнкции;
ё^:
С^g,Q* _
кoй в цепи oбpaтнoй cвязи (а) и eгo часToтнaя хapaктеpистикa (б): T+at-лцния
зaдеpжки с л и н е й н ьlм BрeМeни зaдеpжки
KoIVIПЛеKсньIе кoэффициeнтьl
и ЗМ е н е н и e м
paзлo}I{еIIия
B Pя,ц Ф'ypье rrеpиoдиЧeскoй фyнкцllи f {t):
C* 11 Я" (t-nT)i "-*|i,uo*on"n,. 9у-a*пЛитyдa (мoлуль) и фaзa (apгyмент) Чaстoтнyю xapaKTepисTикypециpKyЛЯTopaнайДем кaк пpеoбpaзoвaние Фypье oT иMпyЛЬснoйпеpеxo.цнoйxapaктepистики:
S (io):
i
m:-ф
С-S, (jсo! i2лn.t,lT),
(5.34)
где, . 51.(со): sin (со7"/2) l @Tяl2)- сПeKЦp eдиниuнoй фy.нкuии
h' (t). AмплитyД.нaяЧaсToTHaя хаpaкTеpистиKa KorMMyTиpyeп{'oгo pециpкyЛяTopaп]pиBеДeнa Ha pпc. 5.22. oгибaющaя спеKтpa oпpе-
ДeЛяется обладает
rBeсo,BЬIMи кoэффициенTaМи C^. АнaлoгиЧIIЬIM спекTp,oM п.oсЛедoBаTеЛЬIIoстЬ иMпyлЬсolB с ПepиoдoM II.orBтopеIIия
231
T и Д,литeЛьI{oсTьЮПаЧKи' paвнoй инTеpBaЛy }IaKoПЛения Z", ГtoэToп{y кoмMyTиpyемьlй pециpKyЛяTop бyлет сoГЛaсoBaнньrм фильтpoм дЛя тaкoй пoсЛедo.BaTельIIoсTи. Peциpкyлятop с ПеpеМеttньIМ зaПaз,цьIBaнием B цeПи oбpaтнoй сBя3и. oдин из спoсoбoв пoBыlIlеHия ПoTеl{циaЛa PЛс - paбoтa станции с высoкoй чaстoтoй сЛeдoBaния иMПyЛЬсoB с пеpеI\,IeI{нЬIM интepBaлoM иx ПoBTopеHИЯ Д'ЛЯ yсTpaнения HеoД.tIo3IrаЧIloсTи и3МеpеI]ия дисTaнции. Tакoй pециpKyЛяTop (pис. 5.23, a) дoЛ}I{еIl сoдep)кaTЬ ЛиI{иЮ с пе]pеMен}roйзaдеpх к е н н o е с o o T н o l l l ен и e 1 * atlT = (| - atlT)-|, IIo.цсTaнoBкoй (5.35) в (5.33) нaйдем иMпyлЬснyЮ пеpexoднyю хapaктepисTиKy lpециpкyЛяTopa
зiQ ha(t):h,o+-Ё- a*e*p|t
_ +,)]
o'3'. З+l< T
no,|' ..г.. I*
0
пp и + | | '_
/*"
.Ц.евиaция ЧасToTЬIm-Й cлeктpaльнoй Пoлoски Ь о о o*' : 2 лa a T n |T,.
s( -
nT)еin2 QT .
Пoскoлькy pеaкция s (/) *;;;;, Ф (fol) нa KopoтKий импyльс (6-функurrю) мнoгo I(opoчe BpеMени зaдеp}I{Kи Л14H11I4 I, тo фyнк. oTсЧиTЬIBаеMyЮB ДисI{JpеTI{ЬIe M.oMе}ITЬI вpе. циЮ 9 fuT):n2d)T,
Bы,rо d
il
I
' ( 5.37)
б)
I l l sz (tu t,r t)
(5.38)
t!(iut)-l-1
Pttc. 5.24. Peциpкyлятop сo сI\4ещaющиMгeтеpoдиttoм в цепи oбpатнoй связи (а) и егo ЧaсToтIraяхаpакTеpиcтпкa (б): Cll _ спtеситель;
Taк кa'к иMпyЛЬсIIая Пepеxoднaя xapaкTеpисTиKa peциpl{yЛятopa с пepеMенrroй зaдеp>ккoй сoвпaдaет с п.oследoiваTeлЬнoстЬЮ иMПyЛьс oB 'с'л и н е й н 'o - из мe н я ю щe й с я ч a с т o т o й п o BTo 'pе} I и я pец ' и pK yл я To p Mo)кнo испoЛЬзoвaTЬ .цЛя IlaKoпЛеI{ия пaЧки тaкиx импуль'сoв. Пpи эToМ yсTpoйствo яlBляеTся KolppеЛяци'oннo-фильтpoвьIм,пoзBoЛяЮ. щиN,IoднoBpеMенIro Цpoс\лaTpивaть yчастoк .цисTaнции AR х сT12, гдe c - скopo,сTЬ с'BeTа. Pециpкyлятop сo сll{ещaющи}l гeTеpoДиHoп{ B цепи oбpaтнoй сBя3и. Bключение B цeПЬ oбpaтнoй сBя3и pециpкyЛяTopa (pи c. 5'24, a) с х е мь I , с o с т o я щ e й и3 г e тepo дLlH a c ч aстo тo й .Q, см e. 232
hg l: ht (t) Ё
(5.36)
Эта хаpакTеpисTикa ПpeдсTaBЛяет сoбой сyПepпoзицию ЛЧiVlкoлeбaн.ий. C.пeкTР Tа,Kих кoлебaний лpи фиксиpoBaннoN,l B[pеMeIIи н aбл ю д е н и Я T n , и Л и Ч a с T o T н a я х a p a к Tеpи сTи кa peц и pкyл я To pa, lпIpиBедeHIIa pис. 5.23, б. Aмплитy,Цньlй спeктp кaхкнo зaN{ениTЬ }Ie-
пpеpьIвнoйq (l) : уt2, гдe \:QlT' Toгдa иMпyлЬснaя ПepеxoД}lаяxapакTep.исTиKаpециpкyЛяTopa сo сMещaЮщиMгетepoДиHoM
h a ( t ) : h ,( t )е ' + '
,Ё * s
( t-
: h,(t)*r a * expit P{ _E__A
n T ):
+*,,)1.
(5.3e) 233
lt, Из выpaх<eния (5.39) .BидIlo'ЧT1oxаpaкT,epисTиKaпрeдстa'Bляeтсo. бoй сyпepпoзицию ЛЧМ-кoлeбaниЙ с oдиIlaкoвoй девиациeЙ' чaстoTы' ;paвнoй (5.40) Aoe - (AIT)T". Пoскoлькy T'),,T' аMпЛитyД}Iьlй спектp кa>кдoй из ЧасToTHЬIк пoлoсoк .бyдеT пpaкTически |пpяM.oyпoльнЬIМи pавIIьII\it[68]
:l
/_т-
S e (l o, 7 n ) :
I N -тт пpиI'
0
пpи
l..
2лm
2лm
|
l\ -
|
l--
Ьt'ln
z ,
A'sl
'|rlбель зrzdеpэюнu
(5.41)
2
Э т a чaст oт H a Я х a p a r т е p ис т ик a п p и ф икси po Baн н o M вpeм ен и н aблюдения Т,' (pиc' 5.24, б) ПlpeдсTatsЛяетс,oбoй нaбop Чaс'Toт}IЬI)с Iloл,oсo,к'сЛед,yЮщих с инTеpBaЛoм |lT и с oдинакoвoй девиaцией чa.сToTЬI.Taк кaк иMIIyЛьсlIaя xapaKTеpисTикa рециpKyЛяTopa сoB. пa.цаеT с ПoследoвaTeлЬнoсTЬю иMПyльсoB с ЛиIlеliнoй частoтнoй Мoдyляцией нeсyЩeй, тaкo,й pециpкyЛятop Mo}I(}Io исПoЛЬзoBaTЬ дЛя нaKo'плeния пaчки pа,ц,иoиMпyЛЬсolB.Этo yстpoйств,o, как ,и ПpeдЬIдyщeе' яBЛяеTся KoppеЛяциoннo-фильцp,oBЬIМ'eсли дeBиaциЯ чaстoтьI Aoо (5.40) не ПpeBoсxoДпт %tlT, oднoBpeМellнo lПpoсMaтpивaeмьIй yчасTo'к ДI4:TaIIЩLII4 ЬR: сT12' Устpoйствo нaкoпЛeния кoгepeнTнoй пaчки paдиoимПyЛьсoB с paзлиЧHьtМи дoпЛepoвскиMи сдвигaMи чaсToTЬr t6]. Bьlше oтMеЧaЛoсЬ' чTo oПTиМaЛЬItЬIMфильтpoм Д'ЛЯ KoГеpенTнoй пaчки иIlIпyлЬсoB Mo)KеT слy)KиTЬ нaKoпиTeЛЬнoе yстpoйсTBo с зaдеp}Kalrнoй oбpатнoй связью-peциpкyЛятop. Если дoплrpoBскoe сМещeние IIесyщей частoтьI 'пaчKи FIeизBесTHo'сTaBят нaбqp peциpKyЛя. тopoв' кaхKд ь Iй и з K oт op Ь I x M o д y ли p o Ba l t п o , a M П Ли TyДe и Ли н aч аЛ ь н o й фaзe н е сyЩе й п o и з : B е с T н o М yз a K o н y . С п е к ц p тaкo й П aЧки o TЛи ЧaеTся o т спектpa пеpиoдическoГo Пp'oцесса. B эToM сЛyЧае стpoбиpyющий KacKaI\ BЬIпoлt{яЮTrB BИfle yсилитeля с фаз.oсдвигaющей цеПЬЮ и сooTBеTсTByющиMи Пo'стoя}II{ЬIMи кoэффициенTaL4и yсlIЛеIIия vl фaз oв ЬI\ 4сд B и г oМ ' o п p е Д е ля е M Ь I M и3 a K o н o M M o дyЛ я ц и и . Пpи в е д е н н ь t й ма т е p и a Л } I е o х B a T Ь I Bаетм н o гo o ,бpaзи я yстpo й ств, кoTopЬIе Мo}I{нoПpиМеняTь для oбpaбoTки сЛoх{ньIx сигнaJIoв. ХapaкT е pн a сп е ц и ф и к a П o с T p o е I { и я y с т po й ств, сBя Зa} I H aя с Bи Д.o M MoдyЛЯции зoн,Ц.иpyющeгo сигнaЛа' L4еToД.oMегo oбpабoTl{и и pe. Я{ и Mo\ 4pабoть I PЛ С . 5.5. Пpимepьl цифpoвoгo фopмиPoвaния слo}кнЬlx Gиrнaлoв Пpи м е н е н ие ц иф p o в ь l х y с т p o йс т в в М o pски х P ЛC pазн о o бp аЗ l r o: yI]pаBЛ е I I и еП p o с T p а } I с T Be н н ь IMП o Лo )K еI tи eМЛyЧа фaзltpo . в aн Hь Iх ан T е t{ t l Ь I xp e ш I e T o к [ 1 0 9 ' |1 a |; ц lr фpo вo е фo pм и po ван и е сигнaЛoB слo>кнoй фopмьl с pаЗЛиЧ}IЬlМи BИДaNIИ Мo.ЦyЛяции И си } IT е З aT opЬ IЧ a с T o T Ь II l 0 9 , l 1 7 , I 2 B ] ; П еpBи Чн aя и вTo pи Чн aя o 6p aбoт кa pад и o Л o K a ц и o н н o й и н ф o p мa ц и и . I ( п еpви uн o й o бpaбo ткс oтнoсяT цифpoвyю кoГеpеHTlIyЮ (лoлетeктopнyю) oбpабoткy сигн aЛ oB с п oM o щ Ь Ю ф иль т p o в с ) к a T и я П o BpеM еI I и и сП eкTpy - ц и ф poв ь Iх э K B и B a Л е H T o B с o Г Л a с o B a н н Ь I х фи л ьтpo в и I { o ppeЛ я To po B, a T aK х{е и x к o мб ин a ц и й [ 1 0 5 ' 8 5 ' 8 6 ] ; yстpo й ства н ел и н eй н o Г o п pe oбpазoв ан и я с и г н а лo B ' B Ь I П o Л н я Ющ и е o П еpaц и И o гpан и ч ен и я ' ПеpемIlo}кения' BoзBеДeHия B сTепеtlЬ' B3яTия Mo.ц,yЛяи ДР., a тaкх{e ци ф poв yю п o с Л е ,ц .е т е к T o p н y Юo б p а б o т к y (см . Г Л. 3); yстpo й ства сpaв}Ielrия сх(aTЬIx и нaI{oплеItнЬIхсиГнaЛoB с Пopoгoм. Bтopиннyю oбpaбoт кy oс y щe с T BЛ Я Ю T с П o мo щЬ Ю сп ец и aЛ и зи po Baн н ь I x ЦBМ [ 2' 3l ]. B oт ли ч ие o T по с ле ,ц н е й, П е pBи Чн ylo o бpабo ткy П pи t{ и 236
*
MaеMьIх сигнaЛoB неoбxoдимo пpoиЗBoД.итЬ с BьIсoкoй скopoстью, B pеаЛ Ь н o M МасIrrTабe Bp еMени. BьIсoк oe быстp oдейсTBие- вaх(нейrпеe тpебoвание к цифpoвьIМ сxеMаМ фopмиpoваI-Iия сЛo)к}lo. MoдyЛиpoBанIIЬIх сиГIIaЛoB. Hиrке paссMoтpеIrЬI ПpиМepЬI пoсTpoе. ния yстpoйств фopмиpoBaI7ИЯ Д.искpеTI{ЬIxMoдyЛиpyющих ПoслеД.o. вaTeЛ Ь I lo с Tей (,ц^ ,lП) в PЛC с Kop p еЛяциoннoй oбp aбoтк oй си. Г н aЛo B. B сo ста в PЛC со сЛoх{нЬIМсиГIIaЛoM (см. p ис. 5 ' 2 ) вхoдит к o. ДиpyЮщее yстpoйствo' кoTopoе фopмиpyет 'Д.N1П .ЦЛя MoД.yЛяциIr 3o н Ди p),Ющегo сиГ}IaЛa и oПop Hoгo нaПp я)KеHия МIloгoKal{aЛЬнoгo кo ppеЛ я To p а. I(p oме ToГo' B к oдиp y Ю щем y стp oйстве (Kv 1 гeнеpиpyЮTся pa3ЛиЧtIЬIе сиHxpoиMПyЛЬсьI (синхpoсигналы), неoбxo. диМЬIе .цЛя сoгЛaсoвaннoй paбoтьt oсTaльнЬIх блoкoв PЛС.
,} a
t
*
t I ,l
Pис. 5.26. oбoбщенная стpyкTyplraясхeма KУ: llaстoтьI; yпpавJeния; 2-дeлItтeЛЬ J*yстpoйстBo 4_yсTpofIсTBo /-Гeнeратop; фop(llNlП); 5-цифpoвaя Jивия 6-бyфcpнЬIfl NlиpoBаHия сигнала задep)l(ки; слoжнoГo pеГистp; с,гpoба 7 - фopпlиpoвaтслЬ б,rижнefi зoltЬI 8 - фoprrиpoвaтель дЦсTанцlIи; paзBязки; 10-вЬIхoднЬIе 9-yсTpoйсTвo Лoгll.ieсKoй oбpaбoтки; стpoбoв усилитeЛи
K У (pис. 5 .2 6 ) сoсToиT ИЗ ЗaдаЮ щеГo ГеI{еp аTop a' Д.eлитеЛя qасTo TЬ I , yстp oйства ф op миp oваHия сЛoжt{oгo сигнаЛа, циф p oвoй Л |4H |1ИЗаД.ep )KKи,бy ф еp нoгo p eгисTp а' ф op миp oвaтeлей стp oбов paзBя ЗK и l,t 6 ли> к нeЙ 3 o}lЬI'y сTp oйсTBa лoгическ oli oбp aбoтк и, вьIx o Д} I Ь I хyсилитeлей и y Пp аBЛЯЮ щегo y стp oйства Зaдающий гeнеpaTo p и .ц,еЛиTeЛЬ к oр oTKиe синхp oни. часToTЬI' вЬIp aбaTЬIBаIoщI,Ie Зи pyЮщ и е иMПy ЛьсЬI с .ц.ЛиTеЛЬHoсTЬЮ llеp иoдa тofn, rДe n:|,N| To- ДЛи T€ Л ЬнoсTЬ KBанTa MoД.y Лllp y Ю щеiitМП. Bеличинa т9 oПp едеЛ я eT pаЗp еllaЮ щy ю спoсoбнoсть PЛС Пo ДаЛЬнoсти' Устp oйство фo pм и po вания сиГнаЛa (исхoдгloй Д^ 4 П ) , вьlp aбaтьlвaет B сooTBетсT'Bи и с За.цaнHЬIMаЛгop иTMoM BиДеoсигнаЛЬl' ooесПеЧиBaЮ U{lIе paбoтy aМПЛиTyД.}Iьtx, фазoвьIх и часTоTнЬIх MaниIlyЛяTopoB ПеpеД'аЮшIегoTpaкTa PЛс' B JIИIIИиIзaдеp)кI.iи исхoД.ЕIЬIе Д.ivtП Зaдеp. >ки BаЮTсянa o)I{идaеMoе Bp е}Iя Ilp иxoдa oTp а}к енF IЬIXсиГliaЛoB' ПpиЧеM ЧисJIo ЗаД'еpх(анrrьIх!.МП сooTвeтсTByеT ЧисЛy кoppеЛя. ц и o H I { ьI х к анaЛoB с)к aтия пp иHиMаеMЬIx сиГнаЛOв. Бy ф ep ньtй p е. 237
гистp неoбхoд.иM д.Ля сoгЛасoBания Bo BpеI\4еIIиpaбoTьl IIIIH|ILI зaltеp}I(кии yсTpoйства фopМиpoBания сЛoх(нoгo сигtIаЛa. Устpoйство yI IpaB Л е н и я oбe с П e ч иBa e T с o г Л a с o Ba I r н y Ю paбo тy Bсеx yзлoв KУ, yПpaBЛяrT BеЛичинoй сTpoбa бли>кней 3oIIЬI Д.ис'TаIIциии ЗаД,еp)ккo й си г н aл а в Л З . B P Л с с o'ц н o й а н т е н н o й, p a б o т a ю ще й в квази н еп pepЬ I BH o Mpе. х < и м e (см ' п . 4. 4 и 5 . 1 ) ' I I p ие М и пе p e д a Ча си гн аЛ o B Д'o л } кн Ь Iп po . изBoДиTЬся B pаЗHЬIе МoМeнTЬI BpeMени. Hеoбхo.цимoй стeпени pЪзBяз I{и П pи е MH и K a и п е p e д a T Ч ик a д o с T иГ aЮT' BBo Дя 3аП a3дЬ I BаI lи я вKЛюrleния пp}Iеl\4никa пoсЛе BЬIKЛЮЧения пеpеД,aTЧикa и BKЛЮ. Ч ен и я п oсл е Д } Iе г oс З а Д е p х { к o й пo с ле в ь I кЛ Юч ен и я I ]pи eM H и ка. ГенеpиpoваtIие сooтBеTстByЮщих иMПyЛЬсoB- стpoбoв paзBя3I(I.I oс y щ е сT B Л я е т ф o p миp o в a T е Л Ь с т p o б o в p азBя зки . Стpo б paЗBя ЗK и Д oЛ )K е l I бь Iт ь п е p е ме н н o й Д .лиT е лЬ H o с т и 'сo гЛасo ван io й с BpеM еtIеM ПpI'IхoДaПoMех oт блих ; 1 -.п e p в ь I й с q е т ч и к ( п е p и o д а М . п o с л e д o ва т е л ь н o с т п ) ;2- с х e М а счeтчик p e г и с т p с д ви г а ; 4- B т o p o й с ч е т ч и к ( П е p и o д a H L lП ) ; 5_т p е т и й 3 _ пe р в Ь I й pе(пe p и oд oв . H И П ) ; 8_B т o p o й 6_y с T p o й с T вo , " " , " " . " ' ъ " ъ x ъ " l;г и с T р а п 1и ; 7- к л Ю ч ;
сдBигa, эЛеIt{енT , пеpвьlй счетчиK (пеpиoдa М . п о с л ед o в a T е ЛЬ}IoсT и, коэ ффиц ие IIT де лe IIия n : З1 ) , втop oй сн е т.
Чи к (п epи oлa HИП' n: |3 ), тp етий сЧеTЧик (пеp иoдoв IlИП, yстp oйствo y пp aBЛеtlия p егисTp aМи и к ЛЮ ч. Пo сигнaлy n:|6), ) все счеTчики yсTaHaBЛиBaЮтся B ltyЛеBoe сoсToяниe' a yстpo й ствo y Пp aBЛения p егисTp aMи вЬIp aбaTЬIBaeт сигIIaл Пa. pал л ел ьн o й з aПиси, пo,к oтop oМy B p eгисTp ЬI сД.BиГaЗaПисЬIBаeTся нaЧaЛЬHoе сoсToяние' yсTaIIoBЛенIIoенa их IIapаЛЛeЛЬHЬIхBxoдaх.
2;t0
pегистpа сД,Bигa эTo сoсToяI{ие сooтBетсTByеT Д,^1^^чlgpglq 00000010100 1 l , а д Л я п е p Bo г o p e г и с т pa сдBи гa-л ю бo е H еH yЛeBo е сoс'тoянI,Ie.Coстoяниe pегистpoв зaД.aюT пo.цaчей Лoгическиx-нyлей [I едиIIиц нa сooтвеTсTByющиe вхo,ц.ЬIMиKpoсxeM Пpи MoHTa}Kе. Нa
< < сyMМа п o lиo .Ц y Л I o2 > >( < ис к лю Ч а Ю щ eе И ЛИ >); V - Ди ЗрЮr r l{ ц и я ( > \. Hа в ь Iхo Д ' е пe p B o г o p е г ис T p a с д Bи Г а I I pи э To M фo pм lr pyто тся си MB оЛ ЬI ^N l - пo с ле д о в a т е ль н o с т п||1 7, l28] . И м п yл ь сьt с BЬ I х o дa пеpBoгo сЧеTЧиKа IIoсTyпaЮT на втоpoй pегисТp сД.BиГа' нa пoсЛеД,HeIи pазpя.Д.e Qrz KoТopoгo пoслеДoвaTеЛЬHo пoяBляЮтся сиMBoлЬl Пoскo ль к y к о э ф ф и ц и e H T пе p е с ЧеTa п еpвo Г o сЧетtI и K а paBeI { ЦИП 3l, на ка;к.ц.ьIйсиMBoл HИП пpихoдиTся 3l симвoл М.пoслеД.oваTеЛЬ}IoсTи. CимвoльI .Vl-пoслеД.oBaTеЛЬнoсTипoсTyIIаЮT нa Bхoд фopмиpoваTеЛя Чеpез KЛЮч' кoтopьtй oTкpЬIт тoЛЬкo тoгда' кoгД.a сиMBoЛ HI,IП paвeн l. Taк oбpaзyется .Ц,IVlП z Д'лЯ I\lo.ц.yЛяции ф азы кoг е p е н т н o й н е с y Щ е й Ч а с т o T Ь I Зo l]Д,и pyЮщ егoси г[I aЛа. 3ацoн aмплитyднoй МаниIIyЛяции сиГIIaЛa хI oбpазyют сиMBoЛЬI HИП н a п o с Л e д I { е Мp a З p я д e B T o p o г o pеги сTpa сД.ви га. И м п yл ь сьt с BЬtхoдa BTopoгo и тpeTьегo сЧеTЧиKOB IIoстyпаЮT нa BxoД. yсTpoй ст в a yПp a BЛ е t{ ия p е г ис т p a M и ' к o тo po е п o э Tи M си гн aЛ аM П po изBoдиT заПисЬ ПoсЛe.ц.IIегo сoсToя}lиЯ ПoсЛе ка)KДoГo пepиoдa HИП и п oсЛ е ol {o н ч a н и я в с е x l 6 П е p иo д o B HИ П . ! ,л я pеaл и тaЦИ И o I I и саI { 'н oг o B Ь]ше ф o p миp o в а т е ля н е o б x o д и М o , н аП pи М ep' l8 И М C се-
/ адpесньlй счеTЧиKна 13 paзpядoB Ha ЧеTЬIpеxИN19^9:Pии555 или 53з. Llj\4.с сеpии 556PТ7 иMeЮT opгaниЗaциЮ 20488-paзpяДцьIх B-paзpяднoеслoвo. !.вa сЛoB' т. е. с oднoГo aД,peсaBЬIЗЬIBаеTся
сИ|HaЛa'
pи и 5 3 3 .
B т opoй с пo с o б ф o p миp o в a н ия f l МП o сI I o BаI { н a Bo сI I po и зве. дении зapаIrеe зaIIисaннЬIx в П3У сиМBoЛoB КoД,иpyЮщих пoсЛед . oB aT е Л Ь} I o с т e й Д ля ф a з o в o й и а M пл и Tyдн о й м ан и п yл я ц и и ках { дoгo дисI(pеTа сигнaЛa. Taкofт фopмиpoвaтeЛЬ сoстoИT ИЗ ПЗУ и аД,pеснo!o сЧeтЧикa. Bьlxoдьt сЧетЧикa сoeди}Ie}IЬIс aД,pеснЬIMиBхoд ам и ПЗ У . И мп y ль с o м з a П y с K a а д p eсн ь lй сЧеTЧи K ycтан авл и ваю т B н уЛ е B oе с o с T o я t l и е ' н a BЬ I x o Д .еП З У п pи э To M п o я BЛя ю Tся си M . вoльl fl.МП для фaзoвoй и амплитyД.нoй MаHиПyЛяции нyЛeBoГo Д Iаскpе T aсЛo ) K н o Г o с иг H a Л a . П p иx o д я щ и е с п еpи o Д.o мT6 H 2 TaK тo вьIй вхoд сЧетчикa иMпyЛЬсЬI Мe}IяЮт eгo сoсToяние tIа 1, зaД,aвaя тeМ сaМЬiм адpeс сЧиTЬIBaния из ПЗУ. Ha выхo.ц,е П3У пoявляЮTся сЛeД,yЮщие сиMBoЛЬI .Ц.IVlПдля фaзoвoй и aмплитy.u,нoй мa}tиПуЛяции. I(oэффициeнт дeЛеIIия a,ц,ресHoГo сЧeтчикa .ц,0.Ц)кеH
240
с ЭBМ: Pис. 5 28' Фopмиpoвaтель ,[I.МПнa бaзe 03У, сoпpя;кенrroй 1 -э B ^{ ; 2 - y с т р o й с т вo 0 3 У пe p вo г o ia н iл a ; кaI|aлa,, 7 -
с Ч 0т Ч r lк llс p B o г o X а н а Л а ;4с o п p я ж e н и я ;3- a , п . p e с н ь I й вт o p o г o y п p а вл е й и я K а н а л а м и o з У ; 6- O ЗУ 5- y с т . p o й с т вo aдpeсtlЬIй счeтчик Bтopoгo l(аllала; 8 - кoNIМyтaтop
yПpaBЛеI1ия KaнaлaI\4и oЗУ, yстpoйствo два _а.II.pесt1ЬIхсЧSTчI,IKа' IIреД}IaзI-IаЧеIIIIoе сoпpя}Kения с ЭBМ, кoMl\,IyтaТop и yсTpoйствo IIo зaд.aнoт ЭBМ пoсTyпaющей дЛя paсIIpе.ц.еЛеHия инфopмaции' I { Ь I M a д peс а M . B н а ч a л е ЭB] \4 . с пol\4 oщЬЮ yсT p oйсT Ba yпp a BЛе н ия и KoМ M yT a . oT BЬIxoД.a фopмиpoвaтeля Topa oTI{лю.Iaет вьlбpaнньlй кaнaл oЗУ 16
3aказ N9 474
241
д/vlП. Пoсле этoгo B а.ц'pес}Iый сueтuик, сooTBеTстByющий BЬI: б paн н oм y K aH a Л У o З У, з a п ис Ь I Ba е T с я к o э ффи ц и eн T деЛеlI и я , o П P g: B д,исKpeтаx. Зaтем в 03У деляющий Д.Лиlly .Д.NlП, BЬIpa}I{енIryЮ зaI]исЬtBаЮT сиMBoЛЬI ,Д.Д{П, сooTBетсTByющие кo.цаM ФМ, Afol и ЧД{. Пoсле oкo}Iчаttия зaписи кaнaЛ ГoтoB K paбoтe и егo Мo)кнo Пo.цKЛЮЧиTЬI{ BЬIxoДy фopмиpoвaTеЛя Чеpeз кoм]\{yTаTop и lraЧaTЬ каtIал 03У, oбъем oЗУ вьlбиpaют, в зaписЬ нoвoй 'Ц./v1П дpyгoй исxoдЯ иЗ MaKсиМальнoй дЛиньI сЛoх(Hoгo сиГнaЛa' кoтopьlй пpедпoЛaгаIoT исI]oЛЬзoBать в PЛC, ут вИД\a eгo MoД,yЛЯции. Пyсть, неoбхoдимo сфopмиpовaть нaбop ,П.1v1ПД.линoй нe бoлее 3. 10a д и скpe тo в д ля A .& 1 ,Ф М и Ч М з o н ди pyЮщ еГ o си гн aл а P ЛC. AМ и ФМ би н а p I ] Ь I е - 0 , 1 и 0 ,п с o o T B еTстBен н o ,ЧJ Vl н а 64 зI { aч е. Hия чaсToTнЬIх .Ц.искpеTB заД.аHIloM ЧастoTHoM диaПa3oнe (для Ko.Ц.иpoBанl1япoсЛе,ц.IIейнеoбхoД,имo 6 д,BoиЧIIЬIхpaзpядoв) . Для ф opм и poв ан Ilя p a с с М a T p иBa e М Ь I х .Д .NlП н еo бх o ди м o 8-paзpя дн o е сл oB o н a кa)к Д .o M.Ц ' и с K p е T.Д е .Д { Пи o б ъем o ЗУ B.3.104 бай т. 03У Mo)Ii}to pеaЛизoвaTь нa l5 ИМC типа 132PT7 (opгaнизaЦия 2048 8- paзpя д н ь Iх с лo в ) ; y пp a BЛ e н и е T a K иM o ЗУ o сyш есTвл я eт l5-ти . paзpядньtй Д.вoичньtйсЧeTЧиI{. Из всеx paссМoTpенньrх спoсoбoB пoследllll'fт нaибoлее yIIиBеpсaЛен' IIoзBoЛяеT иMеTЬ бoльtпoй нaбop BсеBoзMo)Kньlx Д.Д{П |4 с и3MеIIяЮщейся пooсyщест.BЛять вьlбop сиГналa B сooTBeтсTB|4I4 м е xoв oй oбст a н o в к o й с п o мo щ ь ю Э B М. П pи н aл и н и и o бpатн ьlх св язe й с B ЬIx o ,Д .a П p ие М н ик a н a Э BМ вo зМ o х (н a o pгal{ и зaц и я pе}киMa aBToсoпpoBo}кдеIIия целей и oIITип,{иЗациясTpyKTypьI сигнаЛа в ,цaннoй пoмехoвoй oбстанoвке. Пpи эToМ сItиIvIаеTсяTpебoвaние к pабoте ЭBМ в peaЛЬIioм масrrrтабe BpeМеIlи. Л и н и я 3aд .е p ) I ( к и ( Л 3 ) . o н a п p е дн aЗн aч ен a дл я фo pм и po BatIия за.цеp)кaHнЬIх Bo BpеMе{и кoпий .ц^{П' Пpиl\4еHяЮ[tИхcЯ ДЛЯ фopмиpoвaния I\,IаниПyЛиpoBallнoгoпo слo)KIloMy зaкolly oпoplloгo [Iaп pя} K e Ir l IяM н o г o к а н a Л Ь I I o г o K o p p e Л я To pa. Сл o х к и в а е т Ф N l , л pyгo й - A I VI ). П pи дo п o Л нительнoй LIМ числo pазpя.Ц.oB кoдoвoгo сЛoBa BoзpaстaeT. Hапpи Mе p' . цЛ я с и г н а Л a с f l .Ч М н е o б x o ди м o зaД,еpх { и Baть8-paзpя дtloе KoдoBoе слoBo. PaссмoтpиM ПpиMep ПoсTpoеIIия цифpoвoй ЛЗ. Пyс.ть мaкси. MaЛЬнoе ЧисЛo pаЗpешIaeМЬIxэЛеМеIITOBпo .Ц,исTaHции(дисKpеToB дистанции) pаBIIo 200, a геHepиpyеМaя .Ц.t\4ППpедHaзнaче}Ia .цЛя и AМ, т. е. oI]исЬIBaeTся Ha Kа)KдoM ДI4фopмиpoвaния Фм сKpеTе 2-paзpядньl]\4 кo.цoBЫM сЛoBoM. Если числo o.ц.t{oBpеMeннo п poсMaT pи B ае M Ь I xк a н а Л o B д и с т a I I ц и и paB} r o 200, то ЛЗ м o x iн o pе. ализoBаTЬ }Iа pегисTpax сдBигa. ФyнкциoнаЛьнaя сxеMa тaкoй Л3 сoДер}KиT Д.Ba сдвигoBЬIх pегистpa lro 200 pаЗpядoв кarкД.ьtй I1 aДPесньlе
с tI е TчиKи'
С фopмиpoBaTеЛясЛo)кtloгoсиГнаЛа IIa Bxo,IlЬIпoслeдoBaTeлЬ-
242
l { ; I
н o й зап и си p егисTp oB пoД.aЮ T пoследoBaTеЛЬ}Ioстиимпy льсoв x./ (A М и z (Ф Iv l) синxp oннo с таKтoBЬIMи IlмПy ЛЬсaМи, пеp иol{ к o. To pЬ I x paBеI{ т6 . Пp и воз Д,ействиитаKToBЬIх иMIIy лЬсoB иrrф op мa. ция B peгисTpaх сдBигaется BПpаBo I{а o.ц.иtlpа3pяIl с [IpиХoдoМ кa}I{Дoгo иMПyЛЬсa' и [Ia BЬIхo.цaх pазpя.цoB pегистpoB IIOЯBЛяЮTся заДеp)кaннЬIе кoПии BхoД'IIыx сигнaЛoв. Hoмеp paЗpяда сooTBеT. сTBуeT BеЛиtlиtlе зaдep)кки B Д.исKpеTaх. Пpи эToIvI не тpеб5,eтся кaки х -л и бo aдp еснЬIx иЛи к oML ,{y Taциo}IньIx сxeм. !.ля p еaлиЗaции Tal{ o гo yстpойствa нeoбxoД.имo 1 8 И,\1 с сеp ии l5 3 3 ИP3 1 (2 4 .p aз pя дн ьI й pеГ исTp сдвига). Зaдачa сoзД.ания Л3 yслo>княeтся' есЛи Числo oД.IIoBpеMеt{нo IIpoсМаTpиваеМЬIх yчaстKoB ,ц,исTaнции MенЬ[Ie' чeм чисЛo paЗpе. IIIaеl,lЬIxэЛeп{еIIToBдистаItции. Чтoбьl иMeтЬ Bo3Moх{HoсTЬ ПoсЛе. дo BaтеЛ Ь н o пp oсMaтp иBaTЬ Bсе эЛеlv lенTЬIДистaнциlI' неoбxoдим кoмМуTaтop' ПoЗBoЛяющий ПoдкЛЮчaTЬ сooTBеTс'TByЮщиe BЬIxoДЬI Л 3 к сx ем ам oбp aбoтк и B I]p иеMник е' Пp и Пp яМoм p еIlIении тaк oй ЗaДaLIИ'т. е. Iipи исПoЛЬЗoBаtIии pегисTpoB сдBиГа' кaк B ПредЬIдy. 1цеМ с"ЦyЧaе' кoМMyTaтop oкaзЬIBaется сЛиlпKoM гpoMoЗ,ц.KиM'да}ке если тpeбyеTся ToЛЬKo oдиII каHaЛ дaЛЬHoсTи. PaссмoтpиM MeToд IIoстDoеHия MнoГoKaнaЛьнoй Л3. BьIIIoлtIенI{oй нa 03У. ГЪнеpиpyeмaя .Д.MП пpеД.на3нaчeна ДJIЯ фopмиpoвaния Alvl { х 1) и Фl-a (z). Фy нк циoнaЛЬHaя сХеMa ЛЗ пoк aз aнa нa p иc. 5 ' 2 9 . lls
Pис. 5.29. ЧетьtpехкaIrальнaя цифpoвая лиIlия зa/цеp}Кки: 1 - ад р e с н Ь I й с ч e т ч и к ; 2 - с y М М а т o p ; J - с q e т ч и к 3а д e p ) Kк и ; . 1- p e гистp с д ви г a ; 5 _ o 3У п e p вo г o к а н a л а ; 6 - O ЗУ вт o p o г o Ka r a Л a i 7 ' OЗУ тpетьегo каналti; , -.Яi*"".i'Т;eвrcгo канаЛа; 9 - yстpoйствo
oнa
сoдep}киT двoйнoй 4:p,.poo"",й
KoTopoГo
сoе.циIIeнЬI сooTBеTсTBе}Iнo
IlаЮщих yстpoйств. Aдpес на эTи oЗУ l6*
pегистp с.ц.Bига'BьlхoдЬI с
BхoДaN4и
oЗУ
зaПoМи-
фopмиpyеTсяс ПoмoщЬЮ 243
сyMмaTopa' кoтopый скЛадЬIBaеT числo' зalrисaннoe B aдpесHoM сЧ е Т Ч и ке ' с B е Л иЧ ин o й з а д e p > к к и ' з а п исаllн o й в сч етч и кe зaдеp)I { ки . У ст poй ст в o y П p a в Л е н ия Л З o с y щ е с T B Ля еT си н x po tlи зи pyеT 3aп и сЬ и Ч T е }J и еи н ф o p мa ц и и из o З У. Pегистp с.ц.вигa oсyщeсTBЛяет 3a.цеp}кKy BхoдtIoгo кoд.oвoгo сЛ oB а н а 1. . . 4 т a к т a с o o T Bе T с т Bе н } t oП o pазpя Д.aм . H a yстpo й ствo yпpaBЛения ЛЗ пoстyпaЮт дBa TактoBЬIx сиГ}IaЛa Ho и HЬ, oтлтlЧ аЮ щ и е ся в p е ме н н йм с д B иГ o М н a т n l 2 (п о л yтaкт). B п po м e>кyткe B pе Me I{ и oт ( n - l ) т 6 д o ( n - |) т o * т g f2, r дe n:|, N, П po и сх o .ц и T 3aписЬ сoстoяний BЬixoдoв pегистpa в 03У, a B пpoMе}KyTIlе oT (n - | )т o*т ol2 д o t|T o- с Ч и T Ь I B a н и е из o ЗУ . Bo вpем я 3аП и сI I в oЗУ с BЬIхoД.асЧеTЧикa ЗaД.ep}ккинa BxoД сyMMaтopa ltoсTyI]аЮT Л oг и Ч e сK и е н у Л и' п o э T o М y BЬ I х o Д .с y M М аTo pа П o BTo pя eт сo сTo я tlи е aД,pесHoГoсЧеTЧикa. Пpи снитьlBaНI4LIиз oЗУ Ira BЬIxoД.есЧеTЧика 3ад е p> кK и Пo с иг н а Л а М y с т p o й с т в a уП paBЛelr и я Л3 П o я BЛ я еTся тpeбyемaя BeЛиЧинa 3a.Д.ep)кки'KoTopaя' скЛаДЬIBаясЬ B сyTvIMaTopе с ЧIiсЛoМ, зaПисaIIHьIN{B ад.pесHЬlй сЧетЧиK, фopмиpyет нoвьtй aдpес. C этoгo aдpесa и Пpoи3Boд.ится счиTьIBaHие 3адеp}кaнIloГo си г н аЛ a. З aт eм П p их o Д .иT с лe д y ю щи й и M П yЛ Ь с H g, П О K o тo po M y с oсT oя } Iи е адp е с н o Г o с Ч е T Ч ик a M е I I я е Tся н a l в стo po н y yM ен Ь I Ue11ИЯ. (Если сЧеTЧиI{ бyдеT сyMMиpoBaTЬ TaкToBЬIе иMпyJIЬсЬI, To BМе сT o oIIе p a ц ии с Л o ) K е н и я с в е лич и н o й Зaдеpх { K и н еo бx o ди м о бyд е т п pи Mе н Я T Ь Bь I ч и T а I I иеч' т o б o ле е гpo м o здкo .) T aки м oбp a з o м, а д p е с н ь I й с Ч e T Ч ик фo pм и pyет aдpeс, п o кo To poМy заПисЬlBаeTся текyЩеe сoстoяtlие pегисTpa с.Ц.BиГa.CчитьlBaIIиe Bе,Ц.еTсяс .ц.pyгoгo аДpесa' бoльrпегo чеM аДpес зaПиси Ha BеЛиIiиHy тpебyемoй за.ц.ep)I(Kи.Paзбиение BpеMеHи pабoтьI oЗУ }Ia пoJIyTаKтЬI ДaeT Bo3Mo)K}IoстЬ исIIoЛЬзoBaTЬ ИI\4,С с oбrцими aд pе с}IЬIMиси Г н a Л a \4 и З a Г I v I c Ии с ч и T Ь I Baн и я ..П pи э To M п o я BЛЯ еTся сигнaЛoB ЛЗ нa тof2 oтнocуITеЛЬнo лapaЗИTНaЯ зaД.еp)I{KaBьIХo.Д.tlЬIx си Гн аЛ oB ' П o с т y п а Ю Щ их I I a B Х o д пe pеДaTЧи ка. Ес;r и э To T сДBи г не}KеЛaTеJIе}I'тo сиГнaЛЬI }ra вхoде ПepеДaTЧикa Moжнo Tак)ке зад е p> I{ аT Ha Ь П o Л T a K T а с П o i \4 o щь юб y ф epн o гo pеги стpа. To гда o d. щая сиI{xpoнltoсTЬ pабoтьI PЛC бyдeт BoсстанoBЛена. ,Ц.ля pеaЛиЗaЦИИ ЛЗ paссмoтpeннoй Л3 нa ИМС сеpиfl |32 и 533 Пpи Пapai\леTpаx,пpиBеденнЬIx B IIpедЬIД.yщеMпpиMеpе; пoтpебyeтся 20 кopп yсoB ИД { с. Е с ли в к a Ч е с T B е o З У пp им eн и ть И Д4С |32P У 7 (о бъем 2048 8- paзpя Д ' н Ь I Хс лo в ) , T o М а I i с и М aЛЬ н yЮ зaДеp)K K y м o >кн o бь r дoBесTи дo 2048 дисKpеToB ПpaKтиЧесI{ибез увеличе}Iия KoЛиЧесTBa И|\^С, .Ц,ля этoгo неoбхo.ц.имo ЛиIIIЬ исtIoЛьзoBaTЬ бoльtшее чисЛo paзpя Д oв аД p е с н o г o с Ч е T ч и K a и с Ч е T Ч и K a заД,еp)кK и 'П pи yвел и uеI|И|4 чkIcЛa канaЛoB Л3 yвелиuиBaЮт сooтBеTсTBerrнo дЛиIry pеГисTpa сдBигa и ЧllсЛo oЗУ. Bся схеMа Л3 имеeт peгуЛЯpнyIo сTpyK. тypy и' есЛи Haдo yBеЛичитЬ ЧисЛo I{aI{aЛoB'дoпoлtIиTеЛЬtIЬIeKaнaЛЬI пpoсTo пo.цKлЮчаIoTк ПpедьIдyщим без IlеpeдeЛки. B oД.ин K а[l аЛ B хoД 'Я Tp a з p я /ц p е Г и с T p a с д в иг a и 03У . У ст pой ст в o Л o г иЧ е с к o й o б p a б o т к и. Э тo устpo й сTвo п pедн aЗн aче н o д Л я ф op ми p o в а н и я p a б o н и x с и Г H aЛo B yП paBЛ eH и я и з Bн yTретI 244
yсиЛитеЛи них сигнaЛoв KУ. Paбoчие сигHаЛЬI Чepeз BЬIxo.II.HЬIe нa yзЛЬl PЛC (фазoBЬIе MaIiиIIyЛяTopЬIr IIoдaЮтся tlепoсpе.ц,сTвеtlнo н aп pи м еp). С тp y к тy p a y стp oйстBa ЛoГиЧеск oй oбp абoTKи oПp eДе. л я еiся кo н к p етной p eaЛиз aцией пp иемoпеp едaЮ щегo тp ак та PЛС . Дл я п pи м efa p ассМoTp иM ЛoгиЧесKy Ю oбp a6 oтк у сиГtIаЛoB A^ /t (х l) и ФМ (z) B цеЛяx ПoЛy чеtlия сиГнaЛoB y пp aBЛения ф aз oI]ЬiMIIМаFIипyЛятopaMи. Эти сигнальl z1 g z2 Дoл>кньtбьtть paBнЬт 0, кoг,ца пеpедаTЧик BЬIKЛЮЧе}I(х1:0) и 83аиМHo инBepсHЬI' }ioгдa T a блпц а
5 .1 . T a блиц a истин н oсти[ 8 6 ]
I t
С oчетaние П еpеДаTЧик BKЛioЧе}I.ГIр и p абoтe Пеp едaTЧик a х1 :|' z 1, z 2, paB IIoе 0 1 , сooтветсTBy ет нy левoй ф aз е пеp едaвaеN{oгoсигI ]аЛa' a сoчетal{ие l0 - ф aз е, p aвнoй п. Bз aиMoсBяЗЬ Bхo.ц.I{ЬIх и BЬIхo,Д.IlЬIx сиГна'1oB Mo}I{tlo IIOKазaтЬ в виде табл. 5.1, где для Ka}KдoГo сoстoяIIия BxoднЬIx сигнaЛoB yкa3ьIBaeTся сoстoЯItиe BЬIхo.ц1IЬIх сPlг}IаЛoB. Tаблицa исTиннoсти
сooтBеTсTByеT
ЛoгиЧеским
фyнкцYlЯNl B|]'Дa
z: х1 . z; z2: х1 . z' TДe x./ - инвеp cия cигнaлa хI . CигнальI х1 и z дЛя Bсегo yстpoйствa B цеЛoМ ЯBЛяЮTся BIlyт. pеFlHиMи' a z1 и z2 - paбoнИNtI4cИГHaЛaп{иyпpaBЛeНI4Я фазoвьtми M aн и I lyЛя тop aМи. Bo3 мo> к нo, I{oнeЧнo'и Пp иMеlIение ф аз oвьlх Ma. н и П yЛя To poв, тp ебy ющиx Д.p y гих сиГнaЛoB y пp aBЛеIIия. oстa,rьньIе yзл ь I o бo бщеннoй схеMЬI (см. p ис. 5 .2 6 ) сp авнитеЛЬIIoпр oстьr [8 6 ]. Фopмиpoвaтели стpoбoв И, ДeЛИTeЛЬ ЧасToTЬI Mo)кнo BЬ]ПoЛ}IитЬ yсилителей на ИМC-счетчикaх сepии 133, а B качесTве BЬIхoД.l{ЬIx и сП o ЛЬ зo Ba TЬся ИМC сеp ии l0 9 ЛИl, Пo3 BoЛяющие p абoтать нa кoaKсиaлЬ}Iьlй кaбель. 5'6. ПpимeP цифPoвoй o6pa6oтки слo}кньIx Gигнaпoв Cyщ ествy еT ,цBa oсHoBt{ЬIxMеToдa oбp aбoтк и: циф p oвarr ф ильтpац и я и с пeI{Tp аЛьньIйанaлиз . Пеp вый MeToд p eaЛиЗy Ю T Ha ци. фpo вьI x фильтp ax: KИХ-ф ильTp aх с к oнечнЬlМи иМПy Льс}lЬIMиxapaкTepисTиKalл,|4И БИХ-фильтpаХ с бесконечньlMи иMПyЛЬснЬIМи х аpaI (Tеpи стиKаMи [3 5 ' 8 6 ]. I- [иф p oвьrе ф ильтp ьl oбp абатывaют сигIIaЛ Bo BpеМеIIн6i'lo6лacти. Bтopoй MeToД.pеaЛиЗyЮT с ПoМoщЬЮ аЛгo pи TM o в дисKр етнoгo пp еoбp aз oBa}II4 яФy p ье (,цПФ)' С y Щ eст. Bеllн Ь I M фa к тop oм, oгp аничиBaющиM пp иMене}Iие циф p oвoй oбp а. бo тки , я BляЮ тся тp ебoвания к бьlстp oдействию циф p oвьIх у стpo й gтв o бp aбoтк и p aдиoЛoKациoннЬIx сиГнaЛoB. Kp oме Toгo, нe-
oбxoД,иMo yЧиTьIBaTЬ эффектьI, BoЗниKaЮщие BсЛeД.сTBие oгpaItи. че н н oй T oЧ i Io с T и в ь tч и с ле н ий И П D и K B a н To BaI { и иBх o Дt{ o Г oси Г н aЛ a [35, s 6]. B б о ль п rи н с T B e с лy н a е в Л p и Х o Д.и Tсяи сK aTь K o M П po M и сс' .сoЧеT.aяаIIaЛoгoBЬIеи цифpoвьIе MеToД.ЬIобpаботки. B н аст oящ е e Bp е М я H е y ,ц .a е T с яП o K a н ай ти ytlи BеpсaЛ Ь н ьttl,pеrr r аю щ и й л юб y ю T а к T ич е с к y l o З а Д а ч y си Г I I aЛ. M o pски е P ЛC, как ,пpаB и Л o,д oЛ ) к н Ь I p а б о т а т ь с н е с к o Л Ь к и М и си Г н аЛ aM и B ЗaBи си М o . 'сTи oT TиIIa 11еЛии IIoMеХoвoй oбстaнoвки. Этo yсЛoвие HaкЛaД.ЬIBaеT oгpаI{иIIе}IиеI{а I]pиMеIIениеoбpабoTKи paД.иoЛoKациoH}IЬIх си. гtIаЛoB Bo Bpеtt,IеIiнdйoблaсTИ, T. е. нa цифpoBЬIе фильтpьI, пo. -скoЛЬкy иx сTpyкTypa сyщесTBеIlIIo заBисиT oT Bи.ц.aсигIIaЛa' а Пpи неoбxодимости pабoтЬI B pеaЛЬнoM BpeMеrrи в больrпинстBе сЛyЧaеB IlсПoЛЬ3oBаTЬyt{иBеpсaЛЬIlЬIеЭBM нельзя. Пpимeнeние сПеKTpaЛЬIloгo araЛИзa Д.aет вoЗMo>кнoсTЬ oбpaбaтьtвaть шиpoкий KЛaсс сЛo}кIIЬIХсигHaЛoB бoльшroй .ц,ЛиTеЛЬI{o. ст и бe з и зMе H e н и я с х е M Ь I o б о a б o т к и . P aссм oт pи М o д и I t к o p p е ля u и o н н ь tй кан aЛ дaл Ь н o сти П pи еM I lи ка P Л С сo сЛ oх{ H Ь I I \4 с иГ H а Л o M ( с м' p ис . 5.2). Фyн кц и o н aЛЬ I lая сх еМ a I{a}IaJia (pис. 5.30) сoДеp>KиT каскa.ц.нo сoеД.ине[l[IЬIепеpеMнoх{и. fеЛЬ' IloЛoсoвoй фильтp с пoлoсoй 2Л*u", блoк пеpенoса сПrкTpa uit- r)_
с теopемoйKoтeльникoвa.AппapaтypньIйoбъем вЬIЧисЛиTеЛЯ' ocУIllиpинoй спектpa иссЛеДyеMoгo щесTBЛяЮщеГoБПФ, orrpедеЛяеTся
си г} I аЛа и Bp еМенeМ, oTBеДе}IIlЬIM для пp еoбp aз oвaния. Bxoдньlе сиг}IаЛЬI с IlIиpoKиM сПекTpoM пpи AI.I.П тpебyют бoльrпoгo чисЛa o TсЧeTo B в 1 с, ПoэToп4 yПp иMeняЮ T БПФ. oгp aниuение Ha Bp еМя п peo бpaзo вaния Пp иBoдиT к неoбxoДиMoсTи сo3 дaI]ия сI]ециaЛизиpoBаtIнЬIx бьIстpoдействyющиx BЬIЧисЛиTеЛeй с пapaЛ"ЦеЛЬнЬIMи п po ц ессo pa Mи' tITo y BеЛIiЧиBaеT аППаp аTy p ньtй oбъ ем. Пp и oсy . щ есTBЛ еI I ии БПФ oсIIoBHoе Bp eMя з a}IиMaеT BЬIЧисЛеIIиеoпеDаЦи й кo м п л ек сHoгo y MHo}KеHия.Числo TaKиx oпеp aций пp и БПФ.по o сн o Baн и Ю 2 m : (k l2 )1 og 2 k , гдe - ЧисЛo ToЧеK пp eобp aз oвания t (чисЛo oTсчеToB BхoД.ttoгoсиГнaЛа,l. Пyсть PЛC имеет p кaнaЛoв Пo ЧасToTе и NI кaнaлoB Пo I,aЛьIIoсTи. Toгдa oбщий oбъеM oпepaций кoMПЛексtIoгo yMнoх(еHия lщ:(fuIp|2) log,p. Пpи этoм B кa}KД.orrл каIIaЛe Д.oЛ)кеIIбьtть свoЙ A ЦП и свoе y стp oйсTвo BЬIЧисЛeнияБПФ нa p ToЧеK. И сп o л ьз oвaI]ие аЛгop итмa БПФ IIp иBoдиT K з HаЧиTеЛЬнoMyсo. T a6лицa
paзличнЬlх 5.2. CpaвнительньIe Mетo,ц.oв дaнHЬIe цифpoвoйoбpaбoтки
Aлгop итм
r;r
l|
ттtl
u(t-тк)
пpямoй
спoсoб
|
aлгonитм БпФ
U6
lлp
2lf log2 N Pис' 5.30. I(aнал кoppeляциoннoйoбpaбoтки: 1 -пepeм н o житeл Ь ;
2- фильт p;
3-
блoк
П еpeнoсa
сПe ктp а;
4 -AЦ П;
5 -yстp oi i ств o г.l
( Б Пс) П pи н и M а е M o Г o с иГ t{ а Л a Bн и 3 П o ч асTo Tе, aH aЛo гo -ц и фpo вo й п pe обpaзoв aTе Л Ь ( A Ц П ) , 6 лo к б ы с т p o гo П pеo бpaЗo Bа} I и я Фypье (Б П Ф) и П op o Г o B o е y с т p o йс т в o . П е p e M н o } K и TеЛЬ П ' o Лo сo Bo й фи л ь тp и блoк пеpeнoсa спеKTpа BЬlI]oЛ}IенЬIнa a}IaЛoгoBЬIх эЛеMенTaх Il 09, 114]. . Пе p е н o с с пе й т p а с и Г н а Л a п pи CДЦ I { а r iи ЗK yЮ (л yн r ш е r r a HyЛ е B yЮ) v а с т o т y З t I а ч и T е Л Ь I I yo П p o Щ aeT ап П apaTypy o бpaбo тки . AI{П фopмиpyеT иЗ BЬIхo.ЦtloгoсигIlаЛа 6лoкa Пepе}Ioсa сIIеKTpa пoсЛедoBaTеЛЬ}IoсTьцифpoвьIх oTсЧетoB' yстpoйствo БПФ вычис. Л Яе T сПе K T p д е М o ,ц y Л и p o Bа Е I н o г oс Л o х ( H o гo cИ Г H aЛ a. B п o po гo во м yстpoйствe сpaBIiиBaюTся аMпЛиTy.ц'ЬI сПеKTpaЛЬнЬIх KoMtIo11еI{т с Пopoг oB ЬIMн а I l p я ) ^ I { е H И eИМ 6 ( в ц иф p o вo й фo pм е) . P еr п еI r и е o н aЛИЧI4ИиЛи oTсyTстBии цеЛи B ка}кдoМ ЧaсToTнoM KaHaЛe пoстyпaет [Ia BхoД. yстpoliства втopиuнoй oбpaбoтки B Bидe цифpoвогo кoдe. T аки м oбpaзo M с п o мo щ Ь Ю Б П Ф з а м еtI я еTся гpебен ка фи л ь тpo в дoЛлеpoBсKих ЧасToT' pассMoTpeH}Iaя B гI. 5.3. Coвpeменньlе ИtllC t l oЗ B oЛ яЮт B M a Л o \,I o б ъ е ме ( ме н е е 1 дм 3) pеaЛ и Зo BаTЬ BЬ ]Чи сЛ и T е Л Ьн ЬIr yсT p o йс T Bа , o с y щ е с T B Л Я Ю щ ие БП Ф' Чaстo тy BЗЯ Tи я o т. счеToB oбьtrrно беpyт в 3. . . 5 pаз BЬIIIIе MaксиMaЛЬI]oй чaсToTЬI B сПеKTpе CиГHaЛа' нo не l\,IеIlеeЧеM B Д.Bа paЗa B сooTBеTсTBиl,I 246
rhnn-
Ц) AKФ
',
3l/ log2 1/
h, n
N-1-r
)
/-r h: 0
Yь. Yk+ r , r : 0 ,
1/ -
I
N (N , 2
4 \ 2 -"
3N log2 i/
Пp и ме чaни e . Уд - oтсveтьt BхoднЬIx знaчeний cИfнaЛa,' hu * импyльснaя paкTeристикa цифpoвoгo фильтpа; N - чисЛo oтсчетoB Bxoдtloгo сигналa.
хз.
кpaщеIIиЮ BЬIчисЛиTеЛЬ}IoГo BpеI\4eIIи Пpи цифpoвoй oбpaбoтке сЛo}l(IlЬIx сигHaЛoB. LIз тaбл. 5.2 следyеT' ЧTo пpиIVIеIIеIIиe спекTpaЛЬнoГo allaЛИla наибoлее эIlo].IoMиЧнo B oTIIoll]еtIии oбЪеМа вьIчиёлений, a PЛC сo, сЛO)I{нЬIп,I сигнaЛoM .цaЮт вoзlt{o}I{tloсTЬoд}IoBpеMеIrHo изМеD'ITЬ скopo с T Ь и K o o p Д.ин а T ЬI ц е Ли' н o тp е бyю т бoле е слo> кн oЙ o.бp a бoтки сиг}IаЛа пo сpаBl{еI{и]o с иMПyЛЬсHЬ]Mи сTанция1\4и. fl.oстoинствa Ц{ФpoвьIх yстp oйств деЛ aЮT цел есooбp аЗ}IЬIM IIpиMеI]ен ие циф p oвoй обpaбoтки в PЛC сo сЛo)K}iЬIM сиГI{aЛoM несМoTpя нa б6лЬrпyю с Л o ) I ( н o с T Ь е е П o сp а Bн e н иЮ с a н a ЛoГ oBЬIМ и M e T oдa M и.
247
зAклЮчЕниE
списoк
литEPAтyPЬI
C'pедствa oсBoeIIия и иссле,цoBaния oKеaнa HепpеpЬIBlIo paзBи. этих 'сpедсTB вaются, a иx кoЛичесTBo paсTeT. Эксплyaтaция и D/слo. в сЛ.o)KнЬIxMopсKих yсЛoBияx тpебyет сoBеpIIIеI{сTBoвaI{ия }K,Heния paдиooбopyдo,Ba}Iия, oпpедeляЮщеГo инфopмaциoIIHoе oбеспечeниe фyнкциoниp'o.Baния сyдoB и д]pynих пoдви>кttьtx oбъEKTOB.
Пpименeние сЛo)I{HЬlх сиГHалoB .oTщpЬIEaeT :бoльшrие Boзм'o>K. нoсTи для пoсTpoeHия a'ц,aпTиBIlЬIx,pa.циoTехIIичeскиХсисTеМ' Пo. 3BoляЮlцих пoлyЧaть нaибoльtпyю инфopмaцию oб oкpy>кaющей oбстaнoвке B }CЛorBИЯХбьt.стpo Ме}Iяющихся хapaктеpистиK сpeДЬI (.систeмьI oKeаIl-aтMoсфepa). B этoй сBя3и пpeДсTalвляет и,HTepeс изyчеIIиe ItoBЬIх MетoдoB .ПoсTp'oениЯ,фolpмиpoвaHИЯ' 74 oбpalботки слo)к}IЬIх сигHaЛoB пpиMеlIиTeЛЬIIoк зaдачaM MopсKoи pa,ц.иoлoкa. ЦуII1'oBЯЗI4и yпpaBления. B aхкeнIroГo зel\lЛll' вЬIЗвaнIlЬIедви)I{ениеMлoкaтopallBoпpoсьI paДиoэЛектpoники Сep. oбш1етеxнинe. скaя. 1972.вьIп 6 C. 75-8l. |22. Фeльdман Ю. И. Флюктyации сиГнаЛa' oтрa}I{еI{нoгo пoвеpхнoсTЬю зeMЛи' пpи oд}toBpеMelrнol\4 дви}кении ЛoкaTopa и скallиpoваI{ии aнтенньl//BoпpoсЬI pадиoэЛеKтpoltики.Cеp. oбщетeхниЧескaя' |972, вып. 6. С. 22-35. |23. ФельОман Ю. И. и дp. сoпpoBoх{дeниe дви)I(yщиxся целeй. 1v1.,сOB. pа л и o , l 9 7 8 . 124. Фuзuксt oблакoв/A. FI. Бopoвикoв, И. H. Гaйвopoнский, Е. Г' 3aк, А. И. Мaзин; Пoл peд. A' Х. Хypгинa. Л', Гилрoметeoиздaт,ig6l.
t.
C. 'Габлицьr иIlTeгpaлoв' суMM, pядoB и
пpoизвeдeний. М-, Физмaтгиз, l97l. . 99. Pябgхoв И. P., Пonoв А. Л. OпpeдeлelIие функцllи зaтyхания lloвеpxнoстнoй вoлньt в KB Диaпaзoнe pадrzoвoлн/fИзв. ЛeнингР. эл.-Tехн. tlн-тa, |977, вьrп' 2l5. С' 7-9. 100. CвepОлuк М' Б' oптимaльньtе дискpетIrЬlесигнaЛЬI.М', Coв. paД|4o,1975, с,игнaЛьIи lIх oбpaбoткa. М', Сoв' 101. Cвuстoв B, x4. PaдиoЛoкaциortнЬIe pa . lи o,1977, |o2. Ctсuнеp Д'. П и Дp. Kепстp и егo.пpиMе}Ieниeпpи oбpaбor.кel"aнньlх|| с aнгл 197т' Tp. ин-тa инх(eнepoBпo элeктpoTехникeи paдиoэЛектpoникe/Пep. ' с. 65, Jtlbl0. с. 5-23. |03. Cкoлнurc zИ. BвеДениe B тexltикy paдиoлol{aциoнньrхсистем/Пep. с англ. lЦ.' Миp' l965. |04' Cкopep P. AэpoгидpoдиHаt\,IикaoкpyжаюЩeй сpeД.ЬIiПеp.с aнгл.; Пoд pед' д-Я. Пp eсм aна.М. , Миp , l 980. . сиГHaлoв.М., Сов. (1"ф Cл6ка B. K. BoпpoЪы oбpабor.кира.циoлoкациoнI.IЬlх pa диo. l9/ U' 106. Cлoваpь пo кибepнетике/Пoдpед. B. M. Глyrпковa Kиев, УсЭ, i979. 107. Сoвpеменна,яpaдЙoлoкация/Пoдpeл. Ю. Б. Koбзаpевa. М., Coв. paдиo, 1909 108 Coкoлoв А. B Pаспpoстpaнeние MиллиMетpoBЬIxи сyбмиллимeтpoBЬIх pадиoвoЛ}l в атмoсфepe зeмлrll|Итoгll наyI{и и тexник}t, |974, т. 5. с. 5-109. м ' Uoв. paдиo. 252
1ЗО.Якoвлев Д. H. ГeнеpaтopЬIс MнoгoпетЛевofr oбpатнoй сBя3Ью.М., Cвязь, 1973. 13'1.Якaшeнкoв А. А Нoвыe техниЧескиесpeдствa сyДoвo}кдениЯД{., Tpaнс. п o pт, 1 9 7 3 . l.32^Bесhmаn P., Spizzichitto А' The Sсatteгing of Еlесtгomagnеtiс Wavе fгom ^ Suгfасе. Pегgаmon Pгеss, lg63, сh. 7. Rough 133. Blаnсherd D. c- Thс еIесtгifiсаliоn o[ thе аtmosphеге bv .l partiсles fгom Чubb1еs..otrthe sеa//Pгоgгеss in oсearrogгaplry'Pегgamon Presё, g63, vo1. 1. P. 72-202. 134. Crombiе D. D' Doppleг Speсtrum of Seа Есho at 1З,56 Мс/s//Natuге, 1 9 5 5 , N 1 7 5 .P . 6 8 1 -6 8 2 1 -Q5 A'. St а t ist iсs of Sh iр Co1 lision s//J.of Na vig , 1 9 7 8 , vo1 . 3 1 , с r 9 f t ,4 . ' ' 2 P . 2-|1уЗ,-2 N |8. l36. D.gеr F., CLtrriе N. Sоme (]ommer-rts on the сhагасtегizаtiolloI Rаdaг Sеa ^. Сlutteг - Sпt. lЕЕЕ/AP.S/iSymp. Progrаm аnd Dig , Atlanta, |g7'4, N 4. P. З2З-327 .
253
| 3,7.I'а g Л ., 4. V /е i b u l l D i s tт i b u ti о n A p p l i e d t o S eа C l ut t еr l l R a da r . 7 7 , L , | g7 7 . l0l-104 i3q. Fеdoroushi L., Gаlorаg V/,, 11аjduk./. Tеstirrg the Sperгy Сollision Avoi. da nсе S ystem/ / J.о i Nа. v i g . ,l 9, 'б, r, . o l . 32, . N 1. P. 6 4 --9 " 0 . |З9 Grаaes |Y/. G. Seaгсh Radаr Traсking in Heavy Seаs//Nar,аl Еrrgineeгs J.' l962' Aug., vol. 74, N 3. P. 497-505. |40.,Hoу.п1-аn с тЦg jоint distгibution of suссеssivе outputs of lirlеаr d'V еtесtoг/ / J.oI Ap p l'W-,' . P h y s, 1954.v o l . 25' P . t006 . 14| . 1. МСo Rе so l u ti o n A . 422 (хI ) аd o p t . 1 5 N o v . 1 9 7 9 , P еr i o гm a ns S t a ndaгds foг ArrtсlтnаtiсeQаdаг Piоting Aids (ARPA) |42. IЕЕЕ Trar-rs.AP-25' Jan, |977, N 1. [Spесial jоint issue on radio oсеano. g гаp hy. ] |43. Jаkemоn Е., Puseц .4. Statistiсs of Non-Raуieсh Мiсt.owavеSea Ееho//Ra' da r-77,L, 1977.P 105- 108. I44' Kаtzin. М. Baс k - s с аttе ri n g fro m S е а S u гf а с е/ / I R Е С o nv . R ес . A P , 1 9 5 5 , pt. 1. P. 71. 145. I(ostilаttten V., Ttto.tlint,nP. Casualties to Tаtrkегs in thе i-iаltiс 19601sт5lIJ - of Navig , 1960,vol. 33.,P. 379-386. , 146' Lаmb I].- H. С|tmatе: Pгesеnt, Past аnd Futuгe. L', Меthuen and ltd' 1972. |47. Lе Pаge L. S., Мilaright А. L. P. Rаdаг and Iсе//J. of thе Institute ot Naviga tion. 195 3,v o l . 6, N 2. P . - l l 3- 130. l48' Lсtllisott'с. R. С. The estimation ol сollisioir Risk foг mаrinе Traffiс UK rvаtегs//J.of Nаvig., 1980,vol. 33, N 3. P' 327_328. I49 l|4сItltуre Л. Flow patteгns in Bгеаking BubЬlеs//J. Geophys. Res. l972' у o| ' 77, N 27. P. 5211- 5288. |50. Mooтlаdiаn G. С., Leain' I]. ovеr the horizсln oрtiсal pгopagation itr a mагitimе enviгс'nmеnt//App1. opt.' 198C,vol' 19, N l. P. li-30. 151. Nаkаgаmi, М. The m-Distribution-A Gеneгal Formula ot Inteпsity Di. stгibu!ion of Rapid Fading//Statistiсal Д4.еthodsin wave pгopagation/Еd. G. Hoffman. Pегgаmon Pгеss, 1960. |52. Nаthanz'on F. Radar Dezign Pгinсiplе. N. V', МсGгow-Hill, l969. 153.-Nаthаnzon F., Pаtrick R.1. Rаdаг-pгосipitation есhoes. Еxpегiments on tеmpoгаl, spаtiаl аnd fгеquеnсy сorrelаtion//IЕЕij Tiаns. Aeгospaсе аrld elесtгoniс S ysterns,1968,vo l . 4, N 4. P. 505- 514. I54. Piсigеon И. lИ' Frеquеnсil depеndenсе of гadaг duсt//Radio Sсi, l970' v ol. 5, N 3 |55. Рitigean 1/. \Y/.Тhe Dopplег dеpendеnсeof Rаdaг Sеa Rеtuгn//J GеophysRes, Feb.. 1972. |56. Piеrsоn llz. /. SkуIah K. s. l93 and AIrаlysis of thе Wiпd Fiеld ovег thе oсеаrr//Сoпtrib.N ll6 of Geophys. Sсi. Lab. Dеpt. of Mеteoг. and oсеanogг. Uni. v егsity Bгonх. , 1 970. 157. Rаtjаr Cгoss Sесtiorr Har-rdbook/Еd'G T Ruсk, L, Plеnunr Pгеss, 1970158 Rсldаr-77iiIrrteгnational Сollfегenсе, l977' N 159. |б9. Riсhtеr l. It., Ilitnеg 11. И. Radio Plopаgatiсln in а ]\laгiпе Еnviгonment/ / Nаval Res Rе v . Маy - Ju n е l 974, S p e с i al i s s uе' P . 2 -1 l . 160. Ro/l ff. U. Physiс oi thэ Мaгine Аtmospheгe/Aсadеmiс Pгеss. N. Y.; L. I 965. \61. Vеrу High-Frequenсy l(аdio Wаvе Sсatteгiпg by а Distuгlrеd Seа Suгfaсе/F. G. l]ass, I. М' Frrks, A. I. Kalmykov etс'//IЕЕЕ Trans. AP-16, 1968, N 5. P 554-568 162 W,еissmаnD. Е', Jonson ] |V. D:ual Frеquеnсу Сorгоlaticn Rаdaг Меasu. гепrеnts of thе Hеight Statistiсs of oсеаn Wаvеs//IЕЕЕ Тгаns. AP-25, |977. P 74_8З 16З' \Yс;оdсoсhА. H. Seа sali in a tгopiсаl stoгm//J. of Меtеorology' 1950' vol. 7, N 6. P. 397- 401. P
i I
254
oглAвлEниЕ
,) 5 tt
l3 L7
ao
56 70 77 80 85 93 9l)
98 103 106 106 117 126 131 |З4 139 140 t52 160 pаб от ь t
l7 l
5 .3 5.4
oбра бoт кa с иг н а Л oB' пoBьI I lI аЮlц aя п oмe х oyстoй uи вoсть PЛC Ha кoпит eли с иг н a Л oв Фильт pы с пеpемен н oй nЬ"Ь. Ь'i Dо тr
l l nи r l
п qтnnr т
5 .5 .Пpимеpы цифpoв oг o фopми p oвани я сл o} кI tЬI xси гI lаJ I oB 5.6. Пpимep цифpoBoй oбpaбoтки слo)кнЬIхсигнaлoB
210 225 226 228 2:16 545 91я
З а к л юченltе
2+g
Cписок ЛиTepaTypЬI
Bиктop Иванoвич винoкyPoв Bиктop A6pамoви.r гЕtlкиH Ceрreй Пeтpoвин кAлЕHичEHкO Aлeксeй 3axapoвин кисEлЕв Bлaдимиp Иванoвич Ц.IEPБAк мoPскAя
PAдиoлoкAция
Зaведующий peдaкциeйА' !. Cтаpкoв Peдактоp С' Ю' Kуpаulева ХyД,o;кественньtйpeдактop О П. АнОpеев Tеxническиl.tpедaкTop T. II' Павлюк Koppектopьr T C. Алекса,нdpoвсl, B' Ю. Cамoхuна, А.
И
ОньLщак
ХvдoхкдyнapoднЬIe пpaBиЛa ПpеJ b
дyпpе}кДеHия стoлкI{oBeHий сyдoв IIяти нoвых стaTей, oTl{oсящиxся K испoлЬзoBaниЮ pa/ц.иoлoкaциollHЬIХ сpе.ц.сTB. B Koнце 70-х гг. Мeхкений oт мopскoй пoBepxнoсTи IIpи кpyгoBoМ oбзopе B TyMaне и дo)I{де [l38]. Пoмимo этoгo' для Mopских paдиoлoкaциollllыx стaнций oстaeтся Bсегдa aктyaльнoй зaД,aчa oбнapy>кенplЯ НaBklГaцIфннoгo oгpaх(дeния (бyев, Bех и пp.), бepегoвoй неpты и цeлей вблизlа tIее B сЛo)кHЬIх Mетeopoлoгическиx yсЛoBI.Iяx. Известны aBтotIaTизиpoвaI{IrьIесистeMы пpедyпpе)кдеtIиястoлкнoвений, нaIIpиMеp кная oсoбe.нность PЛC - BoзMo}кнoсTЬ ПoчTи oДнoBpеMеннoй oценки сoсToяния мopскoй I]oBеpxtIoсTи и aTмoсфepы. Tаким oбpазoм , М o p с K ие PЛ с М o ) K I { o paссM aTpи BaTЬ н е To ЛьK o I { аK сpедсTBo oбеспеЧеtlия МopеПЛaBания' нo И Ka:к сpеДсTBo oбъектив' tloГo KoHTpoЛя 3a oкpy)кaющей сpедoй и ее изyчeltия. Пoнятие I{еIlиЮ целeй свЯзaн с фyндaмеI]TальнЬIМи oсoбеннoсTяMI.t си. 8
4S;
,, ?- s 9F
vю
99Е lЁdo ]aФ
=т т-^ RФй tr9ь
: \o
Ф o
у
Fts Od
F,. -d .|> z ,L
Е Е g2 =l
у'у oo
сTе1\,IЬI oKeaII-аTMoсфеpa, ских дBи}KеI{ий. .&lopские yслoвия и
с МaсIIITaбaMи aTп,toсфepных и oкeаниЧеpa,п,Ieщение
PЛС
Нa
сyдHе сyщесTBеI{Iro
влияют и нa pa6.oтypадиoЛoкaциoннoйaппapaтypы. ПЪpeoтpaхKal{иекoM. сyДoB paдиoЛoKaциotlт{Ьlми сpе.ц,плeкснoЙ зaдaЧи-9QppyдoBaния стBaМи. Этa кoмплeкснaя зa.ц,aчa яBляеTся сoсTавtloЙ ЧaсTЬЮ IIIиpoKoГo }rапpавлeния - paдиoэЛеI{TpoнIIoгo oбopyлoBaHvIЯ пoд.Bи)K. ньlх oбъектoв' K кoTopЬIM oTI{oсяTи сyдa. Aнaлиз ПеpечисЛеIlHЬlx пpoблем, сoсTaBЛяющих oсI{oBt{oе сo. дepх(aниe Iloнятия >, B paMKaх o.цнoй книги зaTpyд[rиTеЛен |7, пo.Bидиivlo1{y' нецелесooбpa3eH, пoэToМy авTopЬI opгal{ичиЛи KpyГ paссMaTpиBaеМЬIх BoпpoсoB сЛ-едyющиМи: 'n' BЛуIЯHI4)Мopских yслoвий Ha paдиoЛoкaциollнoe oбнаpy>кeниe ц ел ей ; . вo3Mo)K}IoсTЬиспoЛЬ3oBаtlия pазлиuий B xapaKTеpисTикax нy}кIIЬIх и MeшaЮIIIиx oтpa>кeний ДJlЯ BЬI,ц'eЛеHияпoлeзнoй инфopMац и и :
.и Bo 3м o )к ttoсTЬпoсTp oeния, ф op миp oвaI.Iия oбp aбoтKи сигнaЛoB' yсЛoBияМ и' сЛеI\iIopсKих K сЛo}кньIM oбеспечивaЮщиx aдагITaциЮ инфopмaцию нa пoЛе3HyЮ BЬIдeлятЬ П03BoЛяЮщиx дoBаTелЬHo, r,|lс,lнм е eш aЮ щих oтp а> к ений. B книге исПoЛьзoвaI{a пpиняTaя Tеpl\,Iиl{oЛoгIlя.B oтдeльньlх сJIyЧaях естЬ oTстyпЛения. Taк, сиГнаЛ аBTopЬI xapaKTepизyюT ('l{l,iницaMI,tД'ли}Iы с yчеToM скopoсTи pаспpoстpaHеI{ия эЛеKTpo. MaгriЦTнЬIх BoЛн, т. е. BMесTO Д.ЛитеЛЬ}IoстисигнaЛа вo BpеMeни yI(aзЬIBaЮт paссToяHие, ПpoхoдиMoe 3a BpeМя сyЩeсTBoBаHI4Яc|1. и т. П. I.llаJlа' зa Пеpиoд l\{o.ц.yЛяции Пoд. y зй, к oполoсньtй сигнаЛ> > П o д теp минаN{и < < luиp oKoПoЛoсI]Ь1 ПpoTя}кеt{. пpoсTpaI{сTBеIItlая эKвиBaЛeнT}Iaя сигi{aлЬI' l)il:Jу]\4еBaЮT Il()с.l.ЬкoтopЬIх IIoсЛе oбpaботки сoстаBЛяeT MaлyЮ ЧaсTЬ пpoTяцеЛи сooт. )|((|lI|()сТицели, сpaBHvтм.av1ЛI4бoльurе пpoTя}I(еI{I{oсTи - сигнaЛ, y кoтopoгo l}(.l'(''I.I]сHt{o' Пoд TеpМинoM ll
6aзa (пpoизведeниепoлoсы нa дЛительнoсть) 6лизкa K eДинице. кaтия) сoстaв. пpoтя}кеIltloсть кoTopoгo oбp1б9тки дo .вeнIIaя ляeT lI\iIaJ.Iylrc чaсть ПpoсIuaTpЧэaемoйPЛС дистallции. (или мaлyю чaсTЬ. oт paдиoгopизoнтa). Пoд I(ьto3}IaTЬ' oT кaкoй пpoстpalrсTвeннoй o6лacти меIIIаюIцих oтpах<eний и цели oTpa}I(аeTся paдиoлoкaцlтoнньtй cИГHaЛ, Tак кaк эTo пpеДoпpедеЛяеT пPoсTpaнсTвeHнo.BpеMeнHьIе кoppеляlциotIнЬIе сBoйстBa oTpa)I(енIlых сI.Iгнaлoв. Импyльсный пaчечньlй сигtIаЛ' кoгеpеI{Tнo o6paбaтывaемый B пpиеМIIиKе' oTIloсяT K ПpoсTЬINl 14ЛИсЛo>к}IЬIМсигHaлal\,l' если Пеpиoд егo пoBтopeния' пеpесчитaнньlй нa пpoсTpаHс'TBo' бoльrпе иЛи МенЬIIIе зaдaннoй ПpoсI\4aтpивaемoй ДvIcTaНЦIIИ. Пpи paссмoтpеIlии сигHaлoB' B To]\,IчисЛе и ll]иpoKoпoЛoсHЬIх' IIpeдпoлагаюT' Чтo пoлoсa чaсToT' Зallи]иaeмaя иx сIIеKтpoM' 3HaЧитeльIlo мeHЬIIIе несyЩей ЧaсToTы' т. е. Af((fg. Пoэтoмy спpaвед.. ЛиBo кoмплeкснoe пpедсTaвлеHиe cИГHaЛa в Bиде I]poи3Bедения oгибaющей на эI{спo}IеHциалЬIryюфyнкцию слyнaйнoй фaзы. в бoльtпинстве слy. Пpи paссMoTpении хapаKтepистик PЛс чaeB испoлЬ3oBaн эI.Iеpгетический кpитеpий, ЧTo I{eЛЬ3я сЧиTатЬ yдoBлeтBopителЬIIыМ, тaк кaK pяд Ba}I{IIьIxфaктopoB пpи этoM tIе yЧтеtl. oднaкo yчeT дa}кe oсIIoвнЬIх фaктopoв пpиBeЛ бьt к недo. пyстиIvloмy Bo3pастaIIию oбъеМa KHИГИ и yсЛo)KIrI{л бьl ее чтeIIиe.
списoк
AKФ _
сoкPAщEtl|l|Й у| oБoзнAчEl{иЙ
авToкoрpеляциoн}Iaя фylrкция
Alvl - aMплитyДHая Moдуляция AЦп - a н a л o г o -lIифpoв oй пpeoбpa зoв a т ель BAP У - Bp е М е нн а я а в т oМ a т иЧeс кa я peг yлиpoв кa yси л e нI . rя B K Ф - B3 а иМ н a я кoppeля циoliHa я фyн кu ия Д1'{П - д ис K p e тн a я М oД yЛ иpyюща я пoсЛ едoв a т eлЬнoсть Д сЦ - д o пл е p o вс кa я сeлeкция целей
ИKo _
инД ик а тoр кpyг oв oг o oбзopa иtITеГpаЛЬI{aя Mикpoсхe[,Ia лЧЛ{- л ин e йнa я Чa с Toт Ila я мoдyля ция нИП - Irеpeгyля p I{ая I,lм1пyЛ ьсн a я IIoсЛед.oвaте']ЬнoстЬ o3У - o tте p а ти в н oе за IIoМ ин a Ющс с уст рoйс т в o П3У - ттo с To янHoсзa ' пoМ иl{а ющeе уст poйс т в о псtI - пс e в Д o с л yЧa йн a я пoс лeдoв a т eЛ Ь н oст Ь P ИП - p е г y Л яp нa я иM пyЛ Ь сHa я пoс лeД oBa TeлЬ ЕloсT Ь PЛ C - p a д иo Л o кa циoHпa я с т a I{ция с B Ч - с в r p х в Ь I сoкиe ча Cт О т Ь I с.цЦ - с e . 1 e K ц ия дв иlкyщихся цeлeй УKB - yЛЬтpaкoрoткие вoЛtlьI - y с тp o йс тв o пoдa BЛ eн It я oт pа лt eн ий Ф.\t - ф a з o в a я M a н ипyЛ я цlIя BФF i - ф y н к ц ия н еoпpедe'lен н oст t l сиГн a лa ' в за и мнaя ФH цB м - ц иф p o в aя в ьIчис Л ит еЛ Ь lla я М a шин a Ч,\t - Ча с To тH а я M o.1yля u ия ЭB.\( - э"leктpoннaя вЬIЧисЛиTr.rlЬI{aяMaшиIla - э ' - r c к тp oUiIo- Л yчeв a ят pубкa эД\с - э Л e l { тp oМ a г Il,ITIIа яс oв liест I{l{ос т Ь э П P - э Q Q е к Tив Hа я поBерхI{oс т Ь pа с сея I{ия t - врeMя i - ч а с To Ta R - p a с с To я}lие P - МoщI{oсTЬ fo - дoпЛеpoвсI(ий сдвиг Чaстoты D - в е p o ятI { oс т Ь пpa в иЛ Ь I{oг o oбн а рy>кeн ия F - в e p o яTl { oс т ь лolкн oй т peв oг и Tt -Д''IитeлЬнoстЬ кoгеpенTIloгo наI{oпЛеIlия пoсьIЛки' мoдyлиpyемoй пo сЛo)кнollly зaкoнy G - усиЛeниe aнтeннЬI Рц _ МoщIloстЬ сигI{аЛa' oтpa}кеI{I{oГo oт цeли 1 - длиI{а вoлI]ы т - зaДеp>Iiкa вo вpeMеIIи Af - IltиpиI-Iа спeктрa сигIIaЛa' в кoтopoN{ сoдeрх