Повышение точности угловых координат при использовании фазированных антенных решеток в системах радиолокации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
е единственного максимума совпадает с угловым положением более мощного сигнала. Указанный эффект не зависит от относительных мощностей сигналов.
Выявленные закономерности позволяют сформулировать технические предложения и обосновать выбор параметров излучаемых сигналов и антенных систем, функционирующих на основе предлагаемого алгоритма. Кроме того, необходимо отметить, что степень взаимной корреляции сигналов 0,1тАж0,3 позволяет устойчиво различать сигналы от различных источников.
Рисунок 3.1
Рисунок 3.2
Рисунок 3.3
а)
б)
в)
Рисунок 3.4
а)
б)
в)
Рисунок 3.5
а)
б)
в)
Рисунок 3.6
а)
б)
в)
г)
Рисунок 3.7
а)
б)
в)
г)
Рисунок 3.8
Рисунок 3.9
Рисунок 3.10
Рисунок 3.11
Рисунок 3.12
Обеспечение возможности гибкого управления амплитудно-фазовым распределением в каналах антенной решетки позволяет реализовывать различные алгоритмы обработки сигналов при измерении угловых координат. В частности использование критерия минимума дисперсии шума выходного сигнала при сохранении коэффициента усиления антенны в заданном направлении позволяет принимать только сигнал от источника, попадающего в главный максимум ДН, и формировать, в случае некоррелированных сигналов, нули ДН в направлениях источников, лежащих вне главного лепестка ДН.
Использование аналитического представления обратной ковариационной матрицы принимаемых антенной сигналов дает возможность получить выражения, определяющие потенциально достижимые значения ОСПШ как в случае коррелированных, так и некоррелированных во временной области сигналов.
В случае приема совокупности некоррелированных сигналов, как показывает анализ полученных соотношений, независимо от соотношения их мощностей, происходит выделение только сигнала от источника попадающего в главный максимум, а сигналы от остальных источников на выходе антенной системы оказываются подавленными.
Для совокупности коррелированных сигналов выходное значение ОСПШ определяется не только мощностью сигнала, но и степенью корреляции с сигналами, источники которых не попадают в главный максимум.
Выполненные численные исследования позволяют сделать вывод, что предлагаемый алгоритм обеспечивает различение по угловому положению источников некоррелированных сигналов независимо от соотношения их мощностей при угловом расстоянии, равном ширине ДН по уровню половинной мощности. В то же время традиционный алгоритм формирования луча не дает возможности различения источников сигналов при соотношении их мощностей более десяти децибел.
Возможности углового различения источников сигналов сохраняются при использовании предлагаемого алгоритма и при наличии их частичной корреляции. При этом угловое различение двух источников с угловым расстоянием, равным ширине ДН по уровню половинной мощности, будет наблюдаться и для степени корреляции сигналов до значений 0,8тАж0,9.
В случае полностью коррелированных сигналов различение источников не наблюдается. При угловом расстоянии между источниками, равном ширине ДН, в случае равных мощностей в зависимости выходной мощности наблюдается только один максимум, расположенный на биссектрисе между направлениями на источники.
При увеличении мощности одного из сигналов в анализируемой зависимости сохраняется один максимум, но наблюдается его смещение к более мощному источнику. При соотношении мощностей сигналов более десяти децибел угловое положение максимума выходной зависимости совпадает с направлением на источник более мощного сигнала.
4. Военно-техническая значимость полученных результатов
.1 Исходные данные
Для оценки военно-технической значимости работы используем результаты исследований полученные выше. Так в случае одной цели, для которых зависимости показаны на рисунке 4.1, использование обоих алгоритмов приводит к одинаковым результатам. Оценка углового положения в обоих случаях является несмещенной, а величина ОСПШ имеет одинаковое значение. Таким образом, эффективность предлагаемого и традиционного алгоритмов будет одинакова, вследствие чего одинаковое значение будет иметь и величина предотвращенного ущерба.
Перейдем к случаю различения трех целей, для которых зависимости показаны на рисунке 4.2. В случае целей с равными ЭПР оценки угловых положений целей, получаемые с помощью обоих алгоритмов оказываются несмещенными. Однако при использовании предлагаемого алгоритма сверхразрешения величина ОСПШ составляет 40тАж50 дБ, в то время как для традиционного алгоритма эта величина составляет только 7тАж8 дБ.
Если ЭПР средней цели значительно превосходит ЭПР крайних целей (мощность сигнала среднего источника много больше мощностей сигналов от крайних источников), то предлагаемый алгоритм сохраняет свою эффективность, обеспечивая значение ОСПШ 40тАж45дБ (рисунок 4.2 а, б). Использование традиционного алгоритма формирования луча приводит в этих случаях к получению смещенной на два градуса оценки углового положения первой цели и необнаружению третьего источника сигнала (рисунок 4.2 в, г).
Для проведения раiетов величины предотвращенного ущерба использовались следующие данные:
дальность до цели ;
длительность импульса ;
эффективный радиус поражения б?/p>