Модернизация алгоритма распознания цели многофункциональной РЛС
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? частоты ?f = 2МГц, следующей с частотой повторения FП = 600 Гц.
Сигнал типа IБ - прямоугольный импульс большой длительности с гармоническим заполнением, длительностью ? = 360 мкс и частотой повторения FП = 200 Гц.
Квазинепрерывный сигнал типа IIT представляет собой пачку радиоимпульсов длительностью 4,4 мкс, следующую с частотой повторения 200 Гц. Длительность импульсов внутри пачки и частоты повторения импульсов в пачке могут меняться в пределах 0,8…10 мкс и 25…100кГц, с сохранением скважности Q = 13.
Применение цифровых устройств позволяют автоматизировать процесс БР, т. е. захват и сопровождение.
Таким образом, принципиальным отличием построения МСНР 9С32 от других РЛС является то, что обработка сигнала - аналого-цифровая с применением различных типов сигналов при высоком уровне автоматизации процесса боевой работы. Кроме того, особенностью является также многоканальность по цели и одновременная возможность поиска и сопровождения целей, что достигается применением СКС, устройства первичной обработки (УПО), ФАР.
1.2 Технические характеристики сигнала типа 1А и аналитическое его описание
Сигнал типа 1А используется для обнаружения целей во второй-четвертой зонах в режиме БРА-АУ при отсутствии пассивных помех и представляет собой линейно-частотно модулированный (ЛЧМ) сигнал длительностью 120 мкс, следующий с частотой повторения 600 Гц, периодом следования 1667 мкс и с девиацией частоты внутри импульса 2МГц. Обработка этого сигнала производится квазиоптимальным фильтром на дисперсионных пьезоэлектрических линиях задержки (ДПЛЗ), позволяющих производить сжатие импульсов до 1,7 мкс. Данный сигнал позволяет быстро просматривать зону поиска и производить однозначное и точное определение дальности.
Аналитическое выражение сигнала типа 1А, может быть представлено в общем виде [4]:
, (1.1)
где - огибающая амплитуд сигнала, сложной формы (з-н модуляции);
- функция, описывающая закон изменения фазы;
- закон изменения частоты.
В данном выражении управляемые параметры , изменяются значительно медленнее по сравнению с несущей частотой.
Выражению (1.1) соответствует временная, частотно-временная и фазовая характеристики, представленные на рисунке 1.1.
Рисунок.1.1 - Характеристики ЛЧМ сигнала
Рассмотрим радиоимпульс c огибающей прямоугольной формы. Будем полагать, что частота ВЧ заполнения импульса линейно нарастает от начала импульса к его концу. Конкретизируя математическую модель сигнала, предположим, что его длительность равна , причем точке соответствует середина импульса, а мгновенная частота изменяется во времени по закону
,
где - несущая частота;
- параметр, имеющий размерность скорости изменения частоты во времени .
Полная фаза сигнала (подкосинусное выражение) будет определяться выражением . Следовательно, математическая модель сигнала типа 1А будет иметь вид:
(1.2)
Анализ выражения (1.2) показывает, что параметры сигнала, а именно закон модуляции и закон изменения частоты соответствуют периодической последовательности видеоимпульсов и изменению частоты несущего колебания по линейному закону соответственно.
1.2.1 Влияния эффекта вторичной модуляции на характеристики выходного сигнала оптимального фильтра (ДПЛЗ) для сигнала типа 1А
Рассмотрим характеристики сигнала на выходе оптимального фильтра согласованного с сигналом, отраженным от точечной не флюктуирующей цели с учетом вторичной модуляции (ВМ) при ее радиолокационном наблюдении.
Импульсная характеристика оптимального фильтра определяется выражением:
где - временная задержка фильтра;
- ожидаемое значение доплеровского сдвига частоты, поэтому сигнал на выходе фильтра (отклик) имеет вид:
где - расстройка фильтра по частоте;
- доплеровская составляющая эхосигнала.
Для простой модели комплексного отраженного сигнала от самолета без учета эффекта затенения и с учетом ВМ отклик будет иметь вид:
где - амплитуда сигнала от k-ой блестящей точки;
- фаза k-ой составляющей сигнала блестящей точки;
- частота вращения вала турбины.
Учитывая определенную функцию неопределенности закона модуляции зондирующего сигнал , отклик на выходе оптимального фильтра можно представить в виде:
.
Данное выражение характеризует вклад планерной составляющей в отклик оптимального фильтра. С учетом этого и вклада эффекта ВМ на радиолокационный сигнал отклик будет иметь вид:
.
Проанализировав данное выражение видно, что структура комплексной огибающей отклика фильтра на сигнал, отраженный от самолета, зависит от характеристик функции неопределенности и закона ВМ.
Так как ширина полосы пропускания оптимального фильтра определяется шириной спектра зондирующего сигнала, то в отклике фильтра можно учитывать лишь те составляющие, для которых
В случае коротких сигналов практически не происходит искажение отклика фильтра за счет ВМ, а амплитуда отклика пропорциональна значению комплексного коэффициента отражения и рассеяния (ККОР) объекта в момент отражения зондирующего сигнала:
где - время группового запаздывания от n источников отражения.
Последовательность одиночных сигналов с малой длительностью позволяет получить дискретную последовательность значений ККОР объекта в соответствующие м