Модернизация алгоритма распознания цели многофункциональной РЛС
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
оменты времени. Путем восстановления огибающей последовательности откликов фильтра (внутрипериодной обработки) и ее анализа возможно извлечение и использование информации о законе ВМ для решения задач радиолокационного наблюдения (распознавание, опознавание, обнаружение и т.д.).
Учитывая значения доплеровских сдвигов частот и ширину спектра ВМ, можно утверждать, что при любой форме одиночных сигналов длительностью в несколько единиц-десятков мкс и менее вторичная модуляция не приводит к деформации откликов фильтров внутрипериодной обработки, а лишь вызывает межпериодные флюктуации амплитуды и фазы выходных сигналов.
Соответственно, принципы обработки последовательностей отраженных от объектов коротких одиночных сигналов с целью выделения дополнительной информации при анализе законов ВМ не зависят от временной структуры одиночных сигналов и являются одними и теми же, - как для простых, так и для сложных сигналов.
С увеличением длительности одиночных сигналов начинает проявляться деформация их комплексных огибающих и откликов фильтров. Характер влияния составляющих вторичной модуляции различен и определяется комплексными амплитудами и частотами, а также формой тела неопределенности.
Рассмотрим особенности проявления эффекта вторичной модуляции в выходных сигналах оптимального фильтра на примерах простого и ЛЧМ прямоугольных радиоимпульсов.
Функция неопределенности закона модуляции простого прямоугольного импульса (ППРИ) длительностью Т0 определяется выражением.
поэтому отклик фильтра будет иметь вид:
Огибающие реакций фильтра на k-ые составляющие описываются сечением поверхности тела неопределенности по оси времени .
Вклад составляющих в выходной сигнал оптимального фильтра в различные моменты времени определяется значениями сечения поверхности неопределенности плоскостями в точках .
Ширина основного лепестка функции по нулевому уровню равна , поэтому фильтр подавляет составляющие вторичной модуляции для которых . Без ослабления проходят составляющие с частотами . С весовыми коэффициентами от 0,63 до 0 они участвуют в формировании значения отклика оптимального фильтра в момент времени составляющие с частотами .
При больших длительностях сигналов (где - период вращения вала турбины) фильтр обеспечивает частотную селекцию одной составляющей, для которой
Изменяя величину расстройки по частоте, можно селектировать соответствующие гармоники частоты вращения ротора двигателя.
Для прямоугольного ЛЧМ радиоимпульса длительностью Т0 с девиацией частоты функция неопределенности определяется выражением:
где знак определяется знаком скорости изменения частоты. Тогда для отклика оптимального фильтра будет иметь:
Принципиальной особенностью отклика оптимального фильтра на ЛЧМ сигнал при наличии эффекта ВМ является трансформация спектра частот ВМ в распределение времени задержек отклика фильтра на составляющие спектра вторичной модуляции:
Временной интервал между частными сигналами равен а, их амплитуды определяются выражением:
Отсюда следует, что в формировании отклика фильтра будут принимать участие лишь те составляющие для которых выполняется условие Так как длительность сжатого импульса , то при максимальном значении смещения Т0 число разрешаемых гармоник частоты вращения не превысит величины коэффициента сжатия. Таким образом, при максимальном значении смещения Т0 количество разрешаемых гармоник частоты вращения не превысит величины коэффициента сжатия сигнала . Для разрешения вальных гармоник во временной структуре отклика длительность зондирующего сигнала должна быть больше длительности периода вращения ротора двигателя. Для разрешения составляющих кратных частоте следования лопаток, требования к длительности сигнала снижается в несколько раз.
Ширина спектра вторичной модуляции на несколько порядков меньше девиации частоты ЛЧМ сигналов, поэтому искажениями амплитуд можно пренебречь, полагая Таким образом, доплеровский портрет цели будет трансформироваться в дальностный. Однако характер этого портрета, как и в случае доплеровского, будет определяться длительностью сигнала, шириной спектра ВМ, числами лопаток и частотой вращения рабочих колес ротора двигателя цели.
При малых длительностях сигналов единицы десятки мкс деформацией отклика фильтра за счет вторичной модуляции сигналов можно пренебречь. ВМ в этом случае проявляется в межпериодных флюктуациях амплитуд и фаз откликов фильтра на одиночные ЛЧМ сигналы в соответствии с законами изменения комплексного коэффициента рассеяния цели.
1.3 Технические характеристики сигнала типа 1Б и аналитическое его описание
Сигнал типа 1Б используется для обнаружения целей в режиме БРА-ЦУ и представляет собой гладкий импульс длительностью 360 мкс, с гармоническим заполнением и частотой повторения 5000 мкс. Этот сигнал обеспечивает более высокие характеристики обнаружения при работе в условиях помех типа белого гауссова шума [3].
Сигнал 1Б в простейшем случае это - ПППРИ (периодическая последовательность прямоугольных радиоимпульсов). Радиоимпульсы, отделены друг от друга паузами. ПППРИ называются высокочастотные колебания, амплитуда которых изменяется по закону ПППВИ (периодическая последовательность прямоугольных видеоимпульсов). Прин