Параметрическая оптимизация автокомпенсатора активных шумовых помех

Доклады БГУИР

2011 № 3

УДК 621.396.98

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ АВТОКОМПЕНСАТОРА АКТИВНЫХ

ШУМОВЫХ ПОМЕХ

ДО ТИЕН ХУНГ, И.Н. ДАВЫДЕНКО

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники П. Бровки, 6, Минск, 220013, Беларусь

Поступила в редакцию 22 февраля 2011

Получены оптимальные значения параметров цепей самонастройки одноканального автокомпенсатора активных помех, реализующего критерий минимума мощности помехи. Предложенные решения предназначены для использования в РЛС с быстрым линейным сканированием.

Ключевые слова: автокомпенсатор шумовых помех, параметрическая оптимизация, ошибки самонастройки.

Введение

Задача внедрения автокомпенсаторов шумовых помех в РЛС с быстрым сканированием является актуальной. Основной проблемой таких автокомпенсаторов являются большие динамические ошибки самонастройки. Для снижения влияния динамических ошибок автокомпенсаторов на эффективность компенсации используют в том числе следящие системы второго порядка астатизма и расширение полосы пропускания замкнутого контура самонастройки. Однако расширение полосы пропускания приводит к увеличению вклада флуктуационных ошибок в суммарные ошибки. Очевидно, существуют оптимальные значения параметров цепей самонастройки, при которых суммарные ошибки самонастройки минимальны. В статье анализируются выражения для суммарных ошибок самонастройки автокомпенсатора и формулируются подходы по их минимизации. Предполагается, что спектр задающего воздействия автокомпенсатора соответствует колебательному звену.

Основная часть

В предположении, что спектр задающего воздействия соответствует формирующему фильтру в виде колебательного звена, в работе [1] получены следующие выражения для дисперсий динамической и флуктуационной ошибок автокомпенсатора шумовой помехи:

1 + 2а- ^

= аи

Киа0

1 +

к12

+

К 2 К

- 2—^ + 2а

КпКп

0

КК

+ —^ + 2а—1°

< 20 < 00

= ^

А/ж ^

К

- + -

К

2 2  К

11 у

где SW ЭКВ - эквивалентная спектральная плотность возмущающего воздействия измерителя весового коэффициента автокомпенсатора.

Двумерный график зависимости среднего квадрата суммарной ошибки фильтрации весового коэффициента автокомпенсатора Кп, К12 ) = +а2А^ от параметров К11 и К12

для 8ЖЭКВ = 106(кГц-1), ю0 = 1,256(рад / мс) и а = 1(кГц) приведен на рис. 1.

20 40 60

Рис. 1. Зависимость среднего квадрата суммарной ошибки от коэффициентов фильтрации

В соответствии с графиком могут быть получены следующие значения оптимальных коэффициентов фильтрации для заданных исходных данных:

К

= 25 кГц; К^ = 600 кГц .

Можно показать, что для РЛС с быстрым сканированием выражение (1) в окрестности минимума ошибки примет более простой вид:

стд

ю,

К

В этом случае выражения для оптимальных значений коэффициентов фильтрации с учетом (2) и (3) могут быть получены в следующем виде:

К

16-юг

2

Кю — 2ю Г\

12-опт

252

Для проверки правильности полученных выражений (4) и (5) было проведено имитационное моделирование автокомпенсатора шумовой помехи. Результаты имитационного моделирования в виде индикаторов дальность-угол представлены на рис. 2-5 для выключенного автокомпенсатора и для включенного автокомпенсатора с различными значениями коэффициента фильтрации по скорости К12 при оптимальном значении коэффициента фильтрации по положению К11 = К11орг. Из рисунка видно, что при оптимальных значениях параметров фильтрации видимость полезного сигнала на фоне остатков компенсации помехи, как и ожидалось, наилучшая.

Ж ЭКВ

5

Рис. 2. Автокомпенсатор выключен Рис. 3. Коэффициент фильтрации 0,1К1

Рис. 0. Оптимальный параметр К12-опт Рис. 5. Коэффициент фильтрации 10К12-опт

Заключение

Таким образом, проанализирована суммарная ошибка фильтрации весового коэффициента автокомпенсатора шумовой помехи для РЛС с линейным сканированием и условия достижения ее минимума. Для РЛС с быстрым сканированием получены частное выражение для дисперсии динамической ошибки автокомпенсатора и аналитические выражения для оптимальных коэффициентов фильтрации. Достоверность полученных выражений подтверждается результатами имитационного моделирования автокомпенсатора.

THE OPTIMAL PARAMETERS CANSELLER OF JAMMER

DO TIEN HUNG, I.N. DAVYDZENKA

Abstract

The optimal parameters are considered for the one-channel canceller of jammer, which implements the criterion of the output power minimum. The proposed algorithms intended for the radars with scanning beam of main antenna.

Литература

1. Храпун И.С., Давыденко И.Н., Папушой В.И. // Докл. БГУИР. 2008. Т. 34, №4. С. 13-19.