УСТРОЙСТВО СЕЛЕКЦИИ ДВИЖУЩИХСЯ ЦЕЛЕЙ
MOVING TARGET SELECTION APPARATUS

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для защиты когерентно-импульсных РЛС от пассивных помех.
Известно устройство (патент США №3042915 кл. 343-7.7, 1962 г.) селекции подвижных целей на одной линии задержки, содержащее схему череспериодного вычитания на промежуточной частоте с последующим перемножением незадержанного ограниченного сигнала и выходного сигнала схемы вычитания.
Устройство, по утверждению его автора, эквивалентно схеме двукратного череспериодного вычитания на двух линиях задержки.
Целью настоящего изобретения является создание схемы селекции движущихся целей на одной линии задержки с повышенной эффективностью подавления пассивных помех.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство селекции движущихся целей, содержащее антенное, приемное, передающее и индикаторное устройства, устройство задержки принятых сигналов, вычитающее устройство и синхронный детектор, в котором выходы приемного устройства подключены к вычитающему устройству, синхронному детектору и устройству задержки, вычитающее устройство соединено с выходом устройства задержки и синхронным детектором, в его состав введены второй синхронный детектор, подключенный к выходам устройств вычитания и задержки, и второе вычитающее устройство, соединенное с выходами синхронных детекторов и входом индикаторного устройства.
Кроме того, выход приемного устройства и выход устройства задержки соединены соответственно с первым синхронным детектором и вторым синхронным детектором через амплитудные ограничители. Структурная схема предлагаемого устройства селекции движущихся целей представлена на фиг.1.
Устройство селекции движущихся целей содержит
1 - антенное устройство;
2 - передатчик;
3 - приемник;
4 - индикаторное устройство;
5 - устройство задержки на период повторения зондирующих импульсов;
6, 7 - схемы вычитания;
8, 9 - синхронные детекторы;
10, 11 - амплитудные ограничители.
Представленная схема работает следующим образом.
Радиолокационные импульсы большой мощности, вырабатываемые в передатчике 2, посылаются направленной антенной 1 в пространство с движущимися целями. Отраженные от цели сигналы принимаются антенной 1 и поступают в приемник 3.
На выходе приемника сигналы разделяются на два канала.
В одном из каналов с помощью устройства задержки 5 сигнал задерживается на период повторения зондирующих сигналов и одна часть энергии сигнала с выхода устройства задержки поступает непосредственно на схему вычитания 6, а другая через амплитудный ограничитель 11 поступает на синхронный детектор 9.
Во втором канале одна часть незадержанного сигнала поступает непосредственно на схему вычитания 6, а другая часть через амплитудный ограничитель 10 подается на синхронный детектор 8.
На другие входы синхронных детекторов поступает выходной сигнал схемы вычитания 6. Продукты перемножения устройств 8 и 9 поступают на схему вычитания 7, после которой подается на индикатор 4 или другое выходное устройство.
Эффективность предлагаемой, по сравнению с известной, схемы можно определить по формуле:
<mrow><mi>α</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>I</mi><mrow><msub><mi>I</mi><mi>н</mi></msub></mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn><msub><mi>r</mi><mrow><mi>в</mi><mi>х</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>T</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msubsup><mi>r</mi><mrow><mi>в</mi><mi>х</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo stretchy="false">(</mo><mi>T</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mrow><msup><mrow><msub><mrow><mtext>[1-r</mtext></mrow><mrow><mtext>вх</mtext></mrow></msub><mtext>(T)]</mtext></mrow><mtext>2</mtext></msup></mrow></mfrac><mo>;</mo><mtext>             (1)</mtext></mrow>
вх
где r(T) - коэффициент корреляции входного процесса как функция периода следования импульсов;
н
I и I - коэффициенты улучшения предлагаемой схемы и прототипа соответственно, которые определяются соотношением (2).
(см. Д. Бартон "Радиолокационные системы", воениздат Мин. обороны СССР, Москва, 1967 г.)
<mrow><mi>I</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>C</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>х</mi></mrow></msub><msup><mrow /><mn>2</mn></msup><mo>/</mo><msub><mrow><mover accent="true"><mi>П</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>х</mi></mrow></msub><msup><mrow /><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>С</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>х</mi></mrow></msub><msup><mrow /><mn>2</mn></msup><mo>/</mo><msub><mrow><mover accent="true"><mi>П</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>х</mi></mrow></msub><msup><mrow /><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>;</mo><mtext>                    (2)</mtext></mrow>
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>С</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>х</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>C</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>х</mi></mrow></msub></mrow>
где
и
- усредненная по всем возможным скоростям цели мощность сигнала на выходе и входе схемы соответственно,
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>П</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>ы</mi><mi>х</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><mover accent="true"><mi>П</mi><mo stretchy="true">¯</mo></mover></mrow><mrow><mi>в</mi><mi>х</mi></mrow></msub></mrow>
и
- мощность помехи на выходе и входе схемы соответственно.
Как следует из приведенного выражения (1), эффективность предлагаемого устройства никогда не может быть хуже эффективности прототипа. При значениях межпериодной корреляции пассивной помехи, равных 0,9 и 0,95, выигрыш в коэффициенте улучшения составляет соответственно 7,4 и 10,2 дБ и монотонно увеличивается при приближении коэффициента корреляции пассивной помехи к единице (наиболее интересный случай для селекции движущихся целей). Частотная характеристика предлагаемого устройства описывается, как и у прототипа, синус-квадратной функцией.
Таким образом, введение дополнительных схем и определенный порядок их включения обеспечивает существенное повышение эффективности устройства селекции движущихся целей, чем выгодно отличается от указанного прототипа. Использование предлагаемого устройства позволяет при незначительном усложнении по сравнению с известными прототипами повысить на порядок эффективность выделения движущихся целей на фоне пассивных помех, избежать необходимости применения дорогих, сложных и ненадежных схем многократного череспериодного вычитания и получить эквивалентный экономический эффект. Дополнительный эффект не может быть точно вычислен из-за априорной неопределенности условий и области использования предлагаемого устройства).