УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛА ДВИЖУЩЕЙСЯ ЦЕЛИ

Полезная модель относится к радиолокационным устройствам и предназначена для выделения сигналов движущихся целей из смеси с пассивными помехами и шумами. Она может быть применена в, например, в некогерентной радиолокационной станции в системах управления воздушного и морского движения, в системах противовоздушной обороны и в системах радиоразведки и целеуказания.
Наиболее близким по технической сущности, по мнению авторов, является устройство выделения доплеровского сигнала [1].
Устройство выделения доплеровского сигнала содержит последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, детектор огибающей, фильтр доплеровских частот и блок выделения информации.
n
ц
n
ш
Известное устройство выделения доплеровского сигнала работает следующим образом. На вход стробируемого усилителя промежуточной частоты поступает аддитивная смесь импульсных сигналов движущейся цели, пассивной помехи и внутриприемного шума, которая после усиления до необходимого уровня подается на вход амплитудного детектора. Обычно мощность пассивной помехи, например, отражения от земной поверхности, больше мощности сигнала движущейся цели и шума. Поэтому в дальнейшем рассматривается режим, когда пассивная помеха больше сигнала движущейся цели и шума, E(t) E(t), E(t) E(t), что предопределяет необходимость для выделения сигнала движущейся цели на фоне большей пассивной помехи и внутриприемного шума воспользоваться методом доплеровской фильтрации сигнала цели из аддитивной смеси. При этом интенсивностью аддитивной смеси входных сигналов изменяется в широком динамическом диапазоне при сохранении указанных неравенств, например при изменении дальности.
В некогерентной радиолокационной станции амплитудный детектор работает без опорного когерентного напряжения, а в качестве опорного напряжения используется напряжение пассивной помехи, пришедшей одновременно с сигналом цели.
При этом амплитудный детектор работает на линейном или квадратичном участке характеристики, в зависимости от мощностей аддитивная смесь входных сигналов.
Продетектированные в амплитудном детекторе сигналы далее подаются на вход детектора огибающей для выделения огибающей принятой импульсной последовательности. При этом спектр пассивной помехи примыкает к нулевой частоте, т.к. при амплитудном детектировании она выступает в качестве опорного сигнала, а сигнал движущейся цели имеет доплеровский сдвиг частоты, пропорциональный величине скорости сближения цели и радиолокатора. С выхода детектора огибающей напряжения подается на вход фильтра доплеровских частот, ослабляющего пассивную помеху и пропускающего полезный сигнал движущейся цели. Далее отфильтрованный сигнал движущейся цели совместно с остатками пассивной помехи и шумом, попавшими в полосу пропускания фильтра доплеровских частот, поступает на блок выделения информации, который извлекает необходимую информацию о координатах цели в пространстве из амплитуды сигнала движущейся цели в радиолокационной станции.
Недостатком устройства-прототипа является низкая точность выделения информационного сигнала движущейся цели из аддитивной смеси импульсных сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума в некогерентной радиолокационной станции, особенно при работе с изменяющейся интенсивностью аддитивной смеси входных сигналов в широком динамическом диапазоне.
Под понятием «выделение» авторы понимают восстановление неизвестного (случайного) полезного информационного сигнала, принимаемого на фоне помех, в соответствии с терминологией книги [2].
д
При малой интенсивности аддитивной смеси входных сигналов амплитудный детектор работает в квадратичном режиме [3], что приводит, вследствие образования биений составляющих аддитивной смеси на нелинейности характеристики амплитудного детектора в некогерентной радиолокационной станции, к тому, что сигнал движущейся цели U(t) на выходе фильтра доплеровских частот оказывается мультипликативно промодулированным по амплитуде в соответствии со случайным законом изменения амплитуды пассивной помехи:
ц
ц
n
n
цn
где К - коэффициент пропорциональности, E, φ(t), E(t), φ(t) - амплитуда и фаза соответственно сигнала цели и пассивной помехи на входе амплитудного детектора, Δω - разность средних частот спектров сигнала цели и помехи на входе амплитудного детектора.
В результате, на вход блока выделения информации о координатах цели в пространстве в некогерентной радиолокационной станции поступает не точно выделенный информационный сигнал движущейся цели в виде квазигармонического узкополосного сигнала цели, а сигнал сформированный из сигнала движущейся цели путем трансформации его спектром пассивной помехи, ширина которого значительно шире спектра самого сигнала движущейся цели, и определяется шириной спектра пассивной помехи. При этом амплитуда сигнала движущейся цели искажена пассивной помехой по случайному закону, что приведет к снижению точности работы всей радиолокационной аппаратуры, содержащей рассмотренное устройство выделения доплеровского сигнала.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании устройства выделения сигнала движущейся цели, например для некогерентной радиолокационной станции, обладающего высокой точностью выделения информационного сигнала движущейся цели из аддитивной смеси импульсных сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума в различных условиях работы в широком динамическом диапазоне.
Технический результат - обеспечения высокой точностью выделения информационного сигнала движущейся цели при обработке аддитивной смеси входных сигналов с изменяющейся интенсивностью в широком динамическом диапазоне.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Устройство выделения сигнала движущейся цели, содержащее последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, первый амплитудный детектор, детектор огибающей и фильтр доплеровских частот, блок выделения информации, по отношению к прототипу дополнительно содержит последовательно соединенные фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу детектора огибающей, блок извлечения квадратичного корня, регулируемый элемент задержки, первый регулируемый усилитель и второй регулируемый усилитель, второй вход которого подключен к выходу фильтра доплеровских частот, а выход соединен с входом блока выделения информации, последовательно соединенные частотный детектор, вход которого подключен к выходу фильтра доплеровских частот, и функциональный преобразователь, выход которого подключен к второму входу регулируемого элемента задержки, последовательно соединенные второй амплитудный детектор и коррелятор, второй вход которого соединен с выходом регулируемого элемента задержки, а выход соединен с вторым входом первого регулируемого усилителя, при этом вход второго амплитудного детектора соединен с выходом второго регулируемого усилителя.
Повышение точности выделения информационного сигнала движущейся цели из аддитивной смеси импульсных сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума осуществляется путем автоматической демодуляции случайного закона изменения амплитуды искаженного сигнала движущейся цели с выхода фильтра доплеровских частот.
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства выделения сигнала движущейся цели, где:
1 - усилитель промежуточной частоты;
2-1 - первый амплитудный детектор;
2-2 - второй амплитудный детектор;
3 - детектор огибающей;
4 - фильтр доплеровских частот;
5 - блок выделения информации;
6 - фильтр нижних частот;
7 - блок извлечения квадратичного корня;
8 - регулируемый элемент задержки;
9-1 - первый регулируемый усилитель;
9-2 - второй регулируемый усилитель;
10 - частотный детектор;
11 - функциональный преобразователь;
12 - коррелятор.
Предлагаемое устройство выделения сигнала движущейся цели, содержит так же, как и прототип, последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты 1, первый амплитудный детектор 2-1, детектор огибающей 3 и фильтр доплеровских частот 4, блок выделения информации 5.
В отличие от прототипа, в предлагаемое устройство выделения сигнала движущейся цели введены последовательно соединенные фильтр нижних частот 6, вход которого подключен к выходу детектора огибающей 3, блок извлечения квадратичного корня 7, регулируемый элемент задержки 8, первый регулируемый усилитель 9-1 и второй регулируемый усилитель 9-2, второй вход которого подключен к выходу фильтра доплеровских частот 4, а выход соединен с входом блока выделения информации 5, последовательно соединенные частотный детектор 10, вход которого подключен к выходу фильтра доплеровских частот 4, и функциональный преобразователь 11, выход которого подключен к второму входу регулируемого элемента задержки 8, последовательно соединенные второй амплитудный детектор 2-2 и коррелятор 12, второй вход которого соединен с выходом регулируемого элемента задержки 8, а выход соединен с вторым входом первого регулируемого усилителя 9-1, при этом вход второго амплитудного детектора соединен с выходом 2-2 второго регулируемого усилителя 9-2.
Предлагаемое устройство выделения сигнала движущейся цели в некогерентной радиолокационной станции работает следующим образом.
Для простоты будем рассматривать ситуацию, когда входной сигнал устройства поступает после выполняемого ранее временного стробирования, селектирующего по времени момент принятия сигнала движущейся цели, т.е. работа в одном дискрете дальности. Это соответствует многоканальной обработке по дальности принимаемых отраженных сигналов в радиолокаторе, и дальше рассматриваются процессы обработки сигналов только в одном канале дальности, а в остальных каналах дальности обработка аналогична.
На вход усилителя промежуточной частоты 1 поступает аддитивная смесь импульсных сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума, которая после усиления до необходимого уровня подается на вход амплитудного детектора 2. С выхода амплитудного детектора 2 сигнал поступает на вход детектора огибающей 3 для выделения огибающей принятой импульсной последовательности.
С учетом действия детектора огибающей 3 импульсный характер входных сигналов можно не учитывать и записать напряжение на входе амплитудного детектора 2 в виде непрерывных случайных узкополосных процессов
,
,
ц
ц
n
n
ш
ш
ц
n
ш
где E(t), φ(t), E(t), φ(t), E(t), φ(t) - соответственно, амплитудам фаза сигнала цели, пассивной помехи и шума, ω, ω, ω - средние частоты спектров сигнала цели, помехи и шума.
n
ц
n
ш
В дальнейшем рассматривается режим, когда на входе устройства пассивная помеха больше сигнала цели и шума, E(t) E(t), E(t) E(t).
Когда амплитудный детектор 2 работает в линейном режиме, т.е. уровень аддитивной смеси импульсных сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума высокий, пассивная помеха играет роль большого опорного напряжения и низкочастотная составляющая тока на его выходе определяется выражением [3]:
л
шn
шn
где К - коэффициент пропорциональности, Δω, Δω - разность средних частот спектров шума и пассивной помехи и сигнала движущейся цели и пассивной помехи соответственно.
Когда амплитудный детектор 2 работает в квадратичном режиме, так как уровень аддитивной смеси импульсных сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума низкий, низкочастотная составляющая тока на его выходе определяется выражением [3]:
кв
цш
где К - коэффициент пропорциональности, Δω - разность средних частот спектров сигнала цели и шума.
gmin
n
gmin
Напряжение с выхода детектора огибающей 3 одновременно поступает на вход фильтра доплеровских частот 4, имеющего полосу пропускания от минимальной ожидаемой доплеровской частоты F обычно до половины частоты повторения F/2, и на вход фильтра нижних частот 6, имеющего полосу пропускания от нуля до F, предназначенного для фильтрации текущего напряжения пассивной помехи, которое в амплитудном детекторе 2 в квадратичном режиме модулирует по амплитуде сигнала движущейся цели в соответствии со случайным законом изменения амплитуды пассивной помехи.
На выход фильтра доплеровских частот 4 проходят составляющие, спектр которых попадает в его полосу пропускания. При этом пассивная помеха, основная мощность которой расположена в области частот примыкающей к нулевой частоте, в значительной степени в нем ослабляется.
Выходной сигнал фильтра доплеровских частот 4 содержит три составляющие - остатки пассивной помехи и шума и информационный сигнал движущейся цели. Две первые составляющие имеют примерно одинаковый характер при любом режиме работы амплитудного детектора 2. Полезный же сигнал движущейся цели существенно зависит от режима работы амплитудного детектора 2.
В случае линейного режима работы амплитудного детектора 2, сигнал движущейся цели в нем детектируется без искажений амплитуды и, после детектора огибающей 3, на выходе фильтра доплеровских частот 4 он представляет собой узкополосное квазигармоническое колебание с центральной частотой, определяемой частотой Доплера, пропорциональное величине:
1
где K - коэффициент пропорциональности.
ц
n
Как видно из приведенного выражения амплитуда сигнала движущейся цели на выходе фильтра доплеровских частот 4 изменяется в соответствии с изменением амплитуды E(t) сигнала движущейся цели на входе амплитудного детектора 2 и не искажена амплитудой пассивной помехи E(t).
В случае же квадратичного режима работы амплитудного детектора 2, сигнал движущейся цели в нем детектируется с искажением амплитуды, т.к. мультипликативно промодулирован (3) по амплитуде напряжением пассивной помехи. После детектора огибающей 3, на выходе фильтра доплеровских частот 4 сигнал движущейся цели представляет собой широкополосное квазигармоническое колебание с центральной частотой, определяемой частотой Доплера, и шириной спектра, определяемой шириной спектра пассивной помехи, величина которой существенно меньше значения доплеровской частоты сигнала движущейся цели. Сигнал на выходе фильтра доплеровских частот 4 пропорционален величине:
2
где К - коэффициент пропорциональности.
Доплеровский сигнал движущейся цели на выходе фильтра доплеровских частот 4, в этом случае, можно записать также в виде амплитудно модулированного сигнала с определенным коэффициентом модуляции:
1
где σ - среднее значение отклонения амплитуды сигнала движущейся цели после амплитудного детектора 2, обусловленное действием пассивной помехи, уровень которой определяет коэффициенты передачи амплитудного детектора 2, детектора огибающей 3 и фильтра доплеровских частот 4 и не подлежит регулированию. Это своего рода крутизна амплитудной модуляции в амплитудном детекторе 2 сигнала движущейся цели напряжением пассивной помехи.
n
Как видно из приведенных выражений (5) и (6), амплитуда сигнала движущейся цели на выходе фильтра доплеровских частот 4 искажается в соответствии с изменением амплитуды пассивной помехи E(t) по случайному закону.
gmin
n
Следует отметить, что фильтр доплеровских частот 4 представляет собой линейный четырехполюсник, имеющий в идеале постоянный коэффициент передачи в полосе пропускания от минимальной ожидаемой доплеровской частоты F обычно до половины частоты повторения F/2 и изменяющуюся в пределах полосы пропускания по сложному закону фазочастотную характеристику, обусловливающую фазовую задержку фильтруемого сигнала движущейся цели, величина которой неодинакова в пределах полосы пропускания.
Доплеровский сигнал движущейся цели может занимать любое положение в полосе пропускания фильтра доплеровских частот 4 и изменять его во времени при маневрах цели. Задержка огибающей доплеровского сигнала движущейся цели в фильтре доплеровских частот 4 при этом не постоянна и изменяется в широких пределах. Поэтому, при различных значениях доплеровской частоты сигнала движущейся цели, групповое время задержки сигнала цели в фильтре доплеровских частот 4, определяемое производной по частоте его фазочастотной характеристики, различно в пределах полосы пропускания и изменяется его во времени при маневрах цели.
Для используемого фильтра доплеровских частот 4 групповое время задержки огибающей в зависимости от частоты доплеровского сигнала величина известная, которая рассчитывается заранее при проектировании.
По результатам этих расчетов изготавливается функциональный преобразователь 11, который по известной входной величине напряжения, поступающего с выхода частотного детектора 10, ширина дискриминационной характеристики которого соответствует полосе пропускания фильтра доплеровских частот 4, вырабатывает напряжение, регулирующее время задержки в регулируемом элементе задержки 8 в соответствии с оценкой средней частоты доплеровского сигнала в фильтре доплеровских частот 4, выход которого подключен к входу частотного детектора 10.
n
Для устранения искажения амплитуды сигнала движущейся цели, поступающего на вход блока выделения информации 5, в соответствующих блоках производится выделение текущего значения амплитуды пассивной помехи E(t), которое в определенной, формируемой в устройстве пропорции, подается на первый вход второго регулируемого усилителя 9-2 с выхода первого регулируемого усилителя 9-1. Во втором регулируемом усилителе 9-2 по закону, обратно пропорциональному выделенному текущему значению амплитуды пассивной помехи, осуществляется автоматическая демодуляция случайного закона изменения амплитуды искаженного сигнала движущейся цели с выхода фильтра доплеровских частот 4, путем автоматического регулирования (АРУ вперед) коэффициента усиления второго регулируемого усилителя 9-2. Второй регулируемый усилитель 9-2 представляет собой линейный четырехполюсник с переменным управляемым коэффициентом передачи (коэффициентом усиления) и с полосой пропускания, существенно шире полосы пропускания фильтра доплеровских частот 4 (широкополосный усилитель), обеспечивающей малую величину группового времени задержки сигнала в нем. В результате чего сигнал с выхода фильтра доплеровских частот 4 поступает через второй регулируемый усилитель 9-2 на вход блока выделения информации 5 без искажений и без задержки.
n
gmin
n
ц
n
ш
фn
Для выделения текущего значения амплитуды пассивной помехи E(t) фильтр нижних частот 6 из сигналов с выхода детектора огибающей 3 пропускает на выход только спектральные составляющие сигнала, расположенные около нулевой частоты, до частоты F. Ввиду того, что E(t) E(t), E(t) E(t), можно считать, что на выход фильтра нижних частот 6 проходит только сигнал пассивной помехи U(t) и остатки шума, попавшие в его полосу пропускания.
n
При этом, в случае линейного режима работы амплитудного детектора 2, величина сигнала на выходе фильтра нижних частот 6 пропорциональна , т.е. пропорциональна амплитуде пассивной помехи E(t), а в случае квадратичного режима работы амплитудного детектора 2, величина сигнала на выходе фильтра нижних частот 6 пропорциональна , т.е. пропорционально квадрату амплитуды пассивной помехи .
фn
n
n
Отфильтрованный в фильтре нижних частот 6 сигнал пассивной помехи U(t) подается на вход блока извлечения квадратичного корня 7, напряжение на выходе которого при квадратичном режиме работы амплитудного детектора 2 пропорционально амплитуде пассивной помехи E(t) и соответствует закону изменения амплитуды пассивной помехи E(t) и, соответственно, закону амплитудной модуляции сигнала движущейся цели случайными флюктуациями пассивной помехи, как показано выше.
В случае линейного режима работы амплитудного детектора 2, величина сигнала на выходе блока извлечения квадратичного корня 7 пропорционально квадратичному корню амплитуды пассивной помехи .
С выхода блока извлечения квадратичного корня 7 сигнал пассивной помехи подается на первый вход регулируемого элемента задержки 8.
Регулируемый элемент задержки 8 осуществляет задержку во времени сигнала пассивной помехи, поступающего с выхода блока извлечения квадратичного корня 7 на его первый (сигнальный) вход, причем время задержки определяется напряжением, подаваемым на его второй (регулирующий) вход, сформированного как показано выше.
n
Текущий сигнал пассивной помехи, задержанный в регулируемом элемент задержки 8 на время необходимое для его временного совмещения во втором регулируемом усилителе 9-2 с амплитудными флюктуациями сигнала с выхода фильтра доплеровских частот 4, обусловленными амплитудной модуляцией во времени, в соответствии с изменением амплитуды пассивной помехой E(t), сигнала движущейся цели на выходе фильтра доплеровских частот 4, подается на первый вход первого регулируемого усилителя 9-1, коэффициент передачи которого определяется напряжением, поступающим на его второй (регулирующий) вход с выхода коррелятора 12, и может изменяться от нуля до необходимого значения.
Под действием напряжения пассивной помехи с выхода первого регулируемого усилителя 9-1, поступающего на первый вход второго регулируемого усилителя 9-2, коэффициент передачи последнего изменяется по закону обратной пропорциональности текущему значению изменения сигнала с выхода первого регулируемого усилителя 9-1.
Это приводит к амплитудной модуляции во времени сигнала, проходящего через второй регулируемый усилитель 9-2, в соответствии с законом обратной пропорциональности текущей величины амплитуды пассивной помехи, т.е. в результате приводит к амплитудной демодуляции пассивной помехой сигнала с выхода фильтра доплеровских частот 4. Глубина амплитудной модуляции сигнала, проходящего через второй регулируемый усилитель 9-2, зависит от амплитуды регулирующего напряжения на его первом входе.
n
n
С учетом обратно пропорционального инвертирования закона текущего изменения значения амплитуды пассивной помехи E(t) во времени, т.е. закона 1/E(t), сигнал на выходе второго регулируемого усилителя 9-2 можно представить в виде
2
где σ - среднее значение отклонения амплитуды сигнала на выходе второго регулируемого усилителя 9-2, обусловленное изменением коэффициента передачи этого блока под действием, регулирующего напряжения, пропорционального изменению амплитуды пассивной помехи во времени, поступающего на его первый вход с выхода первого регулируемого усилителя 9-1.
2
Величину σ на выходе второго регулируемого усилителя 9-2 можно изменять путем изменения амплитуды регулирующего напряжения с выхода первого регулируемого усилителя 9-1, т.е. ею можно управлять.
дкв
В случае квадратичного режима работы амплитудного детектора 2 сигнал на выходе второго регулируемого усилителя 9-2, с учетом приведенного выше выражения (6) для U(t), выражение (7) можно представить в виде:
2
1
2
1
2
Изменяя величину σ путем управления коэффициентом усиления первого регулируемого усилителя 9-1 сигналом с выхода коррелятора 12 можно добиться того, что σ=σ. При этом эффект модуляции амплитуды доплеровского сигнала цели сигналом пассивной помехи на выходе второго регулируемого усилителя 9-2 будет отсутствовать, т.к. обеспечивается равенство σ-σ=0.
1
2
Для того чтобы установить требуемый коэффициент усиления первого регулируемого усилителя 9-1 для обеспечения равенства σ-σ=0, сигнал с выхода второго регулируемого усилителя 9-2, представляющий собой узкополосный случайный процесс, средняя частота которого является доплеровской частотой сигнала цели, промодулированный по амплитуде сигналом пассивной помехи (8), подается на вход второго амплитудного детектора 2-2 для выделения флюктуационной составляющей огибающей отфильтрованного узкополосного доплеровского сигнала цели с выхода второго регулируемого усилителя 9-2, т.е. сигнала амплитудной демодуляции сигнала движущейся цели.
Сигнал на выходе второго амплитудного детектора 2-2 повторяет во времени процесс изменения напряжения пассивной помехи на выходе регулируемого элемента задержки 8, и, по сути, является масштабированной по амплитуде реализацией пассивной помехи в составе аддитивной смеси сигналов цели, пассивной помехи и внутриприемного шума на выходе детектора огибающей 3.
Сигнал с выхода второго амплитудного детектора 2-2 подается на первый вход коррелятора 12, на второй вход которого подается отфильтрованное и задержанное напряжение пассивной помехи с выхода регулируемого элемента задержки 8.
В случае линейного детектирования амплитудным детектором 2, огибающая доплеровского сигнала цели на выходах фильтра доплеровских частот 4 и, соответственно, второго регулируемого усилителя 9-2 не содержит составляющие, обусловленные пассивной помехой, и, следовательно, напряжение на входах коррелятора 12 не коррелированны. Выходной сигнал коррелятора 12 в этом случае равен нулю и, соответственно, коэффициент усиления первого регулируемого усилителя 9-1 равен нулю, а коэффициент усиления второго регулируемого усилителя 9-2 равен единице. Сигнал с выхода фильтра доплеровских частот 4 проходит на выход второго регулируемого усилителя 9-2 без искажений и без модуляции.
В случае квадратичного детектирования амплитудным детектором 2, флюктуационная составляющая огибающей доплеровского сигнала цели на выходе второго амплитудного детектора 2-2, обусловленная амплитудной модуляцией доплеровского сигнала цели пассивной помехой, коррелированна с пассивной помехой на выходе регулируемого элемента задержки 8. Оба сигнала имеют линейную связь, т.к. они имеют один и тот же источник происхождения и совпадают по времени, что обеспечивается соответствующими схемными решениями устройства.
Величина функции корреляции в совпадающие моменты времени сигналов на входах коррелятора 12 зависит только от мощностей этих сигналов, а ее знак зависит от того, находятся ли процессы в фазе или в противофазе, т.к. они линейно связаны.
С выхода коррелятора 12 сигнал оценки функции корреляции пассивной помехи в совпадающие моменты времени на его входах подается на второй (управляющий) вход первого регулируемого усилителя 9-1.
В соответствии с величиной функции корреляции и знаком коэффициент передачи первого регулируемого усилителя 9-1 изменяется пропорционально текущему значению сигнала с выхода коррелятора 12, регулирующего, по существу, крутизну характеристики амплитудной демодуляции сигнала движущейся цели во втором регулируемом усилителе 9-2 напряжением пассивной помехи, выделенной на выходе регулируемого элемента задержки 8.
Текущий сигнал пассивной помехи, задержанный в регулируемом элемент задержки 8 на необходимое время подается на первый вход первого регулируемого усилителя 9-1, в котором устанавливается управляющим напряжением с выхода коррелятора 12 необходимый коэффициент передачи, такой величины, при которой во втором регулируемом усилителе 9-2 происходит полная амплитудная демодуляция пассивной помехой в структуре сигнала с выхода фильтра доплеровских частот 4.
1
2
Управляющее напряжение с выхода коррелятора 12 изменяется до тех пор, пока не станут выполняться равенство σ=σ, соответствующее факту выделения сигнал цели без искажений при полной амплитудной демодуляции выделенного сигнала движущейся цели.
Сигнал с выхода второго регулируемого усилителя 9-2, в котором отсутствует эффект воздействия пассивной помехи на амплитуду сигнала движущейся цели, поступает на вход блока выделения информации 5 для дальнейшей обработки.
Предлагаемое устройство выделения сигнала движущейся цели позволяет выделять информационный доплеровский сигнал цели из смеси с пассивной помехой и шумом в широком динамическом диапазоне с высокой точностью, что особенно важно в некогерентной радиолокационной станции.
Известные устройства выделения сигнала движущейся цели имеют низкую точность выделения вследствие того, что диапазон изменения энергии входных сигналов широк, поэтому амплитудный детектор работает как в линейном, так и в квадратичном режимах. Особую трудность достижения высокой точности выделения сигнала движущейся цели представляет выделение информационного сигнала движущейся цели при квадратичном режиме работы амплитудного детектора, когда доплеровский сигнал движущейся цели оказывается промодулированным по амплитуде пассивной помехой, что приводит к снижению точности выделения информации из сигнала движущейся цели.
Предлагаемое устройство выделения сигнала движущейся цели обладает существенными преимуществами по сравнению с известными по точности выделения информационного доплеровского сигнала движущейся цели из смеси его с пассивной помехой и шумом в широком динамическом диапазоне мощностей входных сигналов.
Состояние развития современной радиолокационной техники, которой оснащены радиолокационные комплексы, как стационарные, так и бортовые, требует повышения точности выделения информационных сигналов движущейся цели из смеси их с помехами и шумами для увеличения точности работы всего комплекса в целом. Это говорит о перспективности применения предлагаемого устройства выделения сигнала движущейся цели в существующих и вновь разрабатываемых радиолокационных комплексах.
Источники информации
1. Фельдман Ю.И., Гидаспов Ю.Б., Гомзин В.Н. Сопровождение движущихся целей. - М. Сов. радио, 1978, стр.95, рис.4.1 (прототип).
2. Вайнштейн Л.А., Зубаков В.Д. Выделение сигналов на фоне случайных помех. - М., «Сов. радио», 1960, стр.3.
3. Бунимович В.И. Флюктуационные процессы в радиоприемных устройствах. - М. Сов. Радио, 1951.