Metoda de corelare a filtrului de viteză de măsurare este folosită în radarele cu impulsuri Doppler. O caracteristică tehnică caracteristică a acestor radare este folosirea ca semnal de scanare a unei secvențe periodice de impulsuri coerente cu o frecvență mare de repetare (zeci la sute de kHz). Datorită acestui fapt, la astfel de radare există posibilitatea măsurării neechivoase a frecvenței Doppler (viteza radială).
Se știe că o secvență periodică de impulsuri are un spectru dominat. În acest caz, intervalul de frecvență dintre componentele spectrale este egal cu frecvența de repetare a impulsurilor, iar lățimea efectivă a spectrului este invers proporțională cu durata lor (Fig.8.9).
Ris.8.9. Spectrul unui tren periodic de impulsuri
durată I = 50 μs și frecvența de repetare F = 10 kHz.
Spectrul semnalului reflectat la observarea unei ținte în mișcare pe fundalul unei interferențe pasive (de exemplu, în mare) are forma prezentată în figura 8.10.
Ris.8.10. Spectrul semnalului reflectat în radarul puls-Doppler.
Astfel, spectrul semnalului reflectat constă într-o serie de benzi. În fiecare din aceste benzi conține toate informațiile despre viteza țintă. Prin urmare, atunci când se procesează semnalul în radar puls-Doppler, nu se utilizează întreg spectrul semnalului reflectat, ci doar o bandă, unde intensitatea componentelor spectrale este maximă. Această bandă este legată de frecvențe de la f0 la f0 + F și este extrasă utilizând un filtru cu bandă laterală unică (BPS) (figura 8.11).
Ris.8.11. Spectrul produs de filtrul OBP.
Evident, lățimea de bandă a filtrului ar trebui să acopere întreaga gamă de valori posibile ale frecvențelor țintă Doppler. Prin urmare, frecvența de repetare a impulsurilor sondei trebuie să satisfacă condiția:
O schemă bloc simplificată a receptorului radarului puls-Doppler este prezentată în figura 8.12.
Ris.8.12. Diagrama bloc a dispozitivului de recepție
La intrarea dispozitivului de recepție apare o reflectare din pachetul țintă de impulsuri coerente și un semnal de interferență, deplasat la frecvența Doppler. Selectorul de timp (CS) al dispozitivului de recepție transmite semnale numai către acele ținte care se află într-un anumit interval. Acest interval este determinat de valoarea timpului de întârziere a impulsurilor selectorului care sosesc pe aeronavă de la detectorul de radar al radarului. În acest caz, poziția temporală a impulsurilor selectorului acoperă întreaga gamă de intervale posibile până la țintă.
Apoi, impulsurile radio sunt direcționate către filtrul OBP, care este reglat la frecvența purtătoare a semnalului de intrare. Ca rezultat al acumulării de impulsuri în filtru, se produce o creștere progresivă a amplitudinii semnalului de ieșire datorită coerenței lor. Aceasta asigură procesarea optimă a semnalului de intrare printr-o metodă de filtrare a corelației.
Detectarea semnalelor țintă și măsurarea frecvenței Doppler se efectuează folosind o combinație de filtre de bandă F1 ... Fn. suprapunând întreaga gamă de valori posibile ale frecvențelor Doppler (figura 8.13).
Ris.8.13. Filtre cu lățime de bandă pentru bandă largă.
Lățimea de bandă a fiecărui filtru determină puterea de rezolvare a radarului prin frecvență (viteză) și are o inversare a timpului de acumulare a semnalului.
Din ieșirea filtrului OBP, semnalul Doppler se aplică unui detector de amplitudine (AD), care extrage plicul cu frecvență joasă a semnalului util. Utilizând filtrul trece-jos (LPF), valorile aleatorii ale plicului sunt netezite. Obiectivul este detectat în dispozitivul de prag (PU). Criteriul prezenței țintei este excesul semnalului de ieșire al pragului stabilit.
Frecvența semnalului Doppler și viteza țintă radială corespunzătoare sunt determinate de valoarea nominală a frecvenței filtrului, la ieșirea căreia a fost înregistrat un semnal util.
Avantajele metodei de corelație-filtru:
- o mai mare eficiență a detecției țintă datorită procesării optime a unui număr mare de impulsuri coerente într-o explozie, precum și separarea semnalului de interferența țintă și pasivă în filtrul de pieptene;
- oferind o măsurare neechivocă a vitezei țintelor observate.
- ambiguitate în măsurarea gamei de ținte observate; Perioada de repetare a impulsului poate fi mai mică decât timpul de întârziere al semnalelor reflectate de la ținta la distanță.
Întrebarea 1. Un radar impulsat conceput pentru a măsura viteze țintă până la 700 m / s, funcționează pe un val # 955; = 10 cm.
Frecvența repetării impulsurilor de detecție F = 500 Hz.
a). Valorile vitezelor țintă "orb" (FM = 0);
b). Valorile vitezelor țintă optime (FM = F / 2);
c). Construiește un grafic al funcției FM = f (Vr).
a). Valorile vitezei țintă "orb" sunt determinate de formula:
b). Valorile vitezelor țintă optimale sunt determinate de formula:
Întrebarea 2. Radarul Pulse-Doppler conceput pentru a măsura viteza țintelor, funcționează pe un val # 955; = 3 cm.
Frecvența repetării impulsurilor de sonorizare F, necesare pentru măsurarea vitezei țintă maxime:
Banda de frecvență alocată radarului puls-Doppler cu ajutorul unui filtru cu bandă laterală pe o singură bandă trebuie să acopere întregul interval de frecvențe țintă Doppler posibile, adică
a). F ≥ 2 · 90 / 0,03 = 6000 Hz = 6 kHz;
c). F ≥ 2 · 600 / 0,03 = 40,000 Hz = 40 kHz.
4. Demidov V.P. Kutyev N.Sh. Controlul rachetelor antiaeriene. - M. Voenizdat, 1989.
5. Paliy A.I. Războiul electronic. - M. Voenizdat, 1989.
6. Pestryakov V.B. Kuzenkov V.D. Sisteme radioelectronice. - M. Radio și comunicare, 1985.
7. Druzhinin V.V. Cartea de referință privind fundamentele tehnologiei radar. - M. Voenizdat, 1976.
8. Slutsky V.Z. Fogelson BI Tehnologia impulsurilor și fundamentele radarului. - M. Voenizdat, 1975.
9. Leonov A.I. Fomichev KI Radar monopuls. - M: Radio sovietic, 1970.
10. Vulkonsky, B.M. Fundamentele teoriei rachetelor de radare cu dispozitive radar. - M: Editura Militară, 1968.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: