Inkoherens felhalmozódása radar jelek

A legtöbb meglévő radart használnak, valamint egy koherens, összefüggéstelen impulzusokat. A konstrukciós elvei optimális vevők először tárgyalt az előző részben, ahol kimutatták, hogy a koherens felhalmozódása impulzus jelek, különösen a mozgó tárgyak, igényel jelentős komplikáció feldolgozó rendszerek és leküzdése nagy nehézségek árán. Ebben a tekintetben, néha szükség van, hogy hagyjon fel az építési koherens feldolgozó rendszerek (pl koherens akkumulátorok), és helyettük egy egyszerű, nem koherens akkumulátorokra. Optimális feldolgozási inkoherens impulzusok úgynevezett koherens.

Inkoherens jelek vételére csak akkor lehetséges, ha a kapott szekvencia impulzusokat nem volt következetes.

3.14.1 Általános információ az optimális kezelés a inkoherens tört

Úgynevezett inkoherens jelek fázis szerkezetét nem tekinthető természetes. Példák inkoherens jel egy csomag rádió impulzusok, ha a kezdeti szakaszában mindegyik véletlenszerű. Az ilyen jeleket általánosan tapasztalt megfigyelő radarok. Az alak a borítékot, és az impulzusok száma egy csomagban típusától függ a NAM adó- és vevőantenna és a tér megtekintésére sebességet. A kezdeti szakaszban az egyes vett RF pulzus (magas vagy közbenső frekvencia) - általában független valószínűségi változók. Azáltal kezdeti szakaszában esély, koherens felhalmozódása csak akkor lehetséges, az egyes kategóriákon belül az egyes RF pulzus. Felhalmozási azonos impulzus az impulzus lehet csak Postdetector - inkoherens.

Ismeretes, hogy a kimenet a vevő maximális az optimális időben elcsúsztatott a jel és a referencia feszültség a t = 0. Ebben az esetben a korrelációs függvény a jel

azaz Az optimális jelfeldolgozó kell faragva, és integrálni.

A nagy feleslegben jelet a zaj szűrő olyan közel a koherens, lehet használni kvadratikus jelleggörbe (négyzet-törvény detektor), és integrátor (ris.3.87).

Ris.3.87. Scheme nemkoherens felhalmozódását.

Ebben a rendszerben, a felhalmozódása a jelek után hajtjuk végre az amplitúdó (inkoherens) detektálást, így ez az úgynevezett nem-koherens felhalmozódása áramkör jelet. Ennek eredményeként az ilyen felhalmozódása információ tartalmazza csak a jel amplitúdója információt eldobjuk, és egy teljesen annak fázisértékek, ahol a küszöbérték jelet felhalmozódása magasabb, mint a koherens. Due figyelmen kívül hagyva fázis információ nemkoherens felhalmozási elvész tájékoztatás a radiális sebesség a tárgy, amely tükrözte a jelet.

optimális vevő áramkör, amely tartalmaz egy tároló eszközt, miután az érzékelő látható ris.3.87.

A ris.3.88 mutatja feszültség diagramok folyamatait bemutató jelfeldolgozó rendszer csomagoknál ismeretlen kezdeti fázisban van.

On ris.3.88 és megmutatja három bemeneti nagyfrekvenciás jel független a kezdeti fázisban. A függetlenség a jel fázisának abban a tényben rejlik, hogy ha a jelek továbbra időben, így fantom készült az első jel, a fázis a másik feszültség jeleket nem egyezik vele. Ez az oka annak, hogy a jelek nem összegezhetők a detektor.

Ris.3.88. Sequence felhalmozási inkoherens jeleket.

Ris.3.88 b feszültséget mutatja a szűrő kimeneti jel hatására. On ris.3.88 a jelfeszültség borítékok ábrázolja a szűrő után kapott a detektor. Ezek a borítékok egyesítjük időben és összegezzük. A legmagasabb csúcs kapott összegzése, látható ris.3.88 g.

A legmagasabb érték a kimeneti feszültség egy tároló eszközben (Uki) max háromszor (három jel) meghalad egy olyan legnagyobb a boríték egy egyetlen jel. Összehasonlítás készül egy küszöbérték közel van az idő (időszak / h oszcillációk Ez sokszor kisebb mint az az időtartam a jel a legmagasabb S / N arány egy küszöbérték eszköz).

Az érték (Uki) arányos összege jelzi max teljesítmény:

ahol det - veszteségi tényező a detektor.

Ezért minden számítás lehet felderítésében ismeretlen fázisú jelet olyan ábrázolása az összes energia qOR jeleket. megérkezett a vevő bemeneti figyelembe véve a veszteségeket a detektor.

két legegyszerűbb az elszámolás tekintetében a modell ilyen csomagok általában úgy: nem ingadozások és ingadozásait független impulzus amplitúdója.

Mindkét esetben a várt jelet felvétel formájában

Boríték Xi (t) az egyes impulzusok hivatkozhat át nem fedő. A kezdeti fázis i tekinthető független valószínűségi változók egyenletes eloszlású 0 és 2P. Az amplitúdó tényezők B1, B2, ... azonosan egyenlő egység a modell neflyuktuiruyuschey csomag, ahol minden impulzus amplitúdója ingadozási támaszkodnak Rayleigh.

Jellemzően a komplex amplitúdója minden csomag Xi (t) várható impulzusok megfelelnek az egy és ugyanazon modulációs jog Xo (t). Ezek különböznek csak:

impulzus érkezésének pillanata ti. függő pillanatok és érzékelési tartomány;

nem véletlenszerű szorzók Si. alakjától függően a boríték csomagot szögkoordináta.

Ezért minden moduláris értéke a korrelációs integrál

Ahhoz, hogy további amplitúdóinak négyzeteit a Z 2 oi. cserélni ebben a csatornában a lineáris másodfokú detektorral. Megtekintett vételi csatorna kezeli a bejövő oszcillációk zárja várható repesztési RF pulzus boríték alakját és követi a detektor nem nyújt összegzése. Meg kell továbbá elvégezni, amint az ábrákon látható (ris.3.89), a folyamat megfelelő összegzési tömeg faktorok kerülnek bevezetésre.

On ris.3.89 látható: a) - az optimális feldolgozó áramkör inkoherens köteg RF pulzus, és b) - súlyozott egymást követő felhalmozódása Eljárás M = 5.

Ris.3.89. optimális nemkoherens feldolgozó áramkör csomagok RF pulzus (a) és a folyamat soros súlyozott felhalmozódása M = 5 (b).

Abban az esetben, enyhe fluktuáló csomag, amikor az optimális kvadratikus detektor Postdetector összegzési impulzusok előállított tömeg együtthatók Ki = S 2 i.

Abban az esetben, nagy amplitúdójú impulzus tört neflyuktuiruyuschey optimális Postdetector lineáris detektor valamint az összegzési végezzük súlyozott együtthatók Ki = Si.

Végül, abban az esetben, ingadozó csomag (együtt fluktuáló) optimális kvadratikus detektor és Postdetector összegezést végezzük súlyok

ahol q = körülbelül 2 2ES / sz - jel / zaj viszony egy impulzust egy súlyozó tényező 1, amely egyenlő az átlagos energia Es.

Következetlen meghajtó kiszabott kevésbé szigorú követelményeknek megfelelő pontosságot és stabilitást. Mivel a kimenet a illesztett szűrő (IF) van beállítva, hogy egy amplitúdó detektor (AD), az arány a vett jelet, és a helyi oszcillátor fázisban impulzus nem számít. Ezért az egyszerűsített frekvencia stabilitás követelményeket a helyi oszcillátor (körülbelül három nagyságrenddel kisebb, mint a koherens akkumulátor). A kezelések LO frekvencia ebben az esetben kicsinek kell lennie, mint a szélessége a vevő sávszélesség. Azonban következetlen meghajtók jelentős járó hátrányokat. Elvesztették a sebesség célra. Továbbá, van egy kisebb érzékenysége, mint koherens.

Jellemzői nemkoherens érzékeiőjeleket. Ha a bemeneti jel amplitúdója detektorral működnek keverék és a zaj, pillanatnyi értékek, amelyek általában elosztott, akkor a kimenet a pillanatnyi érték lesz elosztva az általánosított Rayleigh törvény (hiányában a Rayleigh jog jel).

Egy gyenge jel észlelésekor a tér, meg kell találni a törvény eloszlása ​​a tér a borítékot. Miután áthaladt a hajtás forgalmazási jog változik komplex módon. Azonban, mivel a frekvencia jellemző a fésű meghajtó eléggé keskeny csík az átláthatóság, hogy ha ki vannak téve a szélessávú (a fésű fogainak szűrő) zajeloszlásról a kimeneti feszültség közel van a normál (arcon normalizáció véletlenszerű folyamat átengedve keskenysávú szűrő).

Így, ismerve a sűrűsége a valószínűségi amplitúdó jelenlétében és távollétében bemeneti jel lehet az integráció a küszöbérték a végtelenbe folytassa feltételes valószínűségek helyes felismerése és a téves riasztás, és megbecsülni a nyereség inkoherens felhalmozási tört képest a recepción egy ilyen impulzusokat, és hasonlítsa össze nem-koherens felhalmozódása egy koherens.

A jelenléte nem-lineáris elemeket a vevőben utat, amely optimális kimutatására az ismeretlen primer fázisú jelet, eredményez jelentős teljesítménycsökkenés fogadásakor tört jeleket. Lehetetlen, hogy összekapcsolják jeleket feldolgozó rendszer van egy véletlenszerű kezdeti fázisban van. Ezért a felhalmozási csak akkor lehetséges, miután az áramkör nemlineáris elem. A nemlineáris elem lehet csökkentés a jel / zaj viszony, amely csökkenti a hatékonyságot a felhalmozási jelek a küszöbértéket készüléket. Megmutatjuk ezt.

Hagyja a detektor bemeneti zajlik S / N aránya a feszültség

és a bemeneti feszültség Ube = Uc + sh. Tegyük fel, hogy az érzékelő karakterisztika közelíthető egy másodfokú parabola Uki = 2 · Ui.

Akkor el lehet képzelni, hogy a kimeneti feszültség detektor

A kimeneti feszültség az összes komponens, amely tartalmaz egy véletlen komponens, utalunk a zaj. Ugyanakkor S / N aránya a feszültség, miután az érzékelő

Tegyük fel, hogy van egy nagy feleslegben a jel zaj a vevő bemeneti, azaz a QO >> 1 és Uc >> sh. Akkor tudunk

és ha sh 2 >> 2Us sh. A UvyhS / UvyhSh  (UC / sh) 2. érzékelő és rontja a jel-zaj arányt. Például, ha az arány S / N, hogy a detektor volt 0,1, a detektor után az már 0,01. Ez a csökkenés a S / N arány az úgynevezett veszteségek a detektor. Annak érdekében, hogy kompenzálja a csökkenés az S / N miután az érzékelő, szükség van, hogy növelje a S / N arány a vevőnél bemenet.

Qo jellemezve required veszteség növelése faktor detektor

ahol QO gyermekek - a kapcsolat a S / N a vevő bemeneti (figyelembe véve a veszteségeket a detektor) egy előre meghatározott arányban S / N, hogy a feszültség küszöbérték eszköz, QO - S / N arány szükséges hiányában veszteségek a detektor.

Ha az észlelési végezzük egy csomag n jelek és összhangban a működési jellemzőit a vevő szükséges, hogy biztosítsa az arány S / N a qOR vevő. majd figyelembe véve a veszteségeket a detektor S / N aránya a jelnek kell lennie egyetlen

Ábrán 3.90 mutatja az elméleti görbe, amely lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a veszteségi tényező az érzékelő (ha RPO = 0,5 és RLT = 10 -10). Ez a grafikon elég pontos qOR értékek 20-100.

Ábra 3.90. Elvesztése egy impulzus energia küszöböt nemkoherens felhalmozási képest következetes.