Korrelációs-szűrési módszer
A sebességmérés korrelációs szűrő módszerét impulzus-Doppler radarokban használják. Ezeknek a radaroknak egy jellegzetes műszaki jellemzője a koherens impulzusok periódusos sorozata, amelynek nagy ismétlődési frekvenciája (tíz és több száz kHz). Emiatt az ilyen radarokban lehetőség van a Doppler frekvencia (radiális sebesség) egyértelmű meghatározására.
Ismeretes, hogy az impulzusok periódusos sorozata szabályozott spektrummal rendelkezik. Ebben az esetben a spektrális komponensek közötti frekvenciaintervallum megegyezik az impulzusok ismétlési sebességével, és a spektrum effektív szélessége fordítottan arányos az időtartamukkal (8.9 ábra).
Ris.8.9. Egy periodikus impulzus vonat spektruma
tartam # 964; I = 50 μs és az ismétlési frekvencia F = 10 kHz.
A visszavert jel spektruma, amikor egy mozgó célt figyeltünk a passzív interferencia hátterére (például a tengerre) a 8.10 ábrán látható formában.
Ris.8.10. A visszavert jel spektruma az impulzus-Doppler radarban.
Így a visszavert jel spektruma egy sor sávból áll. Ezen sávokon belül minden információt tartalmaz a cél sebességéről. Ezért a pulzus-Doppler radarban a jel feldolgozása során nem használják a visszavert jel összes spektrumát, csak egy sávot, ahol a spektrális komponensek intenzitása maximális. Ezt a sávot f0-tól f0 + F-ig terjedő frekvenciák határolják, és egyetlen oldalsávú szűrővel (BPS) extrahálják (8.11 ábra).
Ris.8.11. Az OBP szűrő által termelt spektrum.
Nyilvánvaló, hogy a szűrő sávszélességének ki kell terjednie a Doppler célfrekvenciák lehetséges értékeinek teljes tartományára. Ezért a szondaimpulzusok ismétlődési frekvenciájának meg kell felelnie az alábbi feltételnek:
Az impulzus-Doppler radar vevőegységének egyszerűsített blokkvázlata a 8.12 ábrán látható.
Ris.8.12. A fogadó készülék blokkdiagramja
A fogadó eszköz bemeneténél a koherens impulzusok célcsatornájából és a Doppler frekvenciájára tolódott interferencia jelekből származik. A vevõkészülék idõkapcsolója (CS) csak olyan jeleket továbbít, amelyek bizonyos tartományokban vannak. Ezt a tartományt a légi járművön érkező választóimpulzusok késleltetésének értéke határozza meg a radar hatótávolság-keresőjéből. Ebben az esetben a választóimpulzusok időpozíciója lefedi a lehetséges tartományok teljes tartományát a célpontra.
Ezután a rádióimpulzusokat az OBP szűrőbe táplálják, amely a bemeneti jel vivőfrekvenciájára hangolódik. A szűrőben lévõ impulzusok felhalmozódása következtében a kimeneti jel amplitúdója fokozatosan növekszik, következetességük következtében. Ez biztosítja a bemeneti jel optimális feldolgozását korrelációs szűrő módszerrel.
A céljelek észlelése és a Doppler frekvencia mérése az F1 ... Fn sávszűrők kombinációjával történik. a Doppler frekvenciák lehetséges értékeinek teljes tartományát átfedve (8.13 ábra).
Ris.8.13. Passband sávszélesség szűrők.
Az egyes szűrők sávszélessége határozza meg a radar felbontóképességét frekvencián (sebesség), és inverz a jel felhalmozási idővel.
Az OBP szűrő kimenetétől a Doppler jelet egy amplitúdó-detektorra (AD) alkalmazzák, amely kivonja a hasznos jel alacsony frekvenciájú burkolatát. Az aluláteresztő szűrő (LPF) használatával a boríték véletlenszerű értékei simulnak. A célt a küszöbérték-eszköz (PU) észleli. A cél jelenlétének kritériuma a megállapított küszöbszint kimeneti jele.
A Doppler jelfrekvenciáját és a megfelelő radiális célsebességet a szűrőfrekvencia névleges értékével határoztuk meg, amelynek kimenetén egy hasznos jelet regisztráltunk.
A korrelációs-szűrési módszer előnyei:
- nagyobb célfelismerési hatékonyságot eredményez a nagyszámú koherens impulzus optimális feldolgozása során, valamint a jel elválasztása a céltól és passzív interferencia a fésűszűrőben;
- amely egyértelműen meghatározza a megfigyelt célok sebességét.
- kétértelműség a megfigyelt célterületek mérésére; Az impulzus ismétlési periódus kisebb lehet, mint a távoli céltárgy visszavert jelének késleltetési ideje.
1. kérdés: A 700 m / s-ig terjedő célsebesség mérésére tervezett impulzusos radar hullámhosszon működik # 955; = 10 cm.
A próbaimpulzusok ismétlésének gyakorisága F = 500 Hz.
a). A "vak" célsebesség értékei (FM = 0);
b). Az optimális célsebességek értékei (FM = F / 2);
c). Állíts össze egy grafikont az FM = f (Vr) függvényből.
a). A "vak" célsebesség értékeit a következő képlet határozza meg:
b). Az optimális célsebesség értékét a következő képlet határozza meg:
2. kérdés: A célok sebességének mérésére tervezett Pulse-Doppler radar egy hullámon működik # 955; = 3 cm.
Az F hangjelző impulzusok ismétlődésének gyakorisága, amely a maximális célsebesség méréséhez szükséges:
Az impulzus-Doppler radarban egy egyoldalas szûrõvel elosztott frekvenciasávnak le kell fednie a lehetséges Doppler célfrekvenciák teljes tartományát, azaz
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. A légvédelmi rakéták ellenőrzése. - M. Voenizdat, 1989.
5. Paliy A.I. Elektronikus hadviselés. - M. Voenizdat, 1989.
6. Pestryakov V.B. Kuzenkov V.D. Rádiós mérnöki rendszerek. - M. Radio and Communication, 1985.
7. Druzhinin V.V. Referenciakönyv a radartechnológia alapjairól. - M. Voenizdat, 1976.
8. Slutsky V.Z. Fogelson BI Impulzus technológia és a radar alapjai. - M. Voenizdat, 1975.
9. Leonov A.I. Fomichev KI Monopulzus radar. - M: Szovjet rádió, 1970.
10. Vulkonsky, B.M. A radar homing devices rakéták elméletének alapjai. - M: Katonai Kiadás, 1968.