สัญญาณ FCM ในเรดาร์ พัลส์แบบจัดการรหัสเฟส (PCM) ตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสัญญาณรบกวน "ที่ไม่ใช่สีขาว"

ปัจจุบันยังคงอยู่ ที่เกี่ยวข้องในเรดาร์งานคือการแก้ปัญหา และในระบบการส่งข้อมูลงานคือการแยกแยะสัญญาณ

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เราสามารถใช้สัญญาณ FCM ที่เข้ารหัสโดยชุดฟังก์ชันมุมฉาก ซึ่งดังที่ทราบกันดีว่าไม่มีความสัมพันธ์ข้ามกัน

ในการแก้ไขสัญญาณในเรดาร์ คุณสามารถใช้สัญญาณระเบิด ซึ่งแต่ละพัลส์จะถูกเข้ารหัสโดยแถวใดแถวหนึ่งของเมทริกซ์มุมฉาก เช่น เมทริกซ์ Vilenkin-Chrestenson หรือ Walsh-Hadamard สัญญาณเหล่านี้มีลักษณะความสัมพันธ์ที่ดี ซึ่งช่วยให้สามารถใช้กับงานที่กล่าวมาข้างต้นได้ เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างสัญญาณในระบบการส่งข้อมูล คุณสามารถใช้สัญญาณเดียวกันโดยมีรอบการทำงานเท่ากับหนึ่งได้

เมทริกซ์ Vilenkin-Chrestenson สามารถใช้เพื่อสร้างหลายเฟส ( พี-เฟส) สัญญาณ FCM และเมทริกซ์ Walsh-Hadamard เป็นกรณีพิเศษของเมทริกซ์ Vilenkin-Chrestenson สำหรับจำนวนเฟสเท่ากับสอง เพื่อสร้างสัญญาณแบบสองเฟส

เป็นที่ทราบกันว่าสัญญาณโพลีเฟสมีภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนสูง มีโครงสร้างเป็นความลับ และมีระดับกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม ในการประมวลผลสัญญาณดังกล่าว จำเป็นต้องใช้การดำเนินการบวกและการคูณพีชคณิตจำนวนมากขึ้น เนื่องจากมีส่วนจริงและจินตภาพของตัวอย่างสัญญาณ ซึ่งทำให้เวลาในการประมวลผลเพิ่มขึ้น

ความท้าทายในการเลือกปฏิบัติและการแก้ปัญหาอาจรุนแรงขึ้นได้จากการเปลี่ยนแปลงความถี่คลื่นพาหะของดอปเปลอร์ที่ไม่ทราบมาก่อน เนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของแหล่งที่มาและผู้สมัครสมาชิก หรือเรดาร์และเป้าหมาย ซึ่งทำให้การประมวลผลสัญญาณแบบเรียลไทม์มีความซับซ้อนเนื่องจากการมีช่องการประมวลผลดอปเปลอร์เพิ่มเติม .

ในการประมวลผลสัญญาณดังกล่าวข้างต้นโดยมีการเพิ่มความถี่ Doppler ขอเสนอให้ใช้อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยการลงทะเบียนอินพุตตัวประมวลผลการแปลงแบบแยกส่วนหน่วยเชื่อมต่อข้ามและชุดของหน่วยสร้างสัญญาณ ACF ที่เหมือนกันซึ่งเรียงตามลำดับ การลงทะเบียนกะที่เชื่อมต่อ

หากเราใช้เมทริกซ์ Vilenkin-Chrestenson แบบตั้งฉากเป็นเมทริกซ์พื้นฐานสำหรับการประมวลผลสัญญาณระเบิดหลายเฟส การแปลงแบบไม่ต่อเนื่องจะกลายเป็นการแปลง Vilenkin-Chrestenson-Fourier แบบแยกกัน

เพราะ เนื่องจากเมทริกซ์ Vilenkin-Chrestenson สามารถแยกตัวประกอบได้โดยใช้อัลกอริธึม Goode การแปลง Vilenkin-Chrestenson-Fourier แบบแยกส่วนจึงสามารถลดลงเป็นการแปลง Vilenkin-Chrestenson-Fourier ที่รวดเร็วได้

หากเราใช้เมทริกซ์ Walsh-Hadamard แบบตั้งฉากเป็นเมทริกซ์พื้นฐาน - กรณีพิเศษของเมทริกซ์ Vilenkin-Chrestenson สำหรับการประมวลผลสัญญาณการระเบิดแบบ biphasic จากนั้นการแปลงแบบไม่ต่อเนื่องจะกลายเป็นการแปลง Walsh-Fourier แบบแยกซึ่งโดยการแยกตัวประกอบสามารถลดลงได้ สู่การเปลี่ยนแปลงแบบวอลช์-ฟูเรียร์ที่รวดเร็ว

พัลส์ FCM คือพัลส์วิทยุสี่เหลี่ยมที่มีการป้อนรหัสเฟสภายใน (การสั่นของพาหะ) ของการเติมความถี่สูง

การจัดการจะเหมือนกับการปรับเมื่อพารามิเตอร์เปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน

พัลส์ FCM คือชุดของพัลส์วิทยุสี่เหลี่ยมที่อยู่ติดกันซึ่งมีระยะเวลา T เท่ากัน แอมพลิจูดเท่ากัน และความถี่ในการเติมเท่ากัน

เฟสการเติม HF เริ่มต้นของพัลส์เหล่านี้สามารถรับได้เพียงสองค่าเท่านั้น: 0 หรือ π การสลับค่าเหล่านี้จากพัลส์เป็นพัลส์เป็นไปตามรหัสเฉพาะ

การเลือกรหัสจะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขในการรับสัญญาณ ACF ที่ดีที่สุด

ลองพิจารณาตัวอย่างของพัลส์ FCM ที่มีปริมาตร n สัญญาณพื้นฐาน โดยที่รหัส Barker ดำเนินการจัดการเฟส

ความกว้างของสเปกตรัมของพัลส์ FCM ถูกกำหนดโดยระยะเวลาของพัลส์พื้นฐาน T และ

FCM เป็นสัญญาณที่ซับซ้อน ฐานถูกกำหนดโดยจำนวนพัลส์ n (n>>1)

ให้เราสังเคราะห์ตัวกรองเชิงเส้นที่จับคู่กับพัลส์ FCM ตามการตอบสนองของอิมพัลส์ที่ต้องการ

การตอบสนองแบบอิมพัลส์คือภาพสะท้อนของสัญญาณอินพุต

รูปภาพแบบมีเงื่อนไข g ของ (t):

ดังที่เราเห็น การตอบสนองแบบอิมพัลส์ของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดที่สังเคราะห์ขึ้นก็คือพัลส์ FCM เช่นกัน รหัสของซึ่งเป็นภาพสะท้อนในกระจกของรหัสสัญญาณ ดังนั้นการตอบสนองของตัวกรองของเราต่อพัลส์ δ จะเป็นพัลส์วิทยุสี่เหลี่ยมที่อยู่ติดกัน ที่มีระยะเวลา แอมพลิจูด และความถี่เท่ากัน

ระยะเริ่มต้นของพัลส์เติม RF จะแตกต่างกันไปในแต่ละพัลส์ตามรหัสมิเรอร์

การทดสอบแสดงให้เห็นว่าตัวกรองของเราเหมาะสมที่สุดสำหรับสัญญาณนี้

ให้เราค้นหาการตอบสนองของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดที่ได้กับพัลส์ FCM ที่กำหนด เป็นที่ทราบกันว่าการตอบสนองของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดจะเป็นไปตามรูปร่างของ ACF ของพัลส์ FCM

ภาพปกติของพัลส์ FCM

ภาพแบบมีเงื่อนไขของการตอบสนองของแอดเดอร์ (สัญญาณที่เอาต์พุตของแอดเดอร์)

เอาท์พุตของแอดเดอร์ยังสร้างพัลส์วิทยุสี่เหลี่ยมเจ็ดพัลส์ โดยเว้นระยะห่างจากกันตามช่วง T และ ระยะเวลาของพัลส์เหล่านี้จะเท่ากันและเท่ากับ T i

ความถี่ในการเติมจะเท่ากัน เฟสการเติมเริ่มต้นของพัลส์ส่วนกลางคือ 0 และสำหรับเฟสอื่นๆ ทั้งหมด π แอมพลิจูดของพัลส์ส่วนกลางมีค่ามากกว่าแอมพลิจูดของพัลส์อื่นๆ ทั้งหมดถึงเจ็ดเท่า

บทสรุป: สัญญาณที่เอาต์พุตของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดซึ่งตรงกับพัลส์ PCM แสดงถึงพัลส์วิทยุสามเหลี่ยมที่อยู่ติดกัน n อันซึ่งมีระยะเวลา 2T เท่ากันและมีความถี่ในการเติมเท่ากันและเฟสเริ่มต้นเท่ากัน และแอมพลิจูดของพัลส์กลาง (หลัก กลีบ) สูงกว่าพัลส์อื่นๆ (กลีบข้าง) ถึงเจ็ดเท่า

ปรากฎว่าในตัวกรองที่เหมาะสมที่สุด การคีย์รหัสเฟสจะถูกแปลงเป็นการคีย์แอมพลิจูด

อย่างที่คุณเห็น พัลส์ FCM หนึ่งพัลส์กลายเป็นพัลส์สามเหลี่ยมเจ็ดอัน: อันหนึ่งตรงกลางและหกอันด้านข้าง

เป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดกลีบด้านข้างออกโดยสิ้นเชิงไม่มีรหัสดังกล่าว รหัส Barker เป็นรหัสที่ดีที่สุดในบรรดารหัสทั้งหมดในแง่ของอัตราส่วนความกว้างของกลีบด้านข้างต่อกลีบส่วนกลาง

ขออภัย ความยาวโค้ดของ Barker ต้องไม่เกิน 13

เพื่อให้ได้ฐานสัญญาณขนาดใหญ่ จึงมีการใช้รหัสลำดับความยาวสูงสุด (ลำดับ M) กันอย่างแพร่หลาย

หากเรานับระยะเวลาของสัญญาณเอาท์พุตของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดที่ระดับ 0.5 จากสูงสุดปรากฎว่าระยะเวลานี้เท่ากับ T และ = T s /n (n-base) ดังนั้นตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดจึงถูกบีบอัด สัญญาณอินพุตในเวลาจำนวนเท่าของฐาน

ผลของการบีบอัดสัญญาณที่ซับซ้อนในตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดช่วยให้สามารถเพิ่มขึ้นได้หลายเท่าเท่ากับฐานของสัญญาณ ความละเอียดของสัญญาณเวลา.

ความละเอียดของเวลาหมายถึงความสามารถในการแยกสัญญาณสองสัญญาณที่เลื่อนสัมพันธ์กันเป็นระยะเวลาหนึ่ง

ที่อินพุตของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุด สามารถสังเกตสัญญาณแยกกันได้หากมีการเลื่อนสัมพันธ์กันมากกว่า T s

หลังจากตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดแล้ว สามารถสังเกตสัญญาณแยกกันได้หากมีการเลื่อนสัมพันธ์กันมากกว่า T และ

ข้อดีของสัญญาณที่ซับซ้อน:

1) ด้วยการกรองที่เหมาะสมที่สุด จะได้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนเพิ่มขึ้นเท่ากับฐาน ซึ่งหมายความว่าระบบสื่อสารสามารถทำงานได้โดยมีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนต่ำที่อินพุต สิ่งนี้ทำให้:

คุณสามารถรับสัญญาณจากระยะไกล (จากอวกาศ)

คุณสามารถดำเนินการสื่อสารลับได้

2) การใช้สัญญาณที่ซับซ้อน เช่น FCM เป็นไปได้ที่จะใช้การแบ่งรหัสของช่องทางการสื่อสาร

3) ด้วยสัญญาณที่ซับซ้อนจึงเป็นไปได้ที่จะแก้ไขปัญหาการสื่อสารและสถานที่อันเก่าแก่ได้ ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันว่าในการเพิ่มช่วงการสื่อสารจำเป็นต้องเพิ่มพลังงานของสัญญาณที่ส่ง เมื่อทำงานกับพัลส์วิทยุรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า พลังงานจะถูกกำหนดโดยแอมพลิจูดของพัลส์และระยะเวลาของสัญญาณ ไม่สามารถเพิ่มแอมพลิจูดของพัลส์ที่ส่งได้อย่างไม่มีกำหนด ดังนั้น ระยะเวลาพัลส์จึงเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การเพิ่มระยะเวลาของสัญญาณจะทำให้ความละเอียดของเวลาของสัญญาณลดลง

การใช้สัญญาณที่ซับซ้อนทำให้สามารถแยกปริมาณเหล่านี้ได้: พลังงานขึ้นอยู่กับระยะเวลาของสัญญาณ T s และความละเอียดของสัญญาณขึ้นอยู่กับค่าของฐานสัญญาณ n = T s / T u

มาตรา 6

สัญญาณแบบชั้นวางกว้างยังรวมถึงสัญญาณที่มีความถี่มอดูเลชั่นเชิงเส้นภายในพัลส์ (เจี๊ยบ) สามารถนำเสนอในรูปแบบ

โดยที่ φ(t) คือเฟสทั้งหมด

ความถี่ภายในพัลส์เปลี่ยนแปลงไปตามกฎต่อไปนี้

,

โดยที่ Δf คือส่วนเบี่ยงเบนความถี่

เฟสรวม ณ เวลา t ได้มาจากการรวมความถี่:

ดังนั้นเฟสรวมของสัญญาณจึงเปลี่ยนแปลงไปตามกฎกำลังสอง เมื่อพิจารณาถึงเฟสเจี๊ยบสมบูรณ์ สัญญาณสามารถเขียนได้ในรูปแบบต่อไปนี้

ฐานสัญญาณ . ลักษณะของสัญญาณเจี๊ยก ๆ จะแสดงในรูปที่ 4.179

การประมวลผลสัญญาณ Chirp อย่างเหมาะสมจำเป็นต้องมีตัวกรองที่ตรงกันซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่สะท้อนตามสัญญาณ ในบรรดาฟิลเตอร์แอนะล็อก นี่คือเส้นหน่วงการกระจาย ซึ่งเวลาหน่วงขึ้นอยู่กับความถี่

แผนภาพแบบง่ายของตัวกรองที่ตรงกันสำหรับสัญญาณเจี๊ยบจะแสดงในรูปที่ 4.180

เราค้นหาสเปกตรัมของสัญญาณที่เอาต์พุตของตัวกรองที่ตรงกันโดยใช้สูตร

โดยที่ K(jω) คือฟังก์ชันการถ่ายโอนของตัวกรองที่ตรงกัน

S(jω) – สเปกตรัมของสัญญาณเจี๊ยบภายนอก

ลักษณะที่ปรากฏของสเปกตรัม S(jω) จะแสดงในรูปที่ 4.181

ช่วงเวลาที่สัญญาณเอาท์พุตสูงสุดปรากฏขึ้นอยู่ที่ไหน

K เป็นค่าคงที่

เราได้รับโมดูลัสของความหนาแน่นสเปกตรัมเท่ากับค่าคงที่

โดยที่ B คือแอมพลิจูดของส่วนประกอบสเปกตรัม

ตามทฤษฎีบทของพาร์เซวัล

เราจะค้นหาสัญญาณที่เอาต์พุตของตัวกรองที่ตรงกันในโดเมนเวลาโดยใช้การแปลงฟูริเยร์ของระนาบสเปกตรัม

เราได้รับการรวมเข้ากับความถี่บวกและแยกส่วนที่ใช้งานอยู่

ดังนั้นพัลส์เอาท์พุตจึงแคบกว่าพัลส์อินพุต K เท่า และแอมพลิจูดของมันเพิ่มขึ้นตามปัจจัย

ลักษณะของพัลส์จะแสดงในรูปที่ 4.172

ความกว้างของกลีบหลักที่ศูนย์คือ 2/Δf และที่ระดับ 0.64-1/Δf อัตราส่วนกำลังอัดในระดับนี้จะเท่ากับ

แผนภาพความไม่แน่นอนของสัญญาณเจี๊ยบแสดงในรูปที่ 4.183

ด้วยย่านความถี่ที่ถูกครอบครอง เสียงเจี๊ยบจึงเป็นสัญญาณที่ดีที่สุดสำหรับการแก้ปัญหาเวลา

กลไกการบีบอัดสัญญาณในตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดสามารถอธิบายได้ดังนี้ ตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดจะทำให้ส่วนประกอบสเปกตรัมล่าช้าไประยะหนึ่ง:

(4.104)

ความถี่เฉลี่ยอยู่ที่ไหน

ส่วนเบี่ยงเบนความถี่

ระยะเวลาชีพจร;

ถึงเวลาถึงจุดสูงสุดของพัลส์ที่ถูกบีบอัด

การขึ้นอยู่กับเวลาหน่วงของความถี่ (4.104) จะแสดงในรูปที่ 4.184 เวลาหน่วงเป็นฟังก์ชันความถี่ที่ลดลงเชิงเส้น การขึ้นต่อกันของเวลาหน่วงกับความถี่เรียกว่าการกระจายตัว

ณ เวลา t ความถี่ทันทีของสัญญาณที่อินพุตตัวกรองจะเท่ากับ การแกว่งของความถี่นี้มาถึงเอาท์พุตของตัวกรองโดยมีความล่าช้า เช่น ในขณะนี้ มานิยามช่วงเวลานี้กัน:

ด้วยเหตุนี้ ส่วนประกอบสเปกตรัมทั้งหมดของสัญญาณ (โดยไม่คำนึงถึงความถี่) จึงล่าช้าในตัวกรองในช่วงเวลาดังกล่าวซึ่งมาถึงเอาต์พุตพร้อมกัน ณ เวลานั้น อันเป็นผลมาจากการบวกเลขคณิตทำให้เกิดสัญญาณไฟกระชากสูงสุด (รูปที่ 4.185)

รูปร่างของพัลส์วิทยุที่ถูกบีบอัดในกรณีที่ความถี่ไม่ตรงกันจะถูกกำหนดโดยสเปกตรัมแอมพลิจูด-ความถี่ของสัญญาณอินพุต ในกรณีนี้ สเปกตรัมความถี่เฟสจะได้รับการชดเชยโดยการตอบสนองความถี่เฟสของตัวกรอง และไม่ส่งผลต่อรูปร่างของสัญญาณอินพุต การชดเชยสเปกตรัมความถี่เฟสของสัญญาณเป็นสาเหตุหลัก

การบีบอัดเวลา ซึ่งนำไปสู่การซ้อนทับของส่วนประกอบฮาร์มอนิกที่ประสานกัน

การประมวลผลสัญญาณ FCM

สัญญาณการจัดการรหัสเฟสคือสัญญาณพัลส์ที่แบ่งออกเป็นพัลส์คู่ขนาน ซึ่งแต่ละเฟสมีเฟสเริ่มต้นของตัวเอง (รูปที่ 4.186)

สำหรับสัญญาณดังกล่าวความสัมพันธ์ยังคงอยู่

โดยที่ N คือจำนวนพัลส์บางส่วนในสัญญาณ

Δf – ความกว้างของสเปกตรัมสัญญาณ

รหัสเฟสมักจะเป็นไบนารี่ แต่อาจซับซ้อนกว่าได้ สัญญาณ FCM สามารถแสดงเป็นขบวนของพัลส์ที่เชื่อมโยงกัน สำหรับแพ็กเก็ตดังกล่าว ตัวตรวจจับที่เหมาะสมที่สุดจะแสดงในรูปที่ 4.187

คุณสมบัติของโครงการมีดังนี้:

· ความล่าช้าระหว่างการแตะบรรทัดที่อยู่ติดกัน ความล่าช้าจะต้องเท่ากับระยะเวลาของพัลส์บางส่วน τ 1 ;

· การแตะบางส่วนของเส้นหน่วงเวลาจะต้องมีตัวเปลี่ยนเฟสที่ให้สัญญาณรวมในโหมดทั่วไป

แผนภาพบล็อกของเครื่องตรวจจับสัญญาณ PCM ที่เหมาะสมที่สุดจะแสดงในรูปที่ 4.188

แผนภาพแสดง: PV – ตัวเปลี่ยนเฟส; SF – ตัวกรองที่ตรงกัน รูปที่ 4.189 และ 4.190 แสดงวงจรของตัวตรวจจับที่เหมาะสมที่สุดและแผนภาพแรงดันไฟฟ้าสำหรับสัญญาณที่ประกอบด้วยพัลส์บางส่วนสามพัลส์

หนึ่งในพารามิเตอร์หลักที่กำหนดลักษณะของระบบเรดาร์คือค่าสัมประสิทธิ์การมองเห็น ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของกำลังสัญญาณขั้นต่ำที่อินพุตเครื่องรับ P นาที ต่อกำลังสัญญาณรบกวน

ประสิทธิภาพการตรวจจับขึ้นอยู่กับพลังงานของสัญญาณ

UDC 621.396.96:621.391.26

วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพของเรดาร์ในการตรวจจับผู้คนที่อยู่ด้านหลังสิ่งกีดขวางทึบแสง

O. V. Sytnik I. A. Vyazmitinov, E. I. Miroshnichenko, Yu. A. Kopylov

สถาบันรังสีฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ตั้งชื่อตาม A. Ya. Usikova NAS แห่งยูเครน

พิจารณาความเป็นไปได้ในการลดระดับกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณโพรบ FCM และปัญหาในการใช้งานจริงในอุปกรณ์ มีการเสนอการปรับเฟส-แอมพลิจูดที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งทำให้สามารถลดกลีบด้านข้างและในเวลาเดียวกันก็เพิ่มอัตราการทำซ้ำของข้อความที่ตรวจสอบ มีการศึกษาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อลักษณะของสัญญาณดังกล่าวและเสนอเกณฑ์ความเป็นไปได้ในอุปกรณ์

การแนะนำ.

อัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณในเรดาร์ที่มีสัญญาณการตรวจสอบกึ่งต่อเนื่องที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับวัตถุที่ซ่อนอยู่หลังสิ่งกีดขวางที่ทึบแสงมักจะสร้างขึ้นบนหลักการของการประมวลผลความสัมพันธ์ที่เหมาะสมที่สุดหรือการกรองที่ตรงกัน [ – ]

สัญญาณการตรวจวัดสำหรับเรดาร์ดังกล่าวจะถูกเลือกตามข้อกำหนดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความละเอียดที่จำเป็นและภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวน ในกรณีนี้ พวกเขาพยายามทำให้ความไม่แน่นอนของสัญญาณทำงานเป็นรูปทรงดินสอในระนาบที่สอดคล้องกันโดยมีกลีบด้านข้างอยู่ในระดับต่ำสุด สำหรับสิ่งนี้ มีการใช้การปรับประเภทที่ซับซ้อนหลายประเภท [, ,] สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือ: สัญญาณมอดูเลตความถี่; สัญญาณหลายความถี่ สัญญาณคีย์กะเฟส สัญญาณที่มีการมอดูเลตเฟสโค้ด สัญญาณความถี่แยกหรือสัญญาณที่มีการมอดูเลตความถี่รหัส สัญญาณคอมโพสิตที่มีการมอดูเลตความถี่โค้ดและสัญญาณจำนวนหนึ่งที่เป็นการรวมกันของการมอดูเลตหลายประเภท ยิ่งจุดสูงสุดหลักของฟังก์ชันความไม่แน่นอนของสัญญาณแคบลงและระดับของกลีบด้านข้างยิ่งต่ำลง ความละเอียดและภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนของเรดาร์ก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย คำว่า “ภูมิคุ้มกันเสียงรบกวน” ในงานนี้หมายถึงความต้านทานของเรดาร์ต่อการรบกวนที่เกิดจากการสะท้อนของสัญญาณโพรบจากวัตถุที่ไม่ใช่เป้าหมายและตั้งอยู่นอกแฟลชที่วิเคราะห์ (ความถี่ เวลา) สัญญาณดังกล่าวเรียกว่าสัญญาณพื้นฐานยาวหรือสัญญาณอัลตร้าไวด์แบนด์ (UWB) ในวรรณกรรม

สัญญาณ UWB ประเภทหนึ่งคือสัญญาณแบบคีย์เฟส ซึ่งแสดงถึงลำดับรหัสของพัลส์วิทยุ ซึ่งเฟสเริ่มต้นจะเปลี่ยนแปลงตามกฎหมายที่กำหนด ลำดับรหัสที่มีความยาวสูงสุดหรือ ม-sequences มีคุณสมบัติที่สำคัญมากสำหรับเรดาร์:

· ม-ลำดับเป็นคาบกับคาบ โดยที่คือจำนวนพัลส์เบื้องต้นในลำดับ - ระยะเวลาของชีพจรเบื้องต้น

· ระดับของกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความไม่แน่นอนสำหรับลำดับคาบคือ − และสำหรับลำดับพัลส์ลำดับเดียว − ;

· พัลส์ในช่วงเวลาหนึ่งของลำดับซึ่งมีเฟส ความถี่ ระยะเวลาต่างกันออกไป จะถูกกระจายด้วยความน่าจะเป็นที่เท่ากัน ซึ่งเป็นเหตุให้พิจารณาสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณสุ่มเทียม

· รูปแบบ ม-ลำดับจะดำเนินการค่อนข้างง่ายในการลงทะเบียนกะและจำนวนบิตของการลงทะเบียนจะถูกกำหนดโดยความยาวของช่วงเวลาหนึ่งของลำดับ - จากความสัมพันธ์

วัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการลดระดับกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความไม่แน่นอนของสัญญาณมอดูเลต ม-ลำดับ

การกำหนดปัญหา

รูปที่ 1 แสดงส่วนของฟังก์ชันมอดูเลตที่เกิดขึ้นจากลำดับคาบ (ในที่นี้มีสองคาบ ม-ลำดับด้วย ).

ส่วนตามแนวแกนเวลาของฟังก์ชันความไม่แน่นอนของสัญญาณวิทยุที่ถูกมอดูเลตด้วยฟังก์ชันดังกล่าว ม-ลำดับแสดงในรูปที่ 2 ระดับกลีบด้านข้างตามที่ทฤษฎีทำนายไว้คือ 1/7 หรือลบ 8.5 เดซิเบล

ให้เราพิจารณาความเป็นไปได้ในการลดกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความไม่แน่นอนของสัญญาณ FCM ให้เหลือน้อยที่สุด ให้เราแสดงด้วยสัญลักษณ์ ม-sequence ระยะเวลาของหนึ่งช่วงเวลาเท่ากับ ในเวลาไม่ต่อเนื่อง โดยมีเงื่อนไขว่า อัลกอริทึมสำหรับการคำนวณองค์ประกอบของลำดับสามารถเขียนได้ในรูปแบบต่อไปนี้:

(1)

สัญญาณวิทยุที่ปล่อยออกมาจากตัวระบุตำแหน่งเป็นผลคูณของสัญญาณฮาร์มอนิกพาหะ

, (2)

ที่ไหน − เวกเตอร์ของพารามิเตอร์สำหรับฟังก์ชันมอดูเลต (1) -

. (3)

กำลังสัญญาณถูกกระจายระหว่างกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความไม่แน่นอน -

(4)

และกลีบหลัก -

, (5)

โดยที่สัญลักษณ์ *− หมายถึงการดำเนินการของการผันคำกริยาที่ซับซ้อน และขีดจำกัดของการรวมในโดเมนเวลาและความถี่ถูกกำหนดโดยประเภทของการปรับสัญญาณที่สอดคล้องกัน

ทัศนคติ

(6)

ถือได้ว่าเป็นฟังก์ชันวัตถุประสงค์ของปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดแบบพารามิเตอร์

อัลกอริทึมสำหรับการแก้ปัญหา

วิธีแก้ไขปัญหาการปรับให้เหมาะสม (6) คือการประมาณค่าพารามิเตอร์ -

, (7)

โดเมนของคำจำกัดความของเวกเตอร์อยู่ที่ไหน

วิธีดั้งเดิมในการคำนวณค่าประมาณ (7) คือการแก้ระบบสมการ -

. (8)

โซลูชันการวิเคราะห์ (8) กลายเป็นว่าต้องใช้แรงงานค่อนข้างมาก ดังนั้นเราจะใช้ขั้นตอนการย่อขนาดเชิงตัวเลขตามวิธีของนิวตัน

, (9)

โดยที่คือปริมาณที่กำหนดความยาวขั้นตอนของขั้นตอนในการค้นหาปลายสุดของฟังก์ชันวัตถุประสงค์

วิธีหนึ่งในการคำนวณความยาวก้าวคือการคำนวณ:

. (10)

ในกรณีที่ง่ายที่สุด เมื่อเวกเตอร์ประกอบด้วยพารามิเตอร์ตัวเดียว เช่น หรือ สัญญาณการตรวจวัดจะถูกสร้างขึ้นค่อนข้างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อปรับฟังก์ชันวัตถุประสงค์ให้เหมาะสมตามพารามิเตอร์ สัญญาณจะถูกสร้างขึ้นตามความสัมพันธ์

. (11)

ในรูป รูปที่ 3 แสดงส่วนของโมดูลของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณ (11) ที่ ซึ่งสอดคล้องกับสัญญาณวิทยุ PCM โดยไม่มีการปรับเฟสอินทราพัลส์

ระดับกลีบด้านข้างของฟังก์ชันนี้สอดคล้องกับขีดจำกัดทางทฤษฎีเท่ากับ โดยที่ ในรูป รูปที่ 4 แสดงส่วนของโมดูลของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณ (11) พร้อมพารามิเตอร์ที่ได้รับจากการปรับฟังก์ชันให้เหมาะสม () ระดับกลีบด้านข้างคือลบ 150 เดซิเบล ผลลัพธ์เดียวกันนี้ได้มาจากการมอดูเลตแอมพลิจูด ม-ลำดับ ในรูป รูปที่ 5 แสดงลักษณะของสัญญาณดังกล่าวที่ค่าที่เหมาะสมที่สุด

ข้าว. 5. ส่วนของสัญญาณ FCM แบบมอดูเลตแอมพลิจูด

สัญญาณการตรวจวัดจะถูกสร้างขึ้นตามอัลกอริทึม

. (12)

การมอดูเลตเฟสแอมพลิจูดพร้อมกันทำให้กลีบด้านข้างลดลงตามลำดับความสำคัญอื่น ไม่สามารถไปถึงระดับศูนย์ของกลีบด้านข้างได้เนื่องจากข้อผิดพลาดในการคำนวณที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของขั้นตอนที่เกิดซ้ำเพื่อลดฟังก์ชันวัตถุประสงค์ () ซึ่งไม่อนุญาตให้ค้นหาค่าที่แท้จริงของพารามิเตอร์ แต่มีเพียงบริเวณใกล้เคียงเท่านั้น - . ในรูป รูปที่ 6 แสดงการพึ่งพาค่าของค่าสัมประสิทธิ์การมอดูเลตเฟสที่เหมาะสมที่สุดบนพารามิเตอร์ ซึ่งกำหนดความยาวของลำดับ

ข้าว. 6. การพึ่งพาการเปลี่ยนเฟสที่เหมาะสมกับความยาว เอ็ม-ลำดับ

จากรูป 6 จะเห็นได้ว่าเมื่อความยาวของลำดับเพิ่มขึ้น ค่าของการเปลี่ยนเฟสที่เหมาะสมที่สุดแบบเชิงเส้นกำกับมีแนวโน้มเป็นศูนย์ และที่เราสามารถสรุปได้ว่าสัญญาณที่เหมาะสมที่สุดที่มีการมอดูเลตเฟสอินทราพัลส์นั้นแทบไม่แตกต่างจากสัญญาณ PCM ทั่วไป การวิจัยแสดงให้เห็นว่าเมื่อระยะเวลาการมอดูเลต PSP เพิ่มขึ้น ความไวสัมพัทธ์ต่อการบิดเบือนสัญญาณจะลดลง

เกณฑ์การวิเคราะห์สำหรับการเลือกความยาวลำดับขีดจำกัดสามารถมีความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

, (13)

โดยที่ คือตัวเลขที่กำหนดความเป็นไปได้ของการใช้งานทางเทคนิคของสัญญาณที่มีการมอดูเลตอินทราพัลส์ในอุปกรณ์

การประเมินความเป็นไปได้ในการทำให้สัญญาณซับซ้อน

ภาวะแทรกซ้อนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของสัญญาณที่มีการลดลงของกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติทำให้ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์สร้างและเส้นทางการส่งสัญญาณและการรับสัญญาณกระชับขึ้นอย่างมาก ดังนั้น หากมีข้อผิดพลาดในการตั้งค่าตัวคูณเฟสเป็นหนึ่งในพันของเรเดียน ระดับกลีบด้านข้างจะเพิ่มขึ้นจากลบ 150 dB เป็นลบ 36 dB ด้วยการมอดูเลตแอมพลิจูด ข้อผิดพลาดสัมพันธ์กับค่าสัมประสิทธิ์ที่เหมาะสมที่สุด กหนึ่งพันนำไปสู่การเพิ่มขึ้นในกลีบด้านข้างจากลบ 150 dB เป็นลบ 43 dB หากข้อผิดพลาดในการตั้งค่าพารามิเตอร์เป็น 0.1 จากค่าที่เหมาะสมที่สุดซึ่งสามารถนำไปใช้ในอุปกรณ์ได้ กลีบด้านข้างของฟังก์ชันความไม่แน่นอนจะเพิ่มขึ้นเป็นลบ 15 dB ซึ่งดีกว่า 7 - 7.5 dB ในกรณีที่ไม่มีเพิ่มเติม การมอดูเลตเฟสและแอมพลิจูด

ในทางกลับกัน กลีบด้านข้างของฟังก์ชันความไม่แน่นอนสามารถลดลงได้โดยไม่ทำให้สัญญาณซับซ้อนโดยการเพิ่ม ดังนั้นที่ระดับกลีบด้านข้างจะอยู่ที่ประมาณลบ 15 เดซิเบล ควรสังเกตว่าสัญญาณ PCM ธรรมดา (เช่น ไม่มีการมอดูเลต AM-FM เพิ่มเติม) มีความไวต่อข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัว ดังนั้นความยาว ม- ลำดับในอุปกรณ์เรดาร์จริงนั้นไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไม่มีกำหนดเช่นกัน

ให้เราพิจารณาอิทธิพลของข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ระหว่างการสร้าง การส่ง การรับ และการประมวลผลสัญญาณวิทยุ FCM ที่มีต่อคุณสมบัติของอุปกรณ์

การประเมินอิทธิพลของข้อผิดพลาดในการสร้างสัญญาณ FCM ต่อคุณสมบัติของมัน

ปัจจัยทั้งหมดที่มีอิทธิพลต่อลักษณะของสัญญาณสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ความผันผวนและปัจจัยที่กำหนด

ปัจจัยความผันผวนได้แก่: ความไม่เสถียรของความถี่เฟสของออสซิลเลเตอร์อ้างอิง; เสียงประเภทต่างๆ สัญญาณที่รั่วจากเครื่องส่งโดยตรงไปยังอินพุตเครื่องรับ และหลังจากการประมวลผลความสัมพันธ์กับสัญญาณอ้างอิง จะทำให้เกิดกระบวนการคล้ายสัญญาณรบกวน และปัจจัยอื่นๆ

ปัจจัยที่กำหนดได้แก่: บรอดแบนด์ไม่เพียงพอของวงจรการขึ้นรูป; ความไม่สมดุลของฟังก์ชันมอดูเลต ความไม่สอดคล้องกันของฟังก์ชันมอดูเลตและการแกว่งของตัวพา ความแตกต่างในรูปร่างของสัญญาณอ้างอิงและสัญญาณโพรบ ฯลฯ

โดยทั่วไปแล้ว การแสดงออกทางการวิเคราะห์สำหรับสัญญาณที่ถูกมอดูเลตโดยการสุ่มเทียม ม- ลำดับ นำเสนอในรูปแบบ

, (14)

ที่ไหน ; - แอมพลิจูดคงที่ หรือ พี- เฟสสัญญาณ เอ็น=2เค-1; เค-จำนวนเต็ม; -ระยะเวลาของพัลส์เบื้องต้นที่สร้างลำดับ

ฟังก์ชันสหสัมพันธ์สองมิติเขียนเป็น:

(15)

ที่ , และสเปกตรัมที่ทำให้เป็นมาตรฐานจะแสดงในรูปที่ 7 เพื่อความชัดเจน จะแสดงส่วนของแกนความถี่ที่องค์ประกอบหลักของสเปกตรัมสัญญาณกระจุกตัวอยู่ ลักษณะเฉพาะของสัญญาณดังกล่าว ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 7 คือระดับที่ลดลงของการสั่นของตัวพาที่ไม่มีการมอดูเลต ซึ่งในกรณีอุดมคติมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์

รูปที่ 7 สเปกตรัมสัญญาณที่ทำให้เป็นมาตรฐาน

ย่านความถี่กว้างและการไม่มีการสั่นแบบไม่มอดูเลตเป็นระยะทำให้สามารถใช้อัลกอริธึมในการตรวจจับและระบุวัตถุในระบบตำแหน่ง เช่น ได้ โดยสัญญาณที่เป็นประโยชน์จะอ่อนลงในสิ่งกีดขวาง 40-50 dB และระดับของการรบกวนที่สัมพันธ์กันเกินสัญญาณ 50- 70 เดซิเบล

ข้าว. 8. ความหนาแน่นสเปกตรัมของสัญญาณที่บิดเบี้ยว

ในกรณีที่ระบุความผิดเพี้ยนของสัญญาณโดยฟังก์ชันที่กำหนดในพิกัด Doppler shift - ความล่าช้า จะสะดวกกว่าที่จะคำนึงถึงอิทธิพลที่มีต่อพารามิเตอร์ของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติของสัญญาณเช่นในรูปแบบของข้อผิดพลาดต่อไปนี้ ฟังก์ชั่น.

ดังนั้นสำหรับสัญญาณสุ่มหลอกแบบเฟสคีย์ด้วย เอ็น=15 การขึ้นอยู่กับระดับของกลีบด้านข้างที่เหลือของฟังก์ชันออโตสหสัมพันธ์กับแบนด์วิธของวงจรการขึ้นรูปและเส้นทางวิทยุจะแสดงในรูปที่ 15 9.

รูปที่ 9. การขึ้นอยู่กับระดับกลีบด้าน ACF บนแบนด์วิธ

การถ่ายทอดเส้นทางการขึ้นรูปสำหรับ เค=4

ในที่นี้ แกนกำหนดตำแหน่งจะแสดงค่าที่กำหนดระดับสูงสุดที่ทำได้ของกลีบด้านข้างของฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติ ซึ่งเป็นสัญญาณมอดูเลตโดยการสุ่มเทียม ม- ลำดับและตามแกน abscissa - แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์อัตราส่วนของแบนด์วิดท์ของวงจรการขึ้นรูปต่อค่าสูงสุดของความถี่ของสเปกตรัมที่มีประสิทธิภาพของสัญญาณ จุดบนกราฟแสดงค่าระดับกลีบด้านข้าง ACF ที่ได้จากการจำลองเชิงตัวเลขของเอฟเฟกต์ฮาร์ดแวร์ ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 9 ในกรณีที่ไม่มีการบิดเบือนความถี่ในเส้นทางวิทยุ ระดับของกลีบด้านข้างของสัญญาณ ACF จะถูกมอดูเลตโดยเฟสของ PSP เป็นระยะด้วยระยะเวลาหนึ่ง เอ็น, เป็น – 1/ เอ็น. ซึ่งสอดคล้องกับขีดจำกัดทางทฤษฎีที่ทราบ เมื่อสเปกตรัมของสัญญาณมอดูเลตถูกจำกัด ระดับของกลีบด้านข้างจะเพิ่มขึ้น และที่ขีดจำกัด 50% จะถึงระดับนั้น ซึ่งสอดคล้องกับฟังก์ชันความสัมพันธ์อัตโนมัติแบบไม่ใช่คาบ ข้อจำกัดเพิ่มเติมของสเปกตรัมของสัญญาณวิทยุนำไปสู่การล่มสลายของ ACF เกือบทั้งหมด และเป็นผลให้ไม่สามารถใช้สัญญาณเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติได้

การบิดเบือนสเปกตรัมของสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากตัวระบุตำแหน่งและการสั่นอ้างอิงที่มาถึงที่สหสัมพันธ์ เนื่องจากความไม่สมดุลระหว่างระดับบวกและลบและระยะเวลาของการมอดูเลตการสั่น นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของการรบกวนในพื้นที่ด้านข้าง กลีบของ ACF และการเสื่อมสภาพของความละเอียดเชิงพื้นที่และลักษณะการตรวจจับของตัวระบุตำแหน่ง การขึ้นอยู่กับระดับกลีบด้านข้างกับค่าสัมประสิทธิ์ความไม่สมมาตรแสดงในรูปที่ 10

สัมประสิทธิ์ความไม่สมมาตรถูกกำหนดเป็น

, (16)

โดยที่ระยะเวลาของการเกิดพัลส์เบื้องต้นที่ไม่บิดเบี้ยวคือ ม- ลำดับต่อมา; ดัชนี “+” และ “−” หมายถึงระยะเวลาของพัลส์พื้นฐานเชิงบวกและลบที่มีการบิดเบือนแบบไม่สมมาตร

มะเดื่อ 10. การขึ้นอยู่กับระดับกลีบด้าน ACF กับขนาดของการบิดเบือนสัญญาณแบบอสมมาตรสำหรับ เค=4.

บทสรุป.

การเลือกสัญญาณและระดับความซับซ้อนของฟังก์ชันมอดูเลตจะพิจารณาจากลักษณะของงานที่เรดาร์ตั้งใจเป็นหลัก การใช้สัญญาณ FCM ที่ค่อนข้างซับซ้อนพร้อมการปรับอินทราพัลส์จำเป็นต้องสร้างอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำซึ่งจะทำให้ราคาของการออกแบบเพิ่มขึ้นอย่างมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ในขณะเดียวกันก็จะทำให้สามารถสร้างหน่วยสากลที่สามารถใช้ได้ ทั้งในเรดาร์สำหรับหน่วยกู้ภัยและในเรดาร์ตรวจจับเครื่องบินบินเร็วเป้าหมาย ความเป็นไปได้นี้เกิดขึ้นเนื่องจากลักษณะของสัญญาณที่ซับซ้อนซึ่งมีความยาวลำดับสั้น เช่น อัตราการส่งซ้ำสูงช่วยให้คุณมีความละเอียดที่จำเป็นและภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนพร้อมความสามารถในการวัดความถี่ Doppler ในช่วงที่กว้างขึ้น นอกจากนี้ การสร้างระบบเรดาร์ที่มีการแผ่รังสีอย่างต่อเนื่องและการมอดูเลตเฟสสุ่มหลอกของคลื่นพาหะ จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์โดยละเอียดและการพิจารณาปัจจัยทั้งหมดที่ทำให้เกิดการบิดเบือนของสัญญาณทั้งในเส้นทางการส่งและรับของตัวระบุตำแหน่ง โดยคำนึงถึงปัจจัยที่บิดเบือนมาเพื่อแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมเพื่อให้แน่ใจว่ามีบรอดแบนด์เพียงพอ ความเสถียรของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า และความเสถียรของลักษณะของเส้นทางการขึ้นรูป ในกรณีนี้ สัญญาณโพรบเรดาร์จะต้องสอดคล้องกับสัญญาณมอดูเลตและสัญญาณเสริม มิฉะนั้น จำเป็นต้องใช้วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคเพื่อลดการบิดเบือนความแตกต่างระหว่างการแผ่รังสีและการแกว่งอ้างอิง วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการใช้โซลูชันทางเทคนิคดังกล่าวคือการแนะนำขีดจำกัดแอมพลิจูดของสัญญาณแบบสมมาตรในระยะเอาท์พุตของเครื่องส่งและที่อินพุตของสหสัมพันธ์ของตัวรับ ในกรณีนี้ แม้ว่าพลังงานสัญญาณบางส่วนจะสูญเสียไป แต่ก็สามารถสร้าง ACF ของสัญญาณมอดูเลตด้วยพารามิเตอร์ที่ยอมรับได้ โซลูชันด้านเทคนิคดังกล่าวเป็นที่ยอมรับในเรดาร์แบบพกพา ซึ่งต้นทุนและขนาดของระบบมีบทบาทชี้ขาด

สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบันจากมุมมองของผู้เขียนควรพิจารณาถึงการสร้างอุปกรณ์สำหรับสร้างและประมวลผลสัญญาณวิทยุที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนสำหรับอุปกรณ์เรดาร์โดยใช้ตัวประมวลผลสัญญาณความเร็วสูงที่ทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาหลายกิกะเฮิรตซ์ แผนภาพโครงสร้างของเรดาร์ด้วยวิธีนี้กลายเป็นเรื่องง่ายมาก เหล่านี้คือเครื่องขยายกำลังเชิงเส้น เครื่องขยายสัญญาณรับสัญญาณเชิงเส้นสัญญาณรบกวนต่ำ และโปรเซสเซอร์พร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วง โครงการนี้ไม่เพียงช่วยให้ตระหนักถึงคุณสมบัติของสัญญาณที่มีอยู่ในโครงสร้างที่ดีเกือบทั้งหมดเท่านั้น แต่ยังสร้างระบบเรดาร์ที่ติดตั้งง่ายทางเทคโนโลยีด้วย ซึ่งการประมวลผลข้อมูลนั้นใช้อัลกอริธึมที่เหมาะสมที่สุด

วรรณกรรม

1. แฟรงก์ ยู.เอ., แครทเซอร์ ดี.แอล., ซัลลิแวน เจ.แอล. เรดาร์ Twopound // RCA Eng.- พ.ศ. 2510 ลำดับที่ 2; ป.52-54.

2. เรดาร์ Doppler สำหรับการลาดตระเวนภาคพื้นดิน เซอร์ เทค หมายถึงสติปัญญา หมวกบริการ สถานะ // วินิตี. – พ.ศ. 2540 – ฉบับที่ 10. – หน้า 46-47.

3. นอร์ดวอลล์ บรูซ ดี.เรดาร์อัลตราไวด์แบนด์ตรวจจับทุ่นระเบิดที่ถูกฝัง // Aviat สัปดาห์และอวกาศเทคโนโลยี- พ.ศ. 2540 ฉบับที่ 13.-ป. 63-64.

4. Sytnik O.V. Vyazmitinov I.A., Myroshnychenko Y.I. คุณสมบัติของการพัฒนาเรดาร์เพื่อการตรวจจับผู้คนภายใต้สิ่งกีดขวาง // วิศวกรรมโทรคมนาคมและวิทยุเดือนพฤศจิกายน 2547 ¾. การประมาณค่าข้อผิดพลาดในการใช้งานที่ส่งผลต่อลักษณะของสัญญาณเรดาร์สุ่มเทียม // วิศวกรรมโทรคมนาคมและวิทยุ⁃ 2546 ⁃ เล่มที่ 60 ฉบับที่ 1 และ 2 ¾ หน้า 132–140.

9. คู่มือเรดาร์ / เอ็ด เอ็ม สโคลนิค. ต่อ. จากอังกฤษ เอ็ด เค.เอ็น. โทรฟิโมวา , ม.: สฟ. วิทยุ พ.ศ. 2521 เล่ม 3. 528ส.

FCM คือการแบ่งพัลส์วิทยุดั้งเดิมออกเป็น n ส่วนซึ่งมีระยะเวลาเท่ากันและสัมผัสกัน ในกรณีนี้สามารถเลื่อนส่วนที่อยู่ติดกันเป็นเฟสได้ ระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือระบบป้องกันเฟสซึ่งออฟเซ็ตเป็น 0 หรือ

ตัวอย่างของ RI ที่มี FCM:

ข้าว. รหัส 00010

เครื่องรับ RI พร้อม FCM

ข้าว. โครงร่างโครงสร้าง

LZ - เส้นหน่วงเวลา, PV - ตัวเปลี่ยนเฟส, RI - พัลส์วิทยุ

คุณสมบัติหลักของเครื่องรับที่พิจารณาคือส่วนกลางของพัลส์วิทยุเอาท์พุตนั้นสั้นกว่าระยะเวลาของพัลส์วิทยุอินพุต n เท่า (n=5) ดังนั้น RF ที่มี FCM เช่นเดียวกับ RF ที่มี RFM จึงถูกนำมาใช้เพื่อแยกแยะระหว่างเป้าหมายที่อยู่ใกล้เคียง

ลองพิจารณาคำถามต่อไปนี้: รหัสใดที่ทำให้สามารถสร้างเครื่องรับได้ซึ่งพัลส์วิทยุกลางมีแอมพลิจูดมากกว่าแอมพลิจูดของพัลส์วิทยุด้านข้าง n เท่า (เนื่องจากในกรณีนี้เท่านั้นที่เราสามารถพูดถึงการแคบของโพรบได้ พัลส์วิทยุ n ครั้งที่อินพุตของเครื่องรับวิทยุ)

RF โดยที่ FCM มีคุณสมบัตินี้มีรหัสที่เรียกว่า รหัสบาร์เกอร์. รู้จักรหัส Barker กี่รหัส? วันนี้รู้จักรหัสที่มีตัวเลขมากถึง n = 13:

	รหัสบาร์เกอร์

วาดแผนภาพบล็อกสำหรับ n=7 ด้วยตัวเอง

การสร้าง RF ด้วย FCM

ผลของการรบกวนแบบพาสซีฟต่อการตรวจจับสัญญาณเรดาร์

การรบกวนแบบพาสซีฟคือการรบกวนที่เกิดขึ้นเนื่องจากการสะท้อนของสัญญาณโพรบจากวัตถุที่ไม่ใช่เป้าหมาย อาจมาจากธรรมชาติ (เมฆ หิมะ) หรือแหล่งกำเนิดเทียม (แผ่นสะท้อนแสง)

ข้อกำหนดเบื้องต้นทางกายภาพสำหรับการแยกสัญญาณที่สะท้อนจากเป้าหมายที่เคลื่อนที่เร็ว (เครื่องบิน) และสิ่งกีดขวางที่เคลื่อนที่ช้า (เมฆ) คือการเปลี่ยนดอปเปลอร์ของสัญญาณ ตัวอย่างเช่น: km/h -Hz, km/h -Hz (ออฟเซ็ตสัมพันธ์กับความถี่)

ตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสัญญาณรบกวน "ที่ไม่ใช่สีขาว"

ปล่อยให้ความหนาแน่นสเปกตรัมพลังงานของสัญญาณรบกวนที่ไม่ใช่สีขาวหรือการรบกวนมีลักษณะเฉพาะด้วยการพึ่งพาอาศัยกัน เราใช้การเปลี่ยนแปลงของการพึ่งพานี้เป็นสิ่งที่ไม่มีการพึ่งพาความถี่อีกต่อไปนั่นคือเหมือนกับเสียงสีขาว ตัวแปลงดังกล่าวเรียกว่า ฟิลเตอร์ไวท์เทนนิ่ง. ปล่อยให้การตอบสนองความถี่ของตัวกรองดังกล่าวเป็น แล้วมันก็ต้องเป็นเช่นนั้น ตัวเลือกนี้ถูกกำหนดโดยการแสดงออกของกำลังเสียงทั้งหมด ดังนั้นนิพจน์อินทิแกรนด์จะไม่ขึ้นอยู่กับความถี่ ไม่เหมือนไวท์นอยส์ ขีดจำกัดที่แท้จริงของการรวมกลุ่มนั้นมีจำกัด เป็นผลให้สเปกตรัมเสียงสีขาวสามารถเปลี่ยนได้ในภายหลังในลักษณะเดียวกับในกรณีของเสียงสีขาว กล่าวคือ สามารถใช้ OF ที่พัฒนาแล้วก่อนหน้านี้ได้

แผนภาพบล็อกของตัวรับสัญญาณรบกวนแบบพาสซีฟที่เหมาะสมที่สุดจะมีลักษณะดังนี้:

อัตราส่วนการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ทั้งหมดจะเป็น

การแสดงออกสำหรับการเพิ่มความถี่ของตัวกรองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรบกวน "ที่ไม่ใช่สีขาว"

ในกรณีพิเศษของการใช้ไวท์นอยส์

การวิเคราะห์เชิงกราฟิกของสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน

ข้าว.

เครื่องรับพัลส์วิทยุที่เหมาะสมที่สุด

สเปกตรัมของลำดับคาบของพัลส์วิทยุจะเป็นเส้นตรง โดยมีพารามิเตอร์ลักษณะเฉพาะแสดงในรูป

ข้าว. สเปกตรัมสำหรับลำดับอนันต์ ()

หากลำดับมีพัลส์ m และ m > 1 แสดงว่าแต่ละบรรทัดของสเปกตรัมกว้างขึ้น

เนื่องจากเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ สเปกตรัมของการรบกวนจึงถูกเลื่อนโดยสัมพันธ์กับสเปกตรัมของสัญญาณจากเป้าหมาย เพื่อให้ส่วนประกอบความถี่ของสเปกตรัมหนึ่งจะอยู่ในช่วงเวลาระหว่างส่วนประกอบความถี่ของสเปกตรัมอื่น (ดูรูป) .

ข้าว.

ตามรูปที่ว่าสัญญาณรบกวนสามารถลบออกได้โดยใช้ตัวกรองหลายย่านความถี่ โดยที่ย่านความถี่ผ่านจะอยู่ในลักษณะเดียวกับย่านความถี่เป้าหมาย และย่านความถี่การดูดกลืนแสงจะอยู่ในลักษณะเดียวกับย่านความถี่ที่รบกวน ตัวกรองดังกล่าวเรียกว่าตัวกรองการปฏิเสธแบบหวี (CRF)