CC BY
80
2007
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Радиофизика и радиотехника
№126
УДК 621.396.933.33
ПРИМЕНЕНИЕ КВАЗИСЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ В ДОППЛЕРОВСКИХ ЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
О.В. КОНДРАШОВА, Я.В. КОНДРАШОВ Статья представлена доктором технических наук, профессором Логвиным А.И.
В статье по критерию максимума отношения сигнал/помеха на выходе фильтра приемного тракта дана сравнительная оценка эффективности использования в локационных системах «квазисложных» и «простых» зондирующих посылок. Показано, что при выделении эхосигналов на фоне помех от пространственно распределенных пассивных отражателей (ревербационных помех) в идентичных приемных трактах с полосовыми допплеровскими фильтрами эффективность квазисложных зондирующих посылок выше, чем равноэнергоемких простых при любых смещениях допплеровской частоты эхосигнала, и максимально достигает величины 15,5 дБ. При выделении эхосигналов на фоне смеси шумовой и ревербационной помех в приемных тракте с "гребенкой" допплеровских фильтров эффективность квазисложных зондирующих посылок, относительно простых, зависит как от соотношения шумовой и ревербационной помех, так и от ширины полосы прозрачности фильтров гребенки, однако, практически во всех случаях, квазисложные посылки более (до 14 дБ) эффективны.
Введение
В статье устанавливаются соотношения между структурой сигналов и характеристиками приемно-излучающих трактов радиолокационной или гидролокационной системы.
С точки зрения методов решения задач, связанных с определением тех или иных свойств объектов локации радиолокация имеет много общего с гидролокацией. Действительно, в обоих случаях способ получения информации о свойствах объектов локации один и тот же, а именно обработке подлежит эхосигнал, принимаемый на фоне тех или иных помех, различные структурные составляющие которого несут информацию о характеристиках объекта локации.
Однако следует отметить и характерные особенности гидролокации, которые необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации гидролокационных комплексов.
Во-первых, для гидролокации характерна сильная изменчивость условий подводного наблюдения. Причиной этого является пространственно-временная неоднородность акустических характеристик водной среды и искажения эхосигналов, обусловленные влиянием условий распространения могут иметь весьма сложный вид и структуру, плохо подвергаются детерминированному прогнозированию. Для радиолокации такая ситуация не типична.
Во-вторых, в гидролокации объекты исследования, как правило, имеют сложную конфигурацию, отличаются протяженностью в пространстве, а перемещение этих объектов происходит по сложным законам. Эхо-сигналы могут состоять из некоторых элементарных сигналов, иметь аддитивную или мультипликативную составляющие, степень выраженности которых во многих случаях определяется особенностями движения протяженных объектов локации и характеристиками их отдельных составляющих.
В-третьих, наличие рассеивающих неоднородностей водной среды и неровностей её границ приводит к появлению в гидролокации специфической помехи - морской реверберации. При этом, характеристики помехи будут зависеть как от вида излучаемого (зондирующего) сигнала, так и от условий распространения акустических волн и свойств рассеивающих неоднородностей. Правда, в радиолокации имеется помеха, в некотором смысле подобная реверберации; она носит название фона местных предметов. Однако свойства этой помехи в значительной степени определяются только видом излучаемого сигнала и характеристиками рассеивателей, в то время как реверберационная помеха зависит также от свойств водной среды.
В-четвертых, малая скорость распространения акустических волн, а также возможность ис-
пользования только низких частот, лежащих, в основном, в области звукового диапазона, не позволяют получать с помощью гидролокационных систем сколько-нибудь значительного количества информации об объектах локации (разумеется, в сравнении со случаем применения радиолокационных систем в эквивалентных условиях в воздухе).
В-пятых, сильно выраженные допплеровские эффекты в эхо-сигналах, связанные с движением объектов локации, приводят к необходимости разработки таких моделей зондирующих сигналов, для которых эффект Допплера влияет на форму эхо-сигналов, а не только сдвигает центральную частоту их спектра.
Перечисленные выше особенности гидролокационных систем [1, 2] показывают, что, по сравнению с радиолокационными системами, они более уязвимы со стороны влияния помехо-вых ситуаций. В этой связи в статье используется терминология гидролокации, а результаты исследования адекватны как для гидро, так и радиолокации.
Методика и расчет эффективности локационных систем
Эффективность гидролокационных систем в значительной степени определяется их помехозащищенностью [3] при выделении эхосигналов от подвижных и неподвижных целей на фоне реальных шумовой и реверберационной помех.
При неоптимальной допплеровской обработке в приемном тракте эхосигналов для оценки эффективности гидролокационной системы можно воспользоваться критерием максимума отношения сигнал/шум на выходе фильтра [4].
Выделение эхосигналов при квазисложных зондирующих радиоимпульсах
На фоне шумовой и реверберационной помех в приемном тракте с гребенкой допплеровских фильтров
Сигнал х(1;) на входе приемной системы представим в виде аддитивной смеси полезного сигнала ш(1;) и помехи п(1;). Считаем, что эхо-сигнал ш(1;) имеет известные, соответствующие зондирующему радиоимпульсу, форму огибающей и внутриимпульсное заполнение, но неизвестное допплеровское смещение Дюд несущей частоты Юо; п(1;) - случайный стационарный на интервале длительности эхосигнала процесс - смесь реверберационной и шумовой помех. Интенсивность (мощность) шумовой помехи - стационарного белого шума п0 (^) - определяется энергетической спектральной плотностью шума N [4]. Интенсивность реверберационной помехи п2р(¿) *) определяется, согласно [1], энергетическим спектром реверберации 0(ю)=|Б(ю)|2,
где Б(ю)- амплитудный спектр зондирующего радиоимпульса.
Аналогично статье [5], где оценена помехозащищенность гидролокационной системы при простых моночастотных радиоимпульсах, оценим эффективность гидролокационной системы при квазисложных зондирующих радиоимпульсах И(1;) с прямоугольными огибающими длительностью т, амплитудой А0 и квадратурной внутриимпульсной фазовой модуляцией Ф(1;)-КАФМ [6].
А0сов[ю01+Ф(1;)] при -т/2<Кт/2,
и(1) = п ♦ (1)
4 0 при других 1;,
где Ф(1;)=0,45л1п|(1;-т/2)/(1+т/2)|; ю0 - несущая частота; 1 - текущее время.
Спектр эхосигнала от приближающейся цели (положительный**) допплеровский сдвиг частоты +Юд)
*) Черта тут и далее - символ статистического осреднения ) зондирующие квазисложные радиоимпульсы АС со знаком плюс перед Ф(1;) эффективны при отрицательном, со знаком минус - при положительном сдвиге допплеровской частоты [6].
т/2
ю-(ю0 +а>й) і - 0,45ж1п
і-т/2
і + т/ 2
>Л .
Гребенка полосовых фильтров должна перекрывать всю допплеровскую полосу частот приемного тракта, поэтому считаем, что один из фильтров гребенки (для сокращения изложения назовем его сигнальным фильтром) всегда настроен на частоту эхо-сигнала, т.е. несущая частота эхо-сигнала совпадает с центральной частотой сигнального фильтра.
На рис. 1 показана качественная картина обработки эхо-сигналов на фоне реверберационной и шумовой помех в приемном тракте, используемая для составления алгоритма вычисления отношения сигнал/помеха р2(Дюд, Дюф) на выходе фильтра при локации подвижных (а) и неподвижных (б) целей, где 1 и 2 (заштрихованные площади) соответственно мощности реверберационной и шумовой помех в полосе пропускания фильтра; Аю6 - ширина полосы прозрачности
одного (каждого) из фильтров гребенки.
Частотную характеристику сигнального фильтра
Кс(ю)—Ко[ехр] (ю-ЮоЭД
принимаем прямоугольной, считая К0—1, ю0—0.
Тогда
Кс(ю)—
1 при 0 при прочих ю
ДЮд-Дю'ф<ю<Дюд+Дю'ф, -Д юд -Д ю ' ф < ю< -Д юд+Дю 'ф ,
(2)
где Дю'ф—Дюф/2.
Принимаемый сигнал х(1;) преобразуется [3, 4] на выходе фильтра в сигнал вида
У(0—цО)+^(й
где ц(1;) и у^) - соответственно полезный сигнал и суммарная помеха на выходе сигнального фильтра.
Мощность суммарной помехи на выходе сигнального фильтра
Пй)=П(0+Пж>,
где У20(і) и п2(і) - соответственно мощности шумовой [4]и реверберационной [1] помех на вы-
ходе сигнального фильтра, У0(і) — Ы0Аю6 /ж, а N - спектральная плотность шумовой помехи
[3].
Реверберационная составляющая суммарной помехи будет определяться той частью спектра мощности реверберации, которая попадает в полосу прозрачности сигнального фильтра.
В соответствии с (1), (2) и [1], полагая А0 — 1
_____ 2 А°’а-АЩ +Ю'б т/2
гГ (і) = — | | соб(юі - 0,45ж1п
ж
і-т/2
і + т/ 2
)йі
ёю,
Ащ +Ащ -ю6 0
где Дючм - смещение главного лепестка спектра квазисложного сигнала в связи с его частотной модуляцией [6].
Максимальное значение мощности реверберационной помехи (а следовательно, и суммарной помехи) будет на выходе фильтра, перекрывающего диапазон частот ю0 ± Дю'ф, т.е. при Дюд = 0.
-Ащ +а> т/2
Г)
2
ж
і -т / 2
і +т / 2
)Л
| | соб(^^ - 0,45^ 1п
-Ащ -Щ 0
Отношение сигнал/помеха по мощности на выходе линейного фильтра при локации подвижных (п.ц.) и неподвижных (н.ц.) целей [4].
0
а26. (Аю, А щ)=т2 (і) / (і)=т2(і )тах / (і)=т2(і )тах /[^2 (і)+^ (і)],
р (л ^ = о, л й>й)=т о)тах / к, (г)тах = т О)тах /[у (г)+у ^)тах ],
где ц0(1;) - амплитуда эхо-сигнала на выходе фильтра в некоторый момент времени 1;0, при котором ц(1;) максимально [4].
Определим эффективность выделения эхо-сигналов при локации подвижных (р2 0 ) и неподвижных ( рд 0 ) целей при равных энергетических условиях пц.
р1Ал®а, л®б)
р =(Дшд, Дшф)=
Или после преобразований
р2(ДШд, Дшф)=
А.б.(АЩ = 0 Аюо)
Ь +1 Р + Х(Аай, Ащ)’
где в= У0 ()/[У2р^)]тах - отношение мощностей шумовой и реверберационной помех на выходе
сигнального фильтра при локации неподвижных целей, Дюд=0, т. е., когда в полосу прозрачности фильтра попадает большая часть как энергии реверберации, так и энергии эхосигнала;
^(ДЮд, Дюф)=у2(^ )/[у2(^ )]тах - коэффициент ослабления реверберационной помехи на выходе сигнального фильтра при локации подвижных целей.
Используя проведенные преобразования, можно определить эффективность выделения эхо-сигналов при локации подвижных и неподвижных целей при равных энергетических условиях
Ґ
р2(Ащ, Ащо)=(Ь+1):
Ащ-Ащ +АюО т/2
| | соб(Щ - 0,45.^ 1п
ь+
Ащ-Ащ -АюО 0
і-т/2
і + т/ 2
)йі
\
йю
-Ащ +Ащ т/2
| | соб(Ю - 0,45.^ 1п
-Ащ -Ащ 0
і-т/2 і+т/2
)йі
йю
Для упрощения расчетов обозначим х=д1/т, ёх=дё1;, у=ют/д, ёу=ёю/д, Дуд=Дюдт/д,
Ду ф=Дю ф^^ Дудmin=Дюдminт/д, Дучм=Дючмт/д, тогда
р2(Ауй, Ауо) = (Ь+1):
Ао„ -Ао^ +Аол
| | соб(до - 0,45^ 1п
ь+
Ао„-Ао^ -АоО 0
д-1
д+1
)йд
2 ^ йо
-Ао^ +АоО
| | соб(до - 0,45^1п
-Ао^ -Аоо 0
д -1 д +1
)йд
йо
При составлении алгоритма вычисления выражения (3) число дискретных значений подин-тегральной функции на интервале интегрирования по х (0,05^0,95) равнялось д0.
Вычисления проводились для значений параметров: Ду 'ф = 0,д5п; 0,5п; 1,0п,
в = 0,001 (-30дБ); 0,01 (-д0дБ); 0,1 (-10дБ); 0,5 (-3дБ). (3)
При в = 0,001 можно считать, что обнаружение полезного сигнала проводится на фоне
преобладающей реверберационной помехи.
Величины рд(Дуд, Дуф) получены на ЭВМ для дискретных значений Дуд = п-0,д5л, где п =
0, 1, д,...,16.
Результаты вычислений рд(Дуд, Дуф) представлены графиками (рис. д), где аналогично [5]:
1, 1', 1' ' -для в = -30 дБ; д, д ', д ' ' -для в = -д0 дБ; 3, 3', 3' ' - для в= -10 дБ; 4, 4 ', 4 ' ' - для в= -5 дБ; 1,
д, 3, 4 - для Дуф= 0,5п; 1', д ', 3', 4 ' - для Дуф= 1,0п; 1' ', д ' ', 3' ', 4 ' ' - для Дуф=д,0п.
2
2
Г
2
Лшп
25
20
15
10
5
1 (ЛУп I s / і \ v X
і 2 /і' iS7 3 '
f1 1 і4 h- // ' / / \t ■■b--
l і-f • і /> ІІ, І, І S 3 ' '
/У
Л V/*'' • V _ , , 2' ' 3 ' '
Рис. 1. Относительное расположение амплитудных спектров зондирующих посылок 8(ю), реверберации О(ю), частотных характеристик К(ю)
0 1,0л 2,0 3,0п Луд
Рис. 2. Эффективность выделения эхосигналов при локации подвижных целей в приемном тракте с гребенкой «допплеровских» фильтров
На фоне реверберационной помехи в приемном тракте с полосовым допплеровским фильтром
Аналогично [5] примем частотную характеристику полосового допплеровского фильтра прямоугольной (рис. 3), где ушп = Люд шп т/2 и утах = Люд тах х/2 - минимальные и максимальные
допплеровские смещения частоты эхосигнала, определяющие соответственно нижнюю и верхнюю граничные частоты полосового фильтра
К(ю) = 1 1 при ДС0дтіп-ДЮчм<Ю<АЮдтах-Д(Очм, (4)
1 1 1 0 при других Ю.
где АюЧМ=2,5п/т - величина смещения от ю0 главного максимума спектра зондирующего радиоимпульса, обусловленного внутриимпульсной частотной модуляцией [6].
Аналогично [5] максимальный сигнал на выходе фильтра
ГЛ®дтах-Лт,м ҐТ/2
m(t)max = p\ j ]j cos[(ro-Awa)t-0,45pln
t-t/2
t +1/2
lA0.min-AW4M l 0
Интенсивность реверберационной помехи на выходе фильтра
2 '
n2(t) j j cos[( rot - 0,45p ln
p J J
АЮд min -Aw
В соответствии с[4]
t -1/2
t + t /2
]dt
]dt >dro >
dw •
P2(Aw>ü , Awä min ) =
|m(t)n
Awä max-Awrj it/2
j j j cos[(w-Awä)t - 0,45pln
Awä min -Awrj
t-t/2
t + t/2
nl(t)
2p
Awä max -Awx/
Awämin -Awrj
t/2 r t-t/2
1 cos[( wt - 0,45p ln ]dt
t + t/2
J 0
da
Минимальное значение p2 (Aw д, Aw д
P 2(AWд = 0, A0,min )
будет при Люд = 0, т. е. при локации неподвижных целей
Aw
Aw4M t /2
j j cos(wt - 0,45pln
t-t/2 t + t/2
)dtdw
2 p Aw max-Aw4M t /2
j j cos(wt - 0,45pln
t-t/2
t+t/2
)dt
dw
2
N
2
2
2
1
0
2
1
Aw min-Aw4M 0
2
Awд min -Aw4M 0
Сравним эффективность выделения эхосигналов при локации подвижных Дюд^0 и неподвижных Дюд=0 целей при одном полосовом (пол.) фильтре приемного тракта перекрывающих всю возможную полосу допплеровских частот ДюдШт^ Дюдшах.
ДИд max -Aw чм ( t/2
р 2 (Дщ Дщ ) _ p (Dw д , Dw д mm)
p пол ,4м (ДШд , ДШ д min ) _ 2,
J I J cos[(щ-Дщд)t-0,45pln
ДЩд min -ДИ»м I 0
t -t/2
t +1/2
]dt fdщ
P (Дщд _ ° Дщдmin ) r
ДЩд mai -ДЩ. t/2
J [ J cos( щt - 0,45 p ln
ДЩдmin -ДЩчм 0
t-t/2 t +1/2
)dt]dw
Вычисление значений р2
і(Дюд, Дюд min) проводилось на ЭВМ. Для удобства составле-
ния алгоритма воспользуемся [5] и обозначим
Ду ■ _ Дщ t/2, Ду _ Дщ t/2, Ду _ Дщ t/2.
J д min д min ’ j д max д max ’ J чм чм
Тогда
р2пол,ЧМ (Дуд , Дудmin ) _
ДУд max -ДУЧМ f 1 ДУ д min-ДУЧМ I 0
J j J cos[(y -Ду д )x - 0,45p ln
x -1 x +1
]dx Idy
При составлении алгоритма вычисления выражения (5) число дискретных значений подинтегральной функции на интервале интегрирования по Х (0,05^0,95) равнялось 20.
Вычисления проводились для значений параметров
А
Б
Аудтш=0; 0,5п; 0,8п; 1,2п; 1,5п, Ду
дгях
=Дудшш+6,3 5 п+Дуд,
Дудішп_ 1,2п
Ду
дгях =Дудшш+ 1, 0п+Дуд,
Дуд = п0,16л, при п=0, 1, 2,..., 25.
Результаты вычислений А и Б представлены соответственно на рис. 3 и рис. 4, где:
р пол.чм(Дуд,Дудтт),
дБ - эффективность выделения эхо-сигналов при локации подвижных целей; Дуд - нормированный допплеровский сдвиг частоты эхосиг-нала; Дудтіп, Дудтах - соответственно нижняя, верхняя граничные частоты фильтров приемного тракта; О(у), К(у) - соответственно спектр реверберации и частотная характеристика фильтра приемного тракта.
ДУд max -ДУЧМ 1
J [ J cosxy - 0,45p ln
ДУ д min-ДУЧМ 0
x -1 x + 1
dx]dy
(5)
р^ДУаЛ 25 ikuJ,nB >"
20 і І гч ■г^ 1 1 1
15 3
10 4
5 / У _______
А !>
0,ix 1,0л l,5it 2,0ir Ду,
р-'(Ду.,^ 30 1^ыЛдК "■ Дуд 1
20 / /■ 2
ш / /> ш
/1
1,0 л
2,0л: Ду
Рис. 3, 4. Эффективность выделения эхосигналов на фоне-реверберационной помехи при локации подвижных целей в приемном тракте с полосовым допплеровским фильтром
2
2
2
О сравнительной эффективности простых и квазисложных зондирующих посылок
Анализ данных статьи [5] и рис.2 показывает, что при прямоугольном зондирующем радиоимпульсе длительностью т, как моночастотном, так и с КАФМ, и обработке эхо-сигналов на фоне смеси шумовой и реверберационной помех в приемном тракте с гребенкой допплеровских фильтров с прямоугольными частотными характеристиками, эффективность выделения эхо-сигналов р2 (Луд, Ауф) от подвижных, Дуд>0, целей в допплеровских каналах приемного тракта по сравнению с выделением эхо-сигналов от неподвижных целей, Дуд=0, в канале, перекрывающем участок частот (ю0-ЛюЧМ)±Люф/2:
1. При различных сдвигах допплеровской частоты эхо-сигнала Луд=|0^ю| тем выше, чем больше отношение реверберационной помехи к шумовой, 1/р.
2. При малых сдвигах допплеровской частоты эхо-сигнала Дуд=0^3л тем больше, чем уже полосы пропускания фильтров гребенки Дуф.
3. При больших сдвигах допплеровской частоты эхо-сигнала Луд>3п практически не зависит от Луд и полосы пропускания фильтров гребенки Луф.
Эффективность выделения эхо-сигналов на фоне реверберационной помехи при квазислож-ном зондирующем радиоимпульсе (рис. 3, 4) в приемном тракте с полосовым фильтром, перекрывающим участок допплеровских частот и расположенном со стороны подавленных боковых лепестков спектра зондирующего радиоимпульса, определяемая улучшением отношения сигнал/помеха на выходе приемного тракта, улучшается с увеличением допплеровского сдвига частоты, направленного в сторону подавленных боковых лепестков спектра зондирующего радиоимпульса. Это объясняется увеличением мощности эхо-сигнала в полосе фильтра с увеличением допплеровского сдвига частоты Луд при неизменной мощности реверберационной помехи.
При удалении границы полосы прозрачности полосового фильтра от частоты ю0 в сторону подавленных боковых лепестков спектра зондирующего радиоимпульса (рис. 3) существует оптимум Лудтш=1,2я, при котором эффективно выделяются эхо-сигналы как от малоподвижных, так и от быстроподвижных целей. Это можно объяснить характеристиками эхо-сигнала (крутизна спада уровней спектральной плотности главного лепестка спектра зондирующего радиоимпульса со стороны подавленных боковых лепестков) и характеристиками фильтра приемного тракта (крутизна спада частотной характеристики в сторону несущей частоты ю0).
С уменьшением полосы прозрачности приемного тракта (рис.4), эффективность выделения эхо-сигналов повышается. Это объясняется уменьшением энергии реверберации на выходе приемника при сужении полосы прозрачности фильтра.
На основании данных, полученных выше и [5], можно сделать сравнительную оценку эффективности использования квазисложных и простых зондирующих посылок.
Наибольший интерес представляют два вида гидрологических ситуаций, при которых выделяются эхосигналы:
- на фоне смеси реверберационной и шумовой помех;
- на фоне реверберационной помехи.
а) Выделение эхосигналов на фоне шумовой и реверберационной помех
Используя данные статьи [5], можно построить графики сравнительной эффективности ква-зисложных и простых зондирующих посылок, имеющих равную энергию при обработке эхо-сигналов в идентичных приемных трактах с гребенками допплеровских фильтров.
На рис. 5 показаны графики сравнительной эффективности квазисложных и простых зондирующих посылок, определяемой отношением р2Кс (Луд, Луф)/р2п (Луд, Луф), где: а, б, в, соответственно для приемного тракта с шириной полосы пропускания каждого фильтра гребенки равной Луф=0,5п; 1,0п; 2,0п, Луд - нормированный допплеровский сдвиг несущей частоты эхосиг-нала; 1, 2, 3 - соответственно для отношений энергии реверберационной помехи к шумовой на выходе фильтра приемного тракта 1/р=30; 20; 10дБ.
Из рис.5 видно, что:
- эффективность выделения эхосигналов при квазисложных зондирующих посылках выше, чем при простых и вырастает с увеличением отношения реверберационной помехи к шумовой 1/р, достигая 14,5дБ при Р=-30дБ;
- при полосах прозрачности фильтров гребенки меньших, чем нормированная ширина полосы прозрачности квазиоптимального фильтра (для квазисложных посылок равная Луф=1,65п [6]) при самых малых смещениях несущей частоты эхосигнала Луд=1,5п квазисложные посылки несколько менее эффективны (до 4 дБ), чем простые, что можно объяснить более крутым спадом уровней спектральной плотности главного лепестка спектра простого зондирующего радиоимпульса. Причем скомпенсировать такое снижение эффективности за счет подавления уровней боковых лепестков спектра невозможно из-за узкополосности фильтров;
- при расширении полосы прозрачности фильтров гребенки, Луф >1,65п, более существенно на сравнительную эффективность выделения эхосигналов влияет подавление боковых лепестков, чем крутизна спада уровней спектральной плотности главного лепестка спектра, поэтому более высокая эффективность выделения эхосигналов при квазисложных зондирующих посылках проявляется при любых смещениях допплеровской частоты эхосигнала;
- при более узкополосных фильтрах максимальные значения, 13,5^14,5дБ, сравнительной эффективности выделения эхосигналов при квазисложных и простых зондирующих посылках достигаются при более малых смещениях допплеровской частоты.
Следует отметить, что флуктуации кривых на рис.5 более существенны при более узкополосных фильтрах. Это объясняется тем, что при фильтрах, ширина полосы прозрачности которых меньше ширины, как главного, так и боковых лепестков спектра, значения сравнительной эффективности выделения эхосигналов более чувствительны к изменению уровней спектральной плотности зондирующей посылки, в частности, простой моночастотной с прямоугольной огибающей.
Выводы
1. На основании методов квадратурной амплитудно-фазовой модуляции (КАФМ) получены характеристики квазисложных радиоимпульсов АС с прямоугольной, косинусоидальной, треугольными огибающими.
2. На основании методов оптимальной амплитудно-фазовой модуляции (ОАФМ) показано, что методы синтеза квазисложных радиоимпульсов АС с прямоугольными огибающими являются общими для КАФМ и ОАФМ, в отличие от методов синтеза квазисложных радиоимпуль-
Рис. 5. Сравнительная эффективность квазисложных и простых зондирующих посылок в трактах с гребенками допплеровских фильтров
сов с другими видами огибающих.
3 Показано, что из всех рассмотренных видов зондирующих квазисложных радиоимпульсов АС для задач локации лучшим является радиоимпульс АС с косинусоидальной огибающей и КАФМ, однако за счет простоты аппаратурной реализации наиболее предпочтительным оказывается радиоимпульс АС с прямоугольной огибающей.
4. Предложена для использования в характерных для тактических локационных ситуаций, когда априорно неизвестно направление движение цели, бинарная квазисложная зондирующая посылка, которая эффективна как при локации приближающихся, так и удаляющихся целей.
5. В соответствии с характеристиками бинарной квазисложной посылки предложены схемы построения одноканального и двухканального приемных трактов локаторов, причем использование последнего сохраняет информацию о направлении движения цели.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кондрашов В.И., Кондрашов Я.В. Принципы и структуры мобильных, локационных, многопозиционных навигационно-посадочных авиационных радиосистем наземного базирования // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Радиофизика и радиотехника, №76, 2004. С.84-92.
2. Кондрашов В.И. Особеность допплеровских гидролокационных систем // Научно-технический журнал «Известия вузов». Радиоэлектроника, том XIX, №4, Киев, 1976. С. 97-102.
3. Кондрашов Я.В. Адаптация конфигураций однополосных спектров бинарных квазисложных сигналов к ситуативным обстоятельствам применения многопозиционных радионавигацийных систем // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Радиофизика и радиотехника, №96, 2005.
4. Верзунов М.В., Лобанов И.В., Семенов А.М. Однополосная модулияция. - М.: Связьиздат, 1962.
5. Харкевич А.А. Спектры и анализ. -М.: Физматгиз, 1962.
6. Трахтман А. М., Трахтман В. А. Таблица преобразований Гильберта // Научно-технический журнал «Радиотехника», 25, №3, 1970.
7. Градштейн Н. С., Рыжик Н. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов, произведений. - М.: Физматгиз, 1971.
8. Кондрашова О.В., Кондрашов Я.В. Квазисложные сигналы синтезированные методами однополосной амплитудно-фазовой модуляции // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Радиофизика и радиотехника. № , 2006.
KVAZY-COMPLICATED SIGNALS ARE SYNTHESIZED BY METHODS OF QUADRATURE
AMPLITUDE-PHAZE MODULATION
Kondrashova O.V., Kondrashov Ja.V.
In article, based on methods of amplitude-phase modulation by quadratures (APMQ), are got the characteristics of quasi-complicated radio-impulses with asymmetric spectrums (AS), with rectangular, cosinus-shaped, three-cornered rounding. Based on methods of optimal amplitude-phase modulation (ОАРМ) shown, that synthesis methods of quasicomplicated radio-impulses AS with rectangular rounding are general for APMQ and OAPM, unlike synthesis methods of quasi-complicated radio-impulses AS with other kinds of rounding.
Сведения об авторах
Кондрашова Ольга Викторовна, окончила Национальный экономический университет (Украина) (1998), магистратуру НЭУ (1999), Объединенный институт послевузовской специализации Венского университета (2000), докторант Гарвардского университета, автор 5 научных работ, область научных интересов - эффективность систем.
Кондрашов Ярослав Викторович, 1970 г.р., окончил МАИ (1993), кандидат технических наук, член-корреспондент Аэрокосмической Академии Украины, главный специалист Центра информационных технологий "Инфотех", автор более 60 научных работ, область научных интересов - радио и гидролокация, радионавигация, управление воздушным движением, сигналообразующие технологии, помехоустойчивость и точность радиосистем.
