Научная статья на тему 'Спектральные характеристики квадратурных составляющих поля, отраженного мелкомасштабной морской поверхностью'

Спектральные характеристики квадратурных составляющих поля, отраженного мелкомасштабной морской поверхностью Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
100
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Спектральные характеристики квадратурных составляющих поля, отраженного мелкомасштабной морской поверхностью»

1 т

и макс

При А/п = 109 Гц и т ЄІ10 7,5 -10 6 I, сек максимальная величина умень-

шения относительной среднеквадратичной погрешности при оптимизации алгоритма, структуры и параметров АЧД может достигать 42 дБ.

1. Дятлов Л.П. Корреляционные методы обработки и формирования сигналов в радиоконтроле //Радиотехника, 1994, №7.

2. Дятлов А.П. Многошкальный автокорреляционный частотный дискриминатор. //Труды IX Всесоюзного симпозиума по проблеме избыточности в информационных системах. //Л: ЛИАП, 1986.

УДК 621.396.62

В. Т. Лобач, А.А. Г арнакерьян, В.А. Буряк СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВАДРАТУРНЫХ ,

МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

При решении задач дистанционного измерения пространственно-временных характеристик отражающей поверхности важно знать связь между спектральными характеристиками поверхности и поля рассеяния. В случае отражения электромагнитного поля от мелкомасштабной поверхности, дисперсия ординат которой О

значительно меньше длины электромагнитной волны X, известны решения [1,2], свидетельствующие о совпадении энергетических спектров движущейся морской поверхности и амплитуды флуктуирующей составляющей обратно отраженного . ( приближения в рамках метода малых возмущений) приводит к периодической нестационарное™ спектральных характеристик амплитуды суммарного поля [2], что затрудняет решение обратной задачи определения параметров поверхности по характеристикам поля.

В работе рассматриваются статистические характеристики отраженного сигнала при когерентном приеме и обсуждаются возможности устранения отмеченных изменений в спектре информативного параметра, которыми определены квадратурные составляющие сигнала.

ЛИТЕРАТУРА

Из результатов работы [2] следует, что вещественная часть напряженности суммарного поля рассеяния от мелкомасштабной поверхности, уравнение которой представлено в виде суммы множества плоских волн, имеющих различные амплитуды а1п, частоты , направления распространения уг относительно оси 0Х

прямоугольной системы координат и случайные начальные фазы у/1п, содержит квадратурные составляющие - косинусную и синусную:

Е1 Q [с°^2^^0 Х"'' Х"'' г, 7 Г)2 г / \ к) п SІn2kz0в ] /14

£2 = ^{^к^-^«й»,,соФ>1(*со^, + V*пГ,>-»-^»]со82,„ов( ’

где Q - множитель, определяющий энергетику задачи; z0 - высота расположения приемопередатчика;

, 2п

к =-----волновое число электромагнитной волны;

Л

2п

р1 =----волновое число поверхностной волны;

Л

Л - длина поверхностной волны;

в2 = 1 - -р-в 1 к2 .

Определим корреляционные функции квадратурных составляющих (1), учи,

Е1 = cos2kz0; Е2 = sin2kz0;

1 2z 2 z

00

я1 (Т = [^1 О |(-Т-Е]

= я2

X X2квакп соз[/7/1 (х с°э + У вш ук )-Щ - ] 8ІП 2к20в х

х 22 2в аі2 п2 с08|2 (х с0 55 ^2 + у і ^2)- #2 ( -т)- Щ щ і 2 ;

І2 п2

Я2(Т) = [Е2(^) - Е2][Е2(ґ -Т- Е2] =

■Г-7 XX 2квОп Ці 1 (х с0| + У 8Іп^1 )-^1 *-Щ1п1 ]с0з2Ь0/в х

^0 І1 П1

:ХХ 1кв1а1Л (х + У 8Й| )-М2(-Т)-Щ,л ]а>82к7(Д . (2)

І2 П

Здесь черта сверху обозначает усреднение по времени. Учитывая, что при l ФЦ cos 6t sin вп = 0, cos 6t cos вп = 0, а при l = tf cos sin 6^= 0,

1

cos в cos вп = —, упростим равенство (2)

R.(T) = 0_ 2k2 у Yfta2, COS1 i2kZoPl P)cos ц,т- (3)

R г(т) 4z; У У" " sin-mzoP,) П

Учитывая, что амплитуда поверхностной волны а1п связана с частотным S (ц) и угловым S (у) спектрами волнения соотношением [3]

аП = 2БЬ (ц)£А (у)АцАу, равенства (3) преобразуем к виду:

Я1(т) Я ї 2 X-1 X-1 гА о / \ о / \ ^ (2к^0в) . .

О / ч= 2к (Ц>Ч(Уі)cosцт 01 АцАу.

Я2(т) ^2 sin2(2kzoв)

Односторонние энергетические спектры квадратурных составляющих по положительным (физическим) частотам имеют вид

Я 1(й> = ^ | Rl('T\os О тТ =Г —1 V V (у, >со®(2к^>в > дщД(О - щ >.(4>

ГО.) П Я (т> ‘ %^2(7к^ в > 1

S 2(й) п\ Rl(т) KzJ h l sm^k^)

(4) , -

чаем

Sj^) (Qk\ 7} га cos2^ kz0P)s

')'= — I I PSh 0u)Sh (Y) . v ’8(й -WvdY =

S2(й) UJ * sin (2kz0P)

Qk I S (й) A o=„ (5)

p o> Sh(й), где й = № . (5)

\zj sin (2kz0P)

Сумма энергетических спектров квадратурных составляющих имеет вид

s(й) = s. (й) + S^) = ( Щ в4 Sh (й) =

\ zo

Qk

V zo

1-

А

Sh (й).

хг Л

Учитывая, что при резонанс ном отражении —< 1, а также, что Л =——

Л щ

м

получим

2

1 -

V gп)

Й = ц.

(6)

Из равенства (6) следует, что энергетический спектр суммы квадратурных составляющих когерентного приемника может быть получен из энергетического спектра волнения (щ) путем умножения последнего на весовую функцию

/ (Й) =

1 -

Ж2

2 Л

gп )

которая в широком интервале длин морских волн (Л > 2Я)

мало отличается от единицы, и спектры Я (О), (щ) совпадают.

ЛИТЕРАТУРА

1. Басс Ф.Г. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности. М.: Наука, 1972.

2. .ПобачВ.Т. Радиолокационное измерение пространственного энергетического спектра морского волнения//Радиотехника, 1994, №10.

3. Крылое Ю.М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн. Л.: Гидро-метеоиздат, 1966.

2

С

УДК 621.317.7+535.36

В.Г. Сердюков, А.В. Цыганкова

К ТЕОРИИ ОДНОГО СПОСОБА АКУСТООПТИЧЕСКОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

Способ [1] позволяет измерять законы внутриимпульсной модуляции д)(1) и огибающей А ^) ЧМ-сигналов и по этим данным вычислять различные интегральные характеристики сигнала, в частности спектр [2], при длительности сигнала т >> Та, где Та - временная апертура акустооптического модулятора. В п.2 формулы изобретения рекомендуется выполнять условие

Та ^ 27\шкс . (1)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Так как в идее способа лежит связь между мгновенной частотой а)(^) фраг-

Т а

его спектральной функции |£(/О)| , то в основу теории положена теорема [3,4]:

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.