Основи на радиолокацията

Код Костас

Кодът на Костас е описан математически за първи път през 1965 г. от Джон П. Костас (John P. Costas). Той е вид честотна модулация, зависеща от времето, за импулси за предаване. Матриците на Костас са въведени, за да се подобри работата на радарните и сонарните системи.

При честотната модулация, зависеща от времето, един сравнително дълъг предавателен импулс с дължина τ' се разделя на няколко N подимпулса τ_1…N с различни носещи честоти. Всяка група от тези N частични импулса се нарича серия (Burst). По правило тези частични импулси имат еднаква амплитуда и равни разстояния между тях. Ако честотата на тези частични импулси се увеличава или намалява равномерно, тогава общият импулс е постепенно приближение на вътрешноимпулсната модулация и компресия на импулса с линейна честотна модулация.

Кодовете на Костас са специален клас от тези форми на предавателни импулси с вътрешноимпулсна модулация. Кодът на Костас е група от последователни некодирани подимпулси, случайно събрани от различни честоти и компресирани в по-тесен импулс с помощта на кохерентна обработка на сигнала. На Изображение 1 е показан пример за група от 10 частични импулса като матрица. Редовете означават номера на позицията, а колоните - номера на носещата честота на частичните импулси. Точка показва носещата честота, използвана в частичния импулс. Сините точки представляват предавателен импулс с поетапно постоянно нарастваща носеща честота. Червените точки означават промяна на честотата в съответствие с кода на Костас.

Кодовете на Костас имат почти идеално поведение на страничните лъчи както в областта на обхвата, така и в областта на скоростта (Доплер) и осигуряват добър обхват на уникалност и в двата случая. Разпределението на подчестотите в групата оказва голямо влияние върху този диапазон на уникалност на измерванията. Всички странични честоти, с изключение на няколко образеца, близки до оригинала, имат относителна амплитуда 1/N от оригинала. Тези няколко образеца при изходния импулс имат типичната стойност 2/N за кода на Костас. Този еднакъв размер на страничните лобове прави тази форма на импулса особено използваема за метеорологични радари. Степента на компресия е приблизително N.