www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Весовая обработка

Рисунок 1. Четыре импульса на разных частотах, как части сигнала с линейной частотной модуляцией

Рисунок 1. Четыре импульса на разных частотах, как части сигнала с линейной частотной модуляцией

Рисунок 1. Четыре импульса на разных частотах, как части сигнала с линейной частотной модуляцией

Когда в процессе обработки принятого сигнала методом сжатия импульса выполняется сложение нескольких составляющих сигнала на разных частотах, в сжатом сигнале неизбежно возникают боковые лепестки. Эти нежелательные импульсы называются «боковыми лепестками по времени».

На Рисунке 1 показан пример, когда сигнал состоит из импульсов на четырех частотах. Эти импульсы, как составные части радиолокационного сигнала с линейной частотной модуляцией (сигнала с внутриимпульсной модуляцией), в тракте приема и обработки разделяются в фильтрах, получают нужную (и каждый свою) задержку, после чего суммируются. Выполнение этих операций может быть реализовано разными способами: в аналоговых фильтрах на поверхностных акустических волнах, в цифровых устройствах или даже в программном обеспечении радиолокатора.

Рисунок 2. Сумма амплитуд колебаний на четырех разных частотах

Sum of the magnitudes of the four frequencies

Рисунок 2. Сумма амплитуд колебаний на четырех разных частотах

На Рисунке 2 можно видеть результат суммирования этих четырех импульсов, имеющих разные несущие частоты. В данном случае суммирование выполняется как есть, то есть без какой-либо весовой обработки. Это означает, что импульсы на всех частотах имеют одинаковое усиление. В результате получается острый импульс в центре и несколько боковых лепестков, симметричных относительно него. В данном случае ось абсцисс является осью времени. Очевидно, что все эти импульсы (центральный и боковые) имеют разное время запаздывания по отношению к моменту излучения зондирующего сигнала, а, следовательно, по ним будут рассчитаны разные значения дальности цели!

Желтые стрелки указывают на полуволну одной из составляющих (в данном случае, это частота f2), имеющую минимум точно напротив максимума бокового лепестка. Очевидно, что если составляющая на частоте f2 будет иметь более высокое усиление, чем остальные составляющие, то этот боковой лепесток уменьшится. Конечно, это приведет к возникновению новых боковых лепестков в другие моменты времени, но здесь поясняется только принцип подавления боковых лепестков, появляющихся после сжатия сигнала. На практике всегда можно найти оптимальные значения коэффициента усиления для каждой частотной составляющей с тем, чтобы получить оптимизированный выходной сигнал с минимально возможным уровнем боковых лепестков.

Применение усиления с разным коэффициентом к составляющим на разных частотах называется «весовой обработкой» или «взвешиванием». При помощи весовой обработки оказывается возможным добиться подавления боковых лепестков до уровня -30 дБ.


Sponsors: