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

Процессор обработки радиолокационных сигналов

Сигнальный процессор (процессор обработки сигналов) представляет собой часть системы обработки, в которой сигналы целей отделяются от помех за счет учета влияния эффекта Допплера и анализа амплитудных характеристик принятых сигналов. В современных радиолокаторах преобразование радиолокационных сигналов в цифровую форму, как правило, выполняется после их усиления на промежуточной частоте (IF) и фазового детектирования. На этом этапе радиолокационные сигналы приобретают форму видеосигналов и имеют полосу частот в диапазоне от 250 кГц до 5 МГц. Следовательно, с учетом теоремы отсчетов (теорема Котельникова, теорема Найквиста-Шеннона) частота дискретизации сигнала должна быть в пределах от 500 кГц до 10 МГц, соответственно. Такие значения частоты дискретизации вполне обеспечиваются современными аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).

Сигнальный процессор включает в себя такие компоненты:

Вся процедура обработки может быть реализована в виде программного обеспечения в цифровом приемнике.

Figure 1: Information flow in radar signal processing

I&Q
фазовый
детектор
СДЦ
детектор
экстрактор
отметок
процессор
обработки
отметок
объединитель
отметок
вторичная
обработка
третичная
обработка
Σ
ΔAz
ΔEl
Данные азимута
отметки вторичного канала
время
ПЧ
пороги
данные от
других датчиков
(например, погодных)
промежу-
точная
частота
двупо-
лярный
видео-
сигнал
одно-
полярный
видео-
сигнал
со-
общения
отметки
траектории

Рисунок 1. Прохождение информации в процессоре радиолокационных сигналов

I&Q
фазовый
детектор
СДЦ
детектор
экстрактор
отметок
процессор
обработки
отметок
объединитель
отметок
вторичная
обработка
третичная
обработка
Σ
ΔAz
ΔEl
Данные азимута
отметки вторичного канала
время
ПЧ
пороги
данные от
других датчиков
(например, погодных)
промежу-
точная
частота
двупо-
лярный
видео-
сигнал
одно-
полярный
видео-
сигнал
со-
общения
отметки
траектории

Рисунок 1. Прохождение информации в процессоре радиолокационных сигналов

Элементы, выполняющие обнаружение сигнала и выделение координатной отметки (плота) реализуют первичную обработку радиолокационных данных в первичных радиолокационных устройствах (системах). Существенную роль здесь играют процессы формирования и обработки координатных отметок (плотов). Основными компонентами являются:

Рисунок 2. Радиолокационный экстрактор типа А1000, содержащий все модули радиолокационного сигнального процессора (© Aerotechnica Ltd.)

Рисунок 2. Радиолокационный экстрактор типа А1000, содержащий все модули радиолокационного сигнального процессора (© Aerotechnica Ltd.)

Дальнейшая обработка радиолокационных данных может включать в себя такие устройства:

Отличие между модулем первичной обработки данных (коррелятором) и модулем вторичной обработки заключается в том, что в первом случае положение координатной отметки не меняется в процессе обработки.

Некоторые из этих устройств могут быть выполнены в виде модулей программного обеспечения, вступающего в действие после оцифровки радиолокационной информации. Примером процессора радиолокационных сигналов может служить радиолокационный экстрактор украинской компании «Аэротехника» (Рисунок 2), предназначенный для модернизации устаревших аналоговых обзорных радиолокаторов.


Sponsors: