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

Межпериодная обработка

Чтобы отличить движущуюся цель от неподвижного объекта при помощи эффекта Допплера необходимо сравнить разность фаз как минимум в двух соседних периодах повторения.
Поскольку значения частоты Допплера малы (десятки, сотни герц) в сранении с частотами зондирующих сигналов (десятки, сотни мегагерц), то чисто технически сравнение фаз выполнить легче, чем сравнение частот
Информация о разности фаз сохраняется на подходящем носителе памяти: в прошлом для этого использовались специальные запоминающие аналоговые вакуумные лампы (потенциалоскопы), позднее — цепочки конденсаторов, а в настоящее время — цифровые запоминающие устройства.

Запоминающее
устройство.
Вычитающее
устройство
Приемник
ПЧ
эхо-
сигналы
часть мощности
зондирующего
сигнала

Рисунок 1. Функциональная схема приемного тракта радиолокатора, когерентного «на прием»

Запоминающее
устройство.
Вычитающее
устройство
Приемник
ПЧ
эхо-
сигналы
часть мощности
зондирующего
сигнала

Рисунок 1. Функциональная схема приемного тракта радиолокатора, когерентного «на прием»

Запоминающее
устройство.
Вычитающее
устройство
Приемник
ПЧ
эхо-
сигналы
часть мощности
зондирующего
сигнала

Рисунок 1. Функциональная схема приемного тракта радиолокатора, когерентного «на прием» (интерактивный рисунок)
(См. также виртуальный осциллограф с курсором в качестве тестового наконечника в тестовых точках TP1 — TP4.)

Рисунок 2. Набег фазы принятого эхо-сигнала

Рисунок 2. Набег фазы принятого эхо-сигнала

Итак, подавление эхо-сигналов неподвижных объектов выполняется путем сравнения фаз отраженных сигналов, принятых в нескольких периодах повторения (отсюда название — межпериодная обработка). Если соотношение фаз этих сигналов всегда постоянно, то есть разницы между ними не будет, то такие сигналы будут подавлены. При движении цели разность фаз между эхо-сигналами, полученными в соседних периодах, уже не будет равна нулю и отметка такой цели будет отображаться на индикаторе.
Для получения опорного колебания, необходимого для работы фазового дискриминатора, высокостабильный когерентный гетеродин (COHO) синхронизируется зондирующим сигналом на промежуточной частоте.

Oszillogramm von Signalen aus dem Kohärentkanal: Festziele sind am Ausgang des Phasendiskriminators Impulse mit konstanter Amplitude, bewegte Ziele ändern hier ihre Amplitude ständig zwischen einem negativen und positiven Maximum.
пассивная
помеха
движущаяся цель
пассивная
помеха

Рисунок 3. Сигналы на выходе фазового детектора

Эхо-сигнал движущейся цели на выходе фазового детектора меняет как свою амплитуду так и полярность в каждом периоде. Сигналы, отраженные неподвижными объектами, имеют амплитуду и фазу, которые не меняются от периода к периоду.

Информация, полученная за период зондирования, сохраняется в запоминающем устройстве. Данные, соответствующие ячейкам дальности, сохраняются в отдельных ячейках памяти этого устройства. Кроме этого, запоминающее устройство задерживает хранящиеся в нем данные на один период зондирования так, что данные полученные в текущем периоде повторения и в предыдущем поступают на вычитающее устройство одновременно. После вычитания сигналы от неподвижных объектов, имеющие одинаковые амплитуду и полярность, будут равны нулю, то есть такие сигналы будут подавлены. Сигналы от движущихся целей, в силу отличия их параметров в соседних периодах повторения, на выходе вычитающего устройства будут давать ненулевую разность и, таким образом, отметки от таких целей будут наблюдаться на индикаторе. Описанная процедура поясняется осциллограммами сигналов в контрольных точках (КТ1, КТ2, КТ3, КТ4) схемы приемного тракта, представленной на Рисунке 1.

Описание модулей на блок-схеме:

Рисунок 3. Сигналы на выходе фазового детектора
magenta: Ausgang Phasendiskriminator (aktuelle Periode)
grün: Speicherausgang (verzögerte Periode)
blau: Differenz beider Signale


Sponsors: