www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи радіолокації

Міжперіодна обробка

Щоби відрізнити ціль, яка рухається, від нерухомого об’єкту за допомогою ефекту Допплера необхідно порівняти різницю фаз сигналів відлуння від неї як мінімум в двох сусідніх періодах повторення.
Оскільки значення частоти Допплера малі (десятки, сотні герц) у порівнянні з частотами зондувальних сигналів (десятки, сотні мегагерц), то суто технічно порівняння фаз виконати простіше, ніж порівняння частот.
Інформація щодо різниці фаз зберігається на відповідному носії пам’яті: в минулому для цього використовувались спеціальні запам’ятовуючі аналогові вакуумні лампи, пізніше – кола конденсаторів, а в теперішній час – цифрові запам’ятовуючі пристрої.

Пам’ять
Віднімальний
пристрій
Приймач
ППЧ
сигнали
відлуння
частина
потужності
зондувального
сигналу
МГ
КГ
КТ1
КТ2
КТ3
КТ4

Рисунок 1. Функціональна схема приймального тракту радіолокатора, когерентного „на приймання“

Пам’ять
Віднімальний
пристрій
Приймач
ППЧ
сигнали
відлуння
частина
потужності
зондувального
сигналу
МГ
КГ
КТ1
КТ2
КТ3
КТ4

Рисунок 1. Функціональна схема приймального тракту радіолокатора, когерентного „на приймання“

Пам’ять
Віднімальний
пристрій
Приймач
ППЧ
сигнали
відлуння
частина
потужності
зондувального
сигналу
МГ
КГ
КТ1
КТ2
КТ3
КТ4

Рисунок 1. Функціональна схема приймального тракту радіолокатора, когерентного „на приймання“ (інтерактивний рисунок)

Рисунок 2. Набіг фази прийнятого сигналу відлуння

Рисунок 2. Набіг фази прийнятого сигналу відлуння

Отже, придушення сигналів відлуння від нерухомих об’єктів виконується шляхом порівняння фаз відбитих сигналів, прийнятих в кількох періодах зондування (звідси назва – міжперіодна обробка). Якщо співвідношення фаз цих сигналів завжди є постійним, тобто різниці між ними не буде, то такі сигнали будуть придушені. Якщо ціль рухається, то різниця фаз між сигналами відлуння, прийнятими в сусідніх періодах, вже не буде дорівнювати нулю і відмітка такої цілі буде відображатися на індикаторі.
Для отримання опорного коливання, необхідного для роботи фазового дискримінатора, високостабільний когерентний гетеродин (COHO) синхронізується зондувальним сигналом на проміжній частоті.

пасивна
перешкода
ціль, що
рухається
пасивна
перешкода

Рисунок 3. Сигнали на виході фазового детектору

Сигнал відлуння цілі, яка рухається, на виході фазового детектору змінює як свою амплітуду так і полярність в кожному періоді. Сигнали, відбиті нерухомими об’єктами, мають амплітуду та фазу, які не змінюються від періоду до періоду.

Інформація, отримана за період зондування, зберігається у запам’ятовуючому пристрої. Дані, відповідні осередкам дальності, зберігаються в окремих осередках пам’яті цього пристрою. Крім цього, запам’ятовуючий пристрій затримує дані, які в ньому зберігаються, на один період зондування так, що дані отримані в поточному періоді повторення і в попередньому поступають на віднімальний пристрій одночасно. Після віднімання сигнали від нерухомих об’єктів, які мають однакові амплітуду та полярність, будуть придушені. Сигнали від цілей, що рухаються, через відмінності їхніх параметрів у сусідніх періодах повторення, на виході віднімального пристрою будуть давати ненульову різницю і, таким чином, відмітки від таких цілей будуть спостерігатися на індикаторі. Описана процедура пояснюється осцилограмами сигналів в контрольних точках (КТ1, КТ2, КТ3, КТ4) схеми приймального тракту, представленій на Рисунку 1.

Description of the modules in the block diagram

Рисунок 3. Сигнали на виході фазового детектору
   magenta: output of the phase-detector (aktually period)
   green: output of the memory (delayed period)
   blue: cancelled video