Цифровые устройства автоматической регулировки усиления (ЦАРУ) и регулировки порога (ЦАРП) принятия решения

Все профессиональные РПУ содержат систему АРУ. Связные, навигационные, командные и др. приёмники используют инерционную автоматическую регулировку усиления. Традиционные схемы АРУ применяют аналоговые методы регулировки усиления линей-ного тракта приёмника. Использование цифровой АРУ позволяет поддерживать высокое постоянство напряжений на выходе РПУ, что особенно важно для работы различных автоматов (рулевых машин, систем управления полётом и т.д.). В простейшем виде цифровая АРУ реализуется просто заменой аналоговой обработки в петле обратной связи на цифровую. Чаще всего при этом используют бина-рное квантование сигнала, а усиление изменяют за счёт изменения коэффициентов передачи аттенюаторов, включаемых в линейный тракт приёмника. Необходимые сведения для проектирования таких систем АРУ можно найти в литературе [8, с.88…91].

В приёмных устройствах РЛС применяется так называемая шумовая автоматическая регулировка усиления (ШАРУ). Схемы автоматической регулировки усиления РПУ по уровню шума в настоящее время чаще всего реализуются цифровыми методами на основе цифрового вычислителя. На рис.6.10 представлена одна из возможных схем цифровой шумовой АРУ.

Рис. 6.10. Схема цифровой ШАРУ

Сигнал с выхода видеодетектора ВД подаётся на двухуровневое квантующее устройство КУ. Выборки сигнала берутся с частотной дискретизацией f_Д ≥ 2Пву, где Пву полоса РПУ по видеочастоте.

При превышении порога U_П бинарное КУ формирует нормали-зованные по амплитуде импульсы, следующие с частотой дискретизации f_Д. Эти импульсы поступают на прямой вход (сложение) ревер-сивного счётчика РСЧ и с инверсией на вход схемы И. На второй вход схемы И поступают импульсы дискретизации по дальности. Когда пороговое напряжение U_П не превышено на выходе схемы И, образуются импульсы А, которые поступают на обратный вход (вычитание) реверсивного счётчика. В установившемся режиме частота следования импульсов А на прямом входе РСЧ равна частоте импульсов на обратном входе РСЧ, поэтому схема стабилизирует среднюю вероятность превышения шумом порога квантования .

При рэлеевском распределении напряжения шума на выходе видеодетектора схема ЦШАРУ стабилизирует эффективное напряжение шума на выходе УПЧ РПУ.

Рекомендации и дополнительные сведения для проектирования ЦШАРУ имеются в [1, с.278…285, с.320].

Для РЛС с автоматизированными методами обработки сигналов и принятия решений первостепенной становится проблема стабилизации вероятности ложных тревог Р_ЛТ на выходе устройства первич-ной обработки сигнала. Если величина Р_ЛТ нестабильна, то с её ростом возможна перегрузка устройства вторичной обработки сигнала, что может привести к появлению ложных целей и ложных траекторий. Уменьшение значений Р_ЛТ сопровождается уменьшением вероятности правильного обнаружения Р_ПО и может привести к про- (потере) целей. Задача стабилизации Р_ЛТ решается с помощью автоматического регулятора порога. Схема цифровой АРП может быть выполнена аналогично показанной на рис.6.10. Рекомендации по её расчёту имеются в [1, с.163…170, 285…291, 313, 321].