В радиолокационных системах в зависимости от их предназначения находят применения различные виды зондирующих сигналов:
непрерывные немодулированные;
непрерывные амплитудно-модулированные;
непрерывные частотно-модулированные;
импульсные простые и сложномодулированные.
Выбор того или иного вида зондирующего сигнала зависит от характера решаемых радиолокационной системой задач и условий ее функционирования.
В РЛС РТВ, как и в большинстве РЛС иного назначения применяется импульсные зондирующие сигналы.
Применение импульсных зондирующих сигналов позволяет:
упростить задачу измерения дальности до цели;
упростить конструкцию РЛС за счет использования общей антенны на передачу зондирующих сигналов и прием эхо-сигналов.
Основными параметрами зондирующих сигналов являются:
длина волны (несущая частота колебаний );
импульсная мощность (средняя за период повторения мощности );
длительность импульса ;
частота (период) повторения импульсов ();;
ширина спектра сигнала .
|
|
По своей структуре зондирующие радиоимпульсы могут быть:
одиночными или групповыми (или последовательностями радиоимпульсов);
когерентными и не когерентными;
простыми (без внутриимпульсной модуляции) и сложномодулированными.
Одиночные радиоимпульсы, как правило, не применяются. Обнаружение цели и измерение ее координат обычно осуществляется на основе анализа группы отраженных от цели радиоимпульсов – «пачки», содержащей M сигналов.
Радиоимпульсы называются некогерентными если начальная фаза высокочастотных колебаний от импульса к импульсу является случайной величиной.
Радиоимпульсы называются когерентными (от лат. «cohaerentia» - сцепление, связь), если начальная фаза колебаний каждого радиоимпульса одинаковая или изменяется от импульса к импульсу по определенному закону.
Простыми (или узкополосными) называются радиоимпульсы, у которых произведение ширины спектра и длительности импульса составляют величину порядка единицы: . Импульсный сигнал называется сложным (или широкополосным), если произведение называемое базой сигнала .
Достоинством узкополосных сигналов является относительная простота их формирования и оптимальной обработки. Формирование узкополосных импульсов обеспечивается сравнительно простой импульсной модуляцией генератора СВЧ. Обработка принимаемых эхо-сигналов также осуществляется сравнительно просто, поскольку квазиоптимальным фильтром является усилитель промежуточной частоты приемника с согласованной шириной полосы пропускания: . Такой квазиоптимальный фильтр по сравнению с оптимальным дает проигрыш в отношении «сигнал/шум» по мощности всего в 1,2 раза.
|
|
Простые зондирующие сигналы в импульсных РЛС находят широкое применение и в настоящее время (в РЛС старого парка) ввиду простоты технической реализации устройств генерирования и обработки.
Однако простые зондирующие сигналы имеют существенные недостатки, ограничивающие тактико-технические характеристики РЛС.
В последние годы в радиолокаторах все шире стали применяться сложные зондирующие сигналы преимущественно двух видов:
радиоимпульсы с внутриимпульсной частотной модуляцией, в частности, с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) или нелинейной частотной модуляцией (НЧМ);
радиоимпульсы с фазовой манипуляцией, при которой фаза колебаний внутри импульса через определенные интервалы времени скачком изменяется на 180°. Поскольку эти скачкообразные изменения фазы происходят по определенному двоичному коду, такие импульсы называются фазокодоманипулированными (ФКМ).
По сравнению с простыми радиоимпульсами формирование и обработка сложных радиоимпульсов представляет собой более сложную задачу, но применение таких сигналов позволяет существенно повысить качественные характеристики РЛС.
Рассмотрим влияние характеристик, параметров и структур зондирующих радиоимпульсов на тактико-технические характеристики РЛС РТВ.