Радиоэлектроника и телекоммуникации
При наблюдении за движущейся целью, запаздывание эхо-сигнала и доплеровское смещение частоты проявляются одновременно. Поэтому выбор наилучшей формы сигнала должен производиться с учетом изменения его параметров как по дальности (по времени), так и по скорости (по частоте). Эти зависимости нельзя рассматривать раздельно. Во-первых, частотные и временные соотношения в сигнале взаимосвязаны. Во-вторых, требования к сигналу при излучении по дальности и скорости противоречивы.
В самом деле, если цель движется с неизвестной скоростью (), то комплексная огибающая корреляционной функции будет изменяться в зависимости от значения
, т.к. фильтр, на выходе которого наблюдается отклик, перестает быть согласованным с сигналом, вследствие расстройки по частоте.
Рассмотрим выходной сигнал оптимального приемника при наличии доплеровского сдвига и в отсутствии шумов.
Множитель учитывает сдвиг сигнала
по частоте, а сам сигнал в общем случае полагается комплексным (модулированным по частоте или фазе). При отсутствии сдвига по частоте и времени, получаем максимальное значение амплитуды выходного сигнала:
Как уже отмечалось, сигнал на выходе оптимального приемника может служить мерой разрешающей способности по дальности, так как он с точностью до постоянного множителя совпадает с АКФ сигнала:
Эта функция в общем случае является комплексной. Вторая форма записи получается из первой с помощью теоремы Персеваля.
При отсутствии сдвига по времени и частоте, функция - максимальна, а при сдвиге по времени и частоте убывает, образуя пик в области точки (0,0).
К аналогичному результату можно прийти, если использовать критерий Вудворда (проделать самостоятельно и убедиться в этом).
Таким образом, функция может служить для одновременной оценки разрешающей способности по дальности и по скорости. Из нее можно получить частные случаи корреляции только по времени и только по частоте.
Квадрат модуля двумерной функции корреляции называют функцией неопределенности. Эта функция есть уравнение поверхности, расположенной над плоскостью
. Абсолютное максимальное значение эта функция имеет при
и
сигнал радиолокация дальность скорость
На рисунке обозначена поверхность неопределенности для произвольного сигнала. Тело, образованное поверхностью неопределенности, называют телом неопределенности. Сечение его плоскостью, проходящей через ось , есть квадрат модуля АКФ сигнала или квадрат огибающей отклика СФ, а сечение вертикальной плоскостью, проходящей через ось
- квадрат модуля спектра сигнала. В этом заключается удобство. По этой функции можно найти вид огибающей сигнала на выходе оптимального фильтра и спектр сигнала.
Другие стьтьи в тему
Разработка приемника системы персонального радиовызова
Системы персонального радиовызова позволяют передавать вызов и
необходимый минимум информации одному человеку или группе людей независимо от
места их нахождения. Первоначально системы персонального радиовызова
функционировали с радиусом действия, ограниченным территорией или помещения ...
Разработка предложений по созданию усовершенствованного варианта металлодетектора
В современном мире остро стоит проблема защиты человека от
террористической угрозы. Известно, что одним из средств контроля проноса оружия
и запрещенных предметов в места массового скопления людей и на охраняемые
объекты являются металлодетекторы. Металлодетекторами (metal detector до ...