Дослідження особливостей оброблення сигналів динамічних цілей в бортових рухомих імпульсних радіолокаторах

Abstract

Розглянуто характерні особливості когерентного (квазікогерентного) та некогерентного накопичення і детектування прийнятих з радіоефіру (відбитих від пасивної динамічної цілі) сигналів, що являють собою адитивну суміш корисної складової та можливої «шумоподібної» завади з доданим «власним» шумом приймального тракту в бортових рухомих імпульсних радіолокаторах повітряного базування. Вважається, що випадкові складові вхідного сигналу адекватно описуються нормальним (або близьким до нього) законом розподілу густини ймовірності, а сигнал (протягом інтервалу накопичення) є гармонічним, період якого однозначно зв’язаний з допплерівським зміщенням частоти в прийнятому сигналі. Сформульовані необхідні і достатні умови когерентного (квазікогерентного) та некогерентного ефективного накопичення сигналу, наведені аналітичні і графічні залежності для визначення вихідного співвідношення «сигнал /(шум+завада)» при різних кратностях когерентного та некогерентного накопичень як в часовій, так і в спектральній областях. Розроблена та досліджена математична модель на базі пакету системного моделювання «System View», яка демонструє, шляхом адекватної імітації та статистичного усереднення, особливості та кількісні відмінності результатів когерентного та некогерентного накопичень при різних, зокрема низьких, але практично значущих, вхідних співвідношеннях «сигнал /(шум+завада)», а також від кратності накопичення, тобто кількості прийнятих сигналів протягом допустимого інтервалу накопичення.

The characteristic features of coherent (quasi-coherent) and incoherent accumulation and detection of signals received from the radio air (reflected from a passive dynamic target) are considered, which are an additive mixture of a useful component and a possible "noise-like" interference with the added "own" noise of the receiving path in airborne mobile pulse radars air base. It is assumed that the random components of the input signal are adequately described by a normal (or close to it) distribution law, and the signal (during the accumulation interval) is harmonic, the period of which is uniquely related to the Doppler frequency shift in the received signal. Necessary and sufficient conditions for coherent (quasi-coherent) and incoherent effective signal accumulation are formulated, analytical and graphical dependencies are given for determining the output ratio "signal /(noise+interference)" at different multiplicities of coherent and incoherent accumulation in both time and spectral domains. A mathematical model based on the system modeling package "System View" was developed and investigated, which demonstrates, by means of adequate simulation and statistical averaging, the peculiarities and quantitative differences of the results of coherent and incoherent accumulations at various, in particular low, but practically significant, input ratios "signal /( noise+interference)", as well as from the multiplicity of accumulation, that is, the number of received signals during the permissible interval of accumulation.