Реферат: Когерентное накопление сигнала

Рис. 6. Эпюры напряжений в корреляционной схеме когерентного накопления сигнала.

В ряде случаев полезна следующая дополнительная специальная интерпретация процесса когерентного накопления сигнала.

На выходе фильтра грубой селекции с внутрипериодной памятью формируется последовательность демодулированных "аналитически продолженных" на период повторения одиночных сиг налов, спектр которой (последовательности) представляется одним зубцом (не является гребенчатым) с шириной

, ,

которая в основном определяется величиной, обратной времени наблюдения. Частотная характеристика накопителя-радиоинтегратора, роль которого выполняет узкополосный фильтр точной селекции, с уче том ограниченной продолжительности последовательности одиночных опорных сигналов, равной времени наблюдения , имеет ширину

, .

которая, в основном, также определяется величиной, обратной времени наблюдения (рис. 7). Таким образом, обеспечивается согласованная по полосе частот фильтрация полезного сигнала

(), т.е. согласование времени когерент ного накопления с интервалом когерентности сигнала () .

Аналогичная по принципам построения, функционированию и характеристикам корреляционная схема когерентного накопления сигнала на видеочастоте с двумя квадратурными каналами показана на рис. 8. Здесь в качестве перемножителей корреляторов используются фазовые детекторы, в качестве фильтров грубой селекции - фильтры низких частот, а в качестве узкополосных фильтров - интегрирующие цепи (рис. 9).

Фильтровой способ когерентного накопления сигнала

В основе построения фильтровых схем когерентного накопления. сигнала, обладающих свойством инвариантности ко времени запаздывания, лежат следующие соображения. С использованием одной или нескольких линий задержки на период повторения можно совместить во времени одиночные сигналы нескольких периодов повторения.

Рис. 7. Дополнительная спектральная интерпретация процесса когерентного накопления сигнала.

Рис. 8. Корреляционная схема когерентного накопления сигнала на видеочастоте с двумя квадратурными каналами.

Поскольку сигналы характеризуются сильной междупериодной корреляцией, операция череспериодного суммирования, которая является дискретным аналогом временного интегрирования, должна при водить к когерентному (синфазному) накоплению сигналов во всех элементах разрешения по времени запаздывания (дальности) при условии компенсации доплеровского смешения частоты сигнала или коррекции доплеровского набега фазы сигнала за период повторения. При этом, очевидно, что амплитуда когерентного накопленного сигнала увеличивается пропорционально числу когерентно сложенных сиг налов.

Два варианта фильтровых схем когерентного накопления сиг нала на радиочастоте, в которых выполняются все перечисленные преобразования, необходимые для когерентного накопления сигнала, показаны на рис. 10 и рис. 1. В первом варианте (рис. 10) используется многоотводная линия задержки, число звеньев задержки в которой (каждое звено - на период повторения ) на единицу меньше числа когерентно суммируемых одиночных сигналов N. Во втором варианте (рис. 11) используется рециркулятор-череспериодный сумматор с положительной задержанной (на период повторения) обратной связью. Коэффициент положительной задержанной обратной связи m определяет эффективное число когерентно суммируемых по закону геометрической прогрессии одиночных сигналов :

,

откуда

.

Квадрат АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, выполненного по первому варианту согласно схемена рис. 10, определяется выражением (рис. 12):

откуда следует ширина зубцов АЧХ когерентного накопителя, обратно пропорциональная времени когерентного накопления

.

Рис. 9. Узкополосный фильтр (интегрирующая цепь) на видеочастоте.

Рис. 10. Фильтровая схема когерентного накопления сигнала на многозвенной линии задержки.

Рис. 11. Фильтровая схема когерентного накопления сигнала на рециркуляторе.

Рис. 12. АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, показанного на рис. 10.

Рис. 13. АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, показанного на рис. 11.

Квадрат АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, выполненного по второму варианту согласно схеме на рис. 11, определяет ся выражением (рис. 13)

,

откуда следует ширина зубцов АЧХ когерентного накопителя

,

Это означает, что для когерентного накопления одиночных сигналов на интервале коэффициент задержанной обратной связи рециркулятора должен быть равен: