Спектральный анализ помех от растительных образований в радиолокационных информационно-измерительных системах

• Автор: Ряполов, Сергей Валентинович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 120 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФОРМИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ЭХО-СИГНАЛОВ

1.1. Проблема селекции движущихся целей

1.2. Математическая модель сигнала, формируемого на входе • информационно-измерительной системы

1.3. Обработка сигнала в радиолокационной информационноизмерительной системе

1.4. Параметры пассивных помех от растительных образований

1.5. Выбор и обоснование задач исследования

1.6. Структура ИИС

1.7. Выводы
ГЛАВА 2. ШИРИНА СПЕКТРА РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ПОМЕХ ОТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СКОРОСТЯХ ВЕТРА
2.1. Математическое описание измерения ширины спектра на основе теории выбросов случайного процесса
2.2. Аппаратура измерения..............................^1
2.3. Исследование точности блока измерения ширины спектра
2.4. Методы статистической обработки экспериментальных данных
2.4.1. Выбор параметров уравнения прямой линии регрессии по несгруппированным данным
2.4.2. Выбор параметров уравнения прямой линии регрессии по сгруппированным данным
2.4.3. Вариант криволинейной корреляции
2.5. Анализ экспериментальных данных
2.6. Оптимизация фильтров селекции движущихся целей
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. ФОРМА СПЕКТРА РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ПОМЕХ ОТ
РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ....................:
3.1. Эксперимент по исследованию формы спектра помех от растительных образований
3.2. Испытания блока переноса спектра
3.3. Анализ и систематизация экспериментальных исследований
3.4. Физико-математическая модель сигнала от растительного образования
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИЗМЕРЕНИЮ ФОРМЫ СПЕКТРА
4.1. Автоматизация обработки экспериментальных данных
4.1.1. Аппроксимация спектра сигнала на базе регрессионного анализа
4.1.2. Градиентный метод исследования спектра
4.1.3. Программа обработки
4.2. Компьютерная обработка результатов исследования
4.3. Методика расчёта параметров формы спектра помехи от растительного образования
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темьь Выделение радиолокационных сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех, создаваемых интенсивными мешающими отражениями естественного и искусственного происхождения, является одной из актуальных и трудных задач, стоящих перед разработчиками радиолокационных информационно-измерительных систем (ИИС). Априорная неопределенность статистических характеристик пассивных радиолокационных помех, а также нестационарность и неоднородность характеристик помех в зоне обзора затрудняют реализацию предельных возможностей выделения полезных сигналов. Особенно опасны растительные образования, флюктуирующие под воздействием ветра. Именно они маскируют движущиеся цели. Селекция движущихся целей (СДЦ) построена на эффекте Доплера. Выделение движущихся целей производится по спектральному признаку - неподвижные, флуктуирующие и медленно движущиеся цели имеют спектр сигнала, смещённый в область нижних частот. При наличии в зоне обзора медленно движущихся целей, спектры от целей и растительных образований могут перекрываться. Тогда сигнал от цели очень трудно распознать на фоне помех от растительных образований. Пассивные помехи обладают значительными маскирующими свойствами, что порождает высокие требования к эффективности их подавления.
С начала пятидесятых годов прошлого столетия задачей СДЦ занимаются множество организаций у нас в стране и за рубежом. Было разработано несколько поколений радиолокационных станций, в которых задача селекции движущихся целей была решена с различной степенью эффективности. Существенным недостатком этих систем является ограничение минимальной скорости выделения движущейся цели 4-5 км/ч.
В настоящее время существует задача выделения медленно движущихся целей на фоне мешающих отражений. При её решении следует учитывать зависимость спектра помехи от растительных образований от климатических условий. При различных скоростях ветра или разных временах года ширина

напряжения питания 40-75 В. Поэтому в качестве генератора СВЧ в радаре используется диод Ганна с выходной мощностью 5 мВт, низким уровнем собственных шумов, требующий напряжения питания меньше 10 В, генерирующий на частоте 13,5ГГц.
Для предотвращения нелинейных искажений, которые могут возникнуть при сильном сигнале и на малой дальности, каскады усиления приёмника охвачены цепью АРУ со временем срабатывания-отпускания «0.5с.
ГСВЧ - генератор СВЧ; СМ - смеситель; ИП - источник питания;
Ф - входной фильтр приёмника;
ПУ - каскады предварительного усиления;
АРУ - цепь автоматической регулировки усиления;
ОУ - оконечный усилитель.
Устройство и принцип работы измерителя ширины спектра, а также комплекса аппаратно-программных средств для измерения параметров формы спектра помехи от растительных образований рассмотрены в главах 3,4,5 настоящей диссертации.