Сжатие - импульс
Cтраница 1
Сжатие импульса во времени с целью, например, повышения точности измерения момента его появления, неизбежно сопровождается расширением спектра импульса, что заставляет расширять полосу пропускания измерительного устройства. [1]
 |
Сравнение обычной РЛС ( а н системы со сжатием импульса ( б. Выходные сигналы соответствуют точечной цели. [2] |
Метод сжатия импульсов [277-281] разрешает это противоречие, позволяя увеличить отношение сигнал-шум, не прибегая к росту мощности передатчика и не допуская ухудшения разрешающей способности системы. В отличие от традиционной системы в системе со сжатием импульсов используют более длительный импульс сложной формы. Спектр такого сложного сигнала по-прежнему широкий, несмотря на значительную длительность сигнала. В линейной части приемника сигнал подвергается обработке в специальном фильтре, называемом согласованным [277-279, 282, 283] и часто выполняемом в виде устройства на ПАВ, Согласованным фильтром называют линейный фильтр, созданный таким образом, чтобы при подаче на него суммы известного сигнала и шума обеспечивалось максимальное отношение сигнал-шум на выходе. Это требование рассматривается в приложении А ( § А. Как будет показано далее, использование согласованного фильтра характеризуется двумя основными особенностями. Во-первых, длительность выходного импульса определяется шириной спектра входного сигнала, а не его длительностью, которую можно поэтому увеличивать, не ухудшая разрешающей способности по дальности. Во-вторых, отношение сигнал-шум на выходе зависит от энергии входного импульса и может быть улучшено путем увеличения длительности зондирующего импульса без повышения уровня мощности. [3]
Вышеизложенную теорию сжатия импульсов можно применять в большинстве практически важных случаев, но не следует забывать 0 ее ограничениях. Начнем с того, что предполагается отсутствие частотной модуляции в исходном импульсе. [5]
Действительно, степень сжатия импульса пропорциональна относительному уширению его спектра. [6]
Кроме систем со сжатием импульсов в настоящей главе обсуждаются и другие области применения дисперсионных фильтров. В большинстве случаев используются ЛЧМ-сигналы с линейным изменением частоты во времени. Понятие частота, зависящая от времени, обосновывается в § 9.2; строго говоря, следует пользоваться термином мгновенная частота. [7]
В системе со сжатием импульса длительность передаваемого колебания должна быть намного больше величины, обратной ширине полосы пропускания приемника. Это обусловлено применением модуляции некоторого особого вида. Наиболее распространенной является внут-риимпульсная ЧМ, при которой частота, более строго-мгновенная частота ( см. § 9.2), монотонно изменяется во времени. Это показано на рис. 9.2. Сигнал s ( t) в левой части рис. 9.2 представляет собой сигнал от точечной цели на входе приемника, отличающийся от излученного сигнала лишь задержкой во времени и меньшей амплитудой. Так как фильтр в приемнике согласован с излученным сигналом, его импульсная характеристика h ( t) представляет собой обращенный во времени сигнал с внутриимпульсной ЧМ, в котором изменение частоты происходит в обратном направлении. Линейное устройство, импульсная характеристика которого имеет вид сигнала с внутриимпульсной ЧМ, представляет собой дисперсионный фильтр. Описанный здесь дисперсионный фильтр является частным случаем согласованного фильтра. Однако далее в этой главе будут рассмотрены другие случаи применения этого фильтра. [8]
Второй этап компрессии - сжатие импульса, на к-рый наложен чирп. На этой стадии импульс проходит через дисперсионную линию задержки, состоящую из пары установленных параллельно друг другу дифракционных решеток. При этом излучению каждой частоты соответствуют определ. [9]
В ранних работах по сжатию оптических импульсов [2 10] использовались как положительная, так и отрицательная дисперсии в зависимости от того, как на импульс накладывалась начальная частотная модуляция. [10]
В простейших РЛС со сжатием импульсов применяются сигналы с линейной частотной модуляцией ( ЛЧМ-сигналы), мгновенная частота которых изменяется во времени линейно. Когда такой сигнал поступает на согласованный фильтр, огибающая выходного сигнала имеет вид функции ( sinx) / x, что показано на рис. 9.2. Уровень боковых леспестков этого сигнала слишком велик для большинства практических задач радиолокации. Часто уровень боковых лепестков удается снизить, применив фильтр с амплитудным взвешиванием, что позволяет обеспечить уровень боковых лепестков на 35 дБ ниже уровня основного пика. Это ухудшает отношение сигнал-шум примерно на 1 дБ, так как приемник уже не является согласованным по отношению к входному сигналу. [11]
Рассмотрим теперь задачу о сжатии импульса аналитически. [12]
В соответствии с изложенным выше сжатие импульса проводится обычно в два этапа. На первом этапе производится уширение спектра. Второй этап заключается в том, что спектрально уширенный импульс пропускают через диспергирующую среду. [14]
Страницы: 1 2 3 4