Признаки при некогерентном многочастотном зондировании

Зондирование считают некогерентным, если фазовременные связи сигнала на разных частотах случайны. Они не устанавливаются автоматически,какпри излучении ЧМ- или ФМ- сигналов, и не запоминаются в процессе излу­чения, как для некоторых когерентных многочастотных сигналов. Удается ис­пользовать только амплитудную информацию, которая зависит на достаточно высоких частотах от интерференционных эффектов вторичного излучения. Эта информация определяется в высокочастотном приближении выражением эф­фективней площади σ_ц(f) группового вторичного излучателя с неразрешаемы­ми и незатененными блестящими элементами [113]:

(1.9)

Здесь σ_i - эффективные площади элементов, мало меняющиеся при изме­нениях частоты; t_i и t_k - времена запаздывания сигналов, отраженных i-м и k-м блестящи­ми элементами.

Признаками рассматриваемого варианта распознавания могут быть; 1) усредненные по частотам значения эффективной площади ; 2) значения нор­мированных корреляционных функций (коэффициентов корреляции) флюктуа­ций амплитуд сигналов на разных частотах; 3) некогерентные дальностные портреты.

Об использовании в качестве признаков распознавания усредненных по ча­стотам значений отмечалось уже в разд. 1.4.1. Возможность такого использования сохраняется независимо от того, изменяется ли во времени несу­щая частота сигнала или же сразу излучается многочастотный сигнал.

Возможность использования коэффициентов корреляции амплитудных флюктуаций в качестве признаков распознавания размера целей следует не­посредственно из приводившегося уже рис.1.6. Из-за меньшего влияния модуляционных эффектов размер лучше выявляется при близком к одновремен­ному многочастотном излучении, чем при медленном изменении несущей час­тоты. Усреднение значения σ_ц(f) требуется при этом на каждой из несущих. Увеличение их числа, расширяя возможности распознавания, повышает потери на некогерентное накопление.

Возможным способом обработки сигналов в рассматриваемом случае явля­ется дискретное преобразование Фурье, совокупности значений σ_ц(f) - или для разных частот f = f₀ + mf (m=1,2, …). Убедимся в этом для одинакового временного интервала τ между запаздываниями сигналов от соседних отражателей применительно к модели вторичного излучения, положенной в основу формулы (1.9). Заметим, что первую из сумм этой формулы можно отождествить со значением . Вводя при этом интервалы vτ между запаздываниями для произвольных отражателей, где v = i – k, выражение (1.9) при известных значениях σ_i и σ_k приводим к виду

(1.10)

Дополнив коэффициенты S_v для коэффициентами S – v=S_v я коэффициентом S_о= 0, вводим некогерентный портрет цели как совокупность коэффициентов .Необходимые для получения этого портрета данные при неизвестных значениях σ_i и σ_k получаются из Фурье-пре­образования разностей σ_ц(f) - . Аналогичные портреты, полученные путем моделирования из Фурье-преобразования разностей , показаны на рис. 1.20.

Рис. 1.20. Некогерентные дальностные портреты целей: а – самолет больших размеров; б – самолет средних размеров: в – крылатая ракета. Параметры сигнала: разнос частот – 25 МГц, число дискретов спектра – 32, общая ширина спектра - 80 МГц

По сравнению с когерентным, некогерентный портретимеет примерно уд­военную протяженность. Правильно воспроизводяее, он не воспроизводит внутренней структуры когерентного портрета. Как и многочастотный когерент­ный, некогерентный ДП образуется с дубликатами, следующимичерез интер­валы 1/F. Потребность в большом числе спектральных составляющих П/F увеличивает энергетические потери (здесь П, как и ранее:, полоса частот, оп­ределяющая разрешающую способность по дальности),