Характеристики сигналов РЛС

Сигналы используемые в РЛС определяют степень разрешения по различным параметрам (координатам).

Относительно потенциальной разрешающей способности по дальности следует сказать следующее, рассматривая случай двух узкополосных сигналов S(t) и S(t-τ).

В соответствии с положением введенным Ф.М. Вудвортом, сигналы S(t) и S(t-τ) разрешаются, если мера различия между ними ε² достаточно велика.

, (4.91)

где Е – энергия сигнала на нагрузке в 1 Ом.

При этом сигнале S(t) представлен в следующей форме

где - комплексная амплитуда сигнала.

Если сигналы узкополосные, член осциллирует быстрее, чем изменяется функция По этой причине учитывать его при оценке разрешающей способности нецелесообразно. Тогда

, (4.92)

где

Функция получила название функции неопределенности по дальности. Ее значение при различных временных сдвигах сигналов τ определяет меру различимости между ними.

Какова должна быть минимальная разница между сигналами ε², чтобы они различались? Следуя Вудворду, потенциальная разрешающая способность определяется как основание прямоугольника высотой , равновеликого площади под кривой (рис.4.165):

Используя преобразование Фурье

, (4.93)

где - эффективная ширина спектра сигнала. Таким образом, потенциальная разрешающая способность по времени (а следовательно, и по дальности) обратно пропорциональна эффективной ширине спектра сигнала.

На практике алгоритм разрешения реализуется согласованными фильтрами (рис.4.166)

При движении цели относительно РЛС принимаемые сигналы имеют Доплеровское смещение частоты.

В этом случае

,

где - функция неопределенности по дальности и радиальной скорости.

В общем случае - сложная функция двух аргументов.

Пологая в частном случае f_д=0 получим

В другом частном случае τ=0, получаем

Функция носит название функции неопределенности по частоте (по скорости).

Потенциальная размещающая способность по частоте определяется следующим образом

На рис.4.167. изображен квадрат модуля функции неопределенности по скорости

, (4.94)

где τ_э – эффективная длительность сигнала.

Функцию можно представить как поверхность в трехмерном пространстве, которая называется поверхностью неопределенности, а ограниченная ее фигура – телом неопределенности (рис.4.168)

Потенциальная совместная разрешающая способность по времени и частоте находится как площадь основания цилиндра, имеющего такой же объем и такую же высоту, что и тело неопределенности

Фактически представляет собой площадь области высокой корреляции (рис.4.169).