Главная - Литература

[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

помехи

В книге приведены основные характеристики различных типов естественных, взаимных и организованных помех и описываются методы защиты радиоэлектронных средств (РЭС) от радиопомех. В отличие от ранее изданных книг здесь много внимания уделено рассмотрению методов защиты РЭС от организованных помех.

Анализируются способы защиты приемников от перегрузок, компенсация радиопомех, пространственная, поляризационная, частотная, фазовая, временная, амплитудная, структурная, амплитудно-частотная и пространственно-временная селекции сигналов на фоне помех, а также комплексное использование информации для повышения помехоустойчивости.

Книга рассчитана на широкий круг радиоспециалистов, занимающихся разработкой и эксплуатацией радиоаппаратуры различного назначения, и может также служить учебным пособием для студентов старших курсов радиотехнических факультетов вузов.

Рис, 170, табл. 1, библ. 214 назв.

М. В. Максимов, М. П. Бобнев, Б. X. Кривицкий, Г. И. Горгонов, Б. М. Степанов, Л. Н. Шустов, В. А. Ильин.

Редакция литературы по вопросам космической радиоэлектроники


3 30402-033 , 046(01)-76

ig) Издательство «Советское радио», 1976 г,

ВВЕДЕНИЕ

Защита радиоэлектронных средств различного назначения от радиопомех представляет собой одну из важнейших проблем, возникающих как при разработке, так и при использовании радиотехнических устройств и систем. Данная проблема обусловлена прежде всего увеличением количества радиоэлектронной аппаратуры и разнообразием выполняемых ею задач, вследствие чего резко возрос уровень взаимных помех. Помехи создаются также промышленными предприятиями, электробытовыми приборами и т. п. Чтобы обеспечить нормальное функционирование радиоаппаратуры в подобных условиях, потребовалось в последние годы интенсивно решать проблему электромагнитной совместимости. Задача защиты радиоэлектронных средств от радиопомех связана также с быстрым и эффективным развитием систем радиопротиводействия.

Вопросам помехозащиты посвящено большое число статей в журналах, докладов на конференциях и симпозиумах. Отдельные аспекты проблемы помехозащиты рассматриваются во многих учебных пособиях, учебниках и монографиях. Первой в Советском Союзе книгой по этой проблеме была книга Папалекси Н. Д. «Радиопомехи и борьба с ними», изданная в 1942 г. Значительная роль в области повышения помехоустойчивости систем радиосвязи, особенно по отношению к мешающим радиоизлучениям собственных радиостанций, принадлежит советскому ученому Момоту Е. Г. [115], который плодотворно исследовал методы синхронного приема. В 1946 г. появилась выдающаяся работа Котель-никова В. А. «Теория потенциальной помехоустойчивости», являющаяся классическим исследованием проблемы помехоустойчивости.

Компактное и доступное для инженеров-исследователей и инженеров-эксплуатационников изложение теории помехоустойчивости дано в монографии Харкевича А. А. «Борьба с помехами» (Физматгиз, 1963).

Значительный вклад в решение проблемы защиты радиоэлектронных средств от помех внесли также работы совет-



ских ученых [8, 52, 77, 159, 167 и др.]. Большое число книг и периодических публикаций [9, 20, 26, 73, 79, 147] свидетельствует о внимании, которое уделяется этой проблеме за рубежом.

До конца 50-х годов в технической литературе рассматривалась главным образом защита от помех естественного происхождения и взаимных помех. В течение последних 10-15 лет в журнальных статьях опубликовано большое количество работ, посвященных борьбе со специально организуемыми помехами. Вместе с тем известны и книги, в которых рассматриваются отдельные вопросы радиопротиводействия и борьбы с ним [24].

В настоящее время имеется необходимость обобщить результаты исследований по защите от радиопомех, рассмотрев вопросы помехозащиты по возможности с единых позиций. Решению этой задачи и посвящается данная книга. При ее написании коллектив авторов учитывал, что получившая развитие теория оптимального приема дает наиболее часто рекомендации в предположении, что полезные сигналы сопровождаются аддитивными шумами. Такое предположение обычно приемлемо при учете собственных шумов приемных устройств и некоторых видов организованных помех. Однако использование оптимального приема является скорее способом достижения потенциальных возможностей радиоэлектронных средств, чем способом повышения их помехозащищенности в условиях действия организованных радиопомех. Отыскание же оптимальных схем защиты от организованных помех, весьма разнообразных по своей структуре и параметрам, затруднено, что объясняется сильной зависимостью схем оптимальных приемников от статистических свойств помех и полезных сигналов. Поэтому методы и средства защиты от организованных помех в книге анализируются в соответствии с конкретными различиями структуры и параметров, определяющих полезные сигналы и помехи.

По своему содержанию книга может быть разделена на две связанные между собою части. Первая часть посвящена рассмотрению естественных, организованных и взаимных помех. Здесь дается достаточно полное представление об ассортименте известных радиопомех с точки зрения их структуры и параметров, с тем чтобы можно было определить признаки, в соответствии с которыми различаются по-

лезные сигналы и помехи, а также могут быть созданы средства помехозащиты.

В гл. 1 кратко охарактеризованы особенности естественных помех. Гл. 2 объединяет материалы, относящиеся к активным и пассивным организованным радиопомехам, которые разделены на две группы: маскирующие и имитирующие. Первые из них создают шумовой фон, на котором трудно выделить полезный сигнал, и, кроме того, подавляют этот сигнал в нелинейных элементах приемника. Имитирующие помехи являются подделкой полезных сигналов по одному или большему числу их параметров.

Среди маскирующих помех рассмотрены непрерывные шумовые помехи, хаотические импульсные помехи, последовательности детерминированных радиоимпульсов и ди-польные отражатели. Анализ активных имитирующих помех дан применительно к радиолокационным станциям, работающим в режиме обнаружения и автоматического сопровождения цели по направлению, дальности и скорости. Рассмотрены пассивные имитирующие помехи в виде ложных целей, радиолокационных ловушек и облаков диполь-ных отражателей.

В гл. 3 наряду с общими сведениями об электромагнитной совместимости и взаимных помехах, которые могут быть маскирующими или имитирующими, освещены вопросы излучения на гармониках и субгармониках основной частоты, комбинационные, интермодуляционные и внеполосные излучения, а также неосновные каналы приема.

Во второй части книги рассматриваются вопросы защиты радиоэлектронных средств от радиопомех. Гл. 4 является вводной для всей второй части, поскольку в ней дается общая характеристика методов помехозащиты. Считается, что помехозащищенность любого радиоэлектронного средства (РЭС) определяется его скрытностью, т. е. способностью затруднять противнику создание организованных радиопомех на входе радиоприемника, и помехоустойчивостью, характеризующей способность нормального функционирования РЭС в условиях наличия на его входе и естественных, и организованных радиопомех.

После введения необходимых исходных понятий и определений в гл. 4 устанавливаются основные и вспомогательные количественные характеристики, а также кратко описываются методы исследования помехозащищенности радиоэлектронных средств различного назначения. Здесь же да-



ются основные сведения о нахождении математических моделей для радиоэлектронных средств при учете действия на них радиопомех. Вопросу о методах повышения скрытности РЭС посвящен лишь один параграф, что связано главным образом с недостаточностью исследований в этой области. Остальная часть гл. 4 отведена общей характеристике методов повышения помехоустойчивости (защиты от помех) РЭС в условиях наличия как естественных, так и организованных радиопомех, а также оптимизации обработки радиосигналов.

В основу классификации методов повышения помехоустойчивости РЭС положены признаки сигнала и помехи (поляризация, частота следования импульсов и т. д.), позволяющие селектировать (выделять) полезный сигнал, компенсировать действующую помеху или использовать ее в интересах РЭС. Помимо того, рассматриваются методы, основанные на принципах адаптации и комплексного использования информации различных измерителей.

Поскольку сигналы и помехи могут описываться по крайней мере как функции времени или частоты, определение методов повышения помехоустойчивости оказывается не всегда однозначным. Так, например, в широко известных радиолокационных системах с селекцией движущихся целей (СДЦ) выделение сигналов подвижных целей можно рассматривать как метод компенсации импульсных сигналов, отражаемых неподвижными объектами, и одновременно как способ, основанный на различии спектров напряжений, характеризующих неподвижную и движущуюся цели. Указанная неоднозначность авторами полностью осознается, но специально в книге не обсуждается.

Оптимизация обработки сигналов дается применительно к обнаружению и фильтрации сигналов. Главным при этом является обсуждение тех схем, которые обеспечивают потенциальные возможности РЭС при учете влияния на него белого шума. Последний можно считать приемлемой моделью для внутреннего шума радиоприемника и специально организованных шумовых широкополосных помех. Там, где возможно, отмечается выигрыш, обеспечиваемый оптимальными схемами. В целом теория оптимальной обработки сведена в данной книге не к набору рецептур для получения наилучших схем, а к выработке общей ориентировки при отыскании оптимальных структур радиотехнических устройств. Создание же совершенных помехоустойчивых РЭС, б

по-видимому, будет в течение длительного времени в значительной степени искусством, в котором помимо интуиции разработчика должно проявляться его умение сочетать эвристические приемы с рекомендациями, даваемыми теорией оптимальной обработки сигналов.

Все материалы гл. 5-9 размещены и написаны так, что после углубленного изучения гл. 4 можно подробно знакомиться сразу с тем методом помехозащиты, который представляет непосредственный интерес. При этом не обязательно последовательно читать всю книгу.

В гл. 5 рассматриваются методы защиты радиоприемников от перегрузок в условиях действия помех (применение логарифмических усилителей и систем АРУ), а также методы компенсации помех.

В гл. 6 приведены материалы, относящиеся к пространственной, поляризационной, частотной и фазовой селекциям полезных сигналов на фоне помех, а гл. 7 посвящена временной и амплитудной селекциям.

Вопросы функциональной, структурной и комбинированной селекции рассмотрены в гл. 8. При этом под функциональной селекцией понимается выделение сигнала с помощью нескольких независимых каналов приема с последующей обработкой всей совокупности сигналов, которые действуют на РЭС. Из большого числа возможных способов комбинированной селекции детально проанализированы лишь наиболее широко известные амплитудно-частотная селекция, основанная на применении схемы «широкая полоса - ограничитель - узкая полоса», и пространственно-временная селекция, обеспечиваемая при голографической обработке сигналов.

Наконец, гл. 9 посвящена сравнительно детальному анализу метода защиты от помех, реализуемого при комплек-сировании радиотехнических и нерадиотехнических измерителей координат и их производных по времени.

Основные результаты теоретического анализа, приведенного в книге, иллюстрируются числовыми примерами, данными экспериментальных исследований, графиками и таблицами. При этом все числовые характеристики заимствованы из открытой отечественной и иностранной литературы или получены авторами при выполнении расчетов на основе имеющихся теоретических формул. Исходные данные, используемые при расчетах, являются гипотетическими,



[0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82



0.0009