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

Здесь Uпо (ч и пк (0 - случайные огибающие, a cp0 (О и фк (ч - случайно изменяющиеся во времени фазы напряжений иио (О и "пк (t) соответственно; Дер = qpK (г) - - ф0 (0, (опр - угловая промежуточная частота. Обозначив

{«по (0"пк (0}ср = ОпоОпкРпо". {«по (0«пкк (0}ср = °ПО°Ш!рПК.

где рпо и рпк - коэффициенты взаимной корреляции напряжений «по (0, «пк (О и "по (Oi "пк к (О соответственно, аопо - дисперсия напряжения иП0 (0, преобразуем (5.2.12) с учетом (5.2.13) - (5.2.15) к виду

"2 (0 = Ua0 (?) cos [aavt + ф0 (01 +B sin [сйпр/ + ф0 (0+ + Дф (0 + ф1]

при KjOnK<l и к2о*к<1; (5.2.16)

их (г) = Un0 (t) cos [ wnp t + ф0 (/)] - В sin [сопр г + Фо (0 + Ч-Дф + фЛ.

при к1апк<1 и к2апк>1- (5.2.17)

Здесь

ПО ПК ПК

um(t)

*? Рпо

к\ Рпк

-«1 Опк)2 flPno(l-K2aK)

(-«2 Опк)

К2Рпк(1- «пк)

(5.2.18) (5.2.19)

Анализ формул (5.2.16)-(5.2.19) показывает, что до тех пор, пока кпк < 1 и к2Опк < 1, компенсация помех невозможна. Однако при «пк (г) = аиа0 (t), что приводит к равенствам

опк = остпо,

{«по (0"пк к (0}ор = 0.

{"по (0"пк (0}ср == "Опо, 224

а также при Дф(г) = 0, к,0п,< > 1 и к20пК > 1 напряжение «I (0 оказывается равным нулю в любой момент времени. Следовательно, изменение коэффициентов передачи к , и ку2 по законам

к,, == - {ипо)"ш««)}ср (5.2.20)

{«по (О </)}ср

(5.2.21)

и обеспечение идентичных фазово-частотных и отличающихся лишь масштабом амплитудно-частотных характеристик для основного и компенсационного приемников приводит к полной компенсации помех в отсутствие полезного сигнала.

В реальных условиях, как уже отмечалось, эти условия -не выполняются и можно вести речь только о том, чтобы минимизировать дисперсию напряжения помех на выходе сумматора 2 (рис. 5.20).

Если на основании соотношения (5.2.17) с учетом отсутствия взаимной корреляции между квадратурными случайными сигналами ипк (t) и иак к (?) в совпадающие моменты времени и равенстве нулю математических ожиданий для напряжений «по (0, «пк (0 и ипк к (t) найти дисперсию о напряжения иг (0, то можно убедиться, что минимум of получается при к1опК=к2ОпК=оо, т. е. при изменении л-у1 и ку2 в соответствии с формулами (5.2.20) и (5.2.21). При этом величина af оказывается равной

al = an0 (1-р2), (5.2.22)

Ра = Рпо+Рпк. (5-2.23)

Аналогичную формулу с- некоторым приближением можно получить при выполнении неравенств ко™ > 1 и к2опк :> 1.

Из соотношения (5.2.22) и выполненного выше анализа следует, что при реализации когерентного метода компенсации помех с помощью квадратурных преобразователей необходимо добиваться как можно большей коррелирован-ности между помехами, действующими на выходах УПЧ основного и компенсационного приемников.

В тех случаях, когда наряду с помехами имеется и полез-

8 Зак. 583 22S



ный сигнал, поступающий по главному лепестку диаграммы направленности антенны основного приемника и воспринимаемый одновременно антенной компенсационного приемника, вместо «п0 (t) и ицк (0 на рис, 5.20 необходимо учитывать напряжения

«, (0 = "со (0 + «по (О, (5.2.24)

"2 (0 = «ск (0 + "п« (0 (5.2.25)

соответственно. Здесь «со (0 и «ск (t) - напряжения полезного сигнала на выходах УПЧ основного и компенсационного приемников.

Чтобы получить более наглядные результаты, характеризующие работу компенсатора помех с помощью квадратурных преобразователей при наличии полезного сигнала, будем считать, что последний является детерминированным и на выходе УПЧ основного приемника изменяется по закону «со (0 = Uco cos [u>avt + ф0). Здесь Uc0 и ф0 - амплитуда и начальная фаза напряжения нсо (/). Кроме того, предположим, что напряжение «со (() возникает в момент появления помехового сигнала и

"ск (0 = ск cos (<опр + Ф, + Ф„),

где UCK = bUC0, Ь<.\, фк - дополнительный набег фазы напряжения иек (t) в компенсационном приемнике.

При одновременном действии полезного и помехового сигналов напряжение «v (t), как это следует из рис. 5.20, равно

«X (0 = «со (0 + "по (0 + Kyl«CK (0 + Kyl"DK (0 +

+ кУ2"ск к (0 + Ку*"™ к (0- (5.2.26)

Здесь «с„ к (0 = Ucu sin (Шпр + ф0 + ф„) - напряже ние иск (0, сдвинутое по фазе на -0,5л.

Коэффициенты передачи ку1 и /су2 изменяются пропорционально напряжениям, формируемым корреляторами Kopj и Кор2 и равны

ку1-= Kifluc (0 + «п„ (fl]"i(0}cP. (5.2.27)

{[«с„ к (/) + «D„ „ (0]"х(0}ср- (5.2.28)

Воспользовавшись соотношениями (5.2.26) - (5.2.28), получим

("со И) "ск (/)}ср + {"по (О "пи (0}ср , 2 29)

= Ki 1-К1{«»к(0}ср-«1Спк

{«со (<) "ск н (/)}ср + {"по U) и пк и U)}cp ,g 2 QQ)

КУ2==К:2 i TUA Ti\\ -к п2

Как и раньше, можно показать, что наиболее целесообразен режим работы компенсатора при

кЛ«ск(тср + «1»1, (5-2-31)

к2К\к(0}сР + <>1. (5-2.32)

В этих условиях на основании формул (5.2.26), (5.2.29) и (5.2.30) найдем

{«со U) "ск «)}ср + {Цдо U) Ипк(0}ср «х (/) = «со (0 + «по (0--{ulK(t)U + aL Х

Х[«0„ (0 + "пк (0~

{"со (/) "ск и «)}ср + {»по (О "пи к (0}ср {"2скк(0}ср +

x [«0„ „(0 +"пик(01- (5-2-33)

В соответствии с приведенными выше формулами для «со (0. "ск (0. "ск к (0, "по (0, "пк (0 и "пк „ (0 соотношение (5.2.33) после несложных преобразовании принимает следующий вид:

aw-". °™-»"+AW- +

° исо ~Г "пк

ЬРппОт. PcoCOS (Фп+ДФ) sin / / + фо) +

+ («по (0 - ttJ и«« «>cos IА* О - -

ст"° °пк Р L/n« (0 sin [Аф (0 4- A4>ll cos [ (опр / 4-

1,2 „2 la2

0 исоТипк ;



+ Фо(01 + ( пи(0«П[Аф(/)-фн] +

I 0 °CO "Г "пк

(упк(/)соз[Дф(/) + Дгл x

Хмп[<опр* + фо(0]. (5.2.34)

Здесь

oc2o = 0,5i7c2o и A = arctg-P-. (5.2.35)

Из соотношения (5.2.34) видно, что напряжение иг (t) содержит составляющую

/а ,, °пк - *aQOanKp sin (фк + Д1з) U« W = Uoo- -COS (сопр / + Фо),

" "соТ"пк

(5.2.36)

которая изменяется во времени так же, как и полезный сигнал ысо (/) на выходе УПЧ основного приемника, и составляющую

«П2 (О = "s (О - «с (О, (5.2.37)

которая является помехой.

Анализ соотношений (5.2.34)-(5.2.36) позволяет сделать следующие выводы. Если антенна Лк компенсационного приемника не реагирует на полезный сигнал, поступающий по главному лепестку антенны основного приемника, т. е. когда 6 = 0, то при Uак (t) = a Uao (О, что приводит к равенству апк = аапо, напряжение ис (?) оказывается равным полезному сигналу исо (t) = Uco cos (aaJ +cp0), образующемуся на выходе УПЧ основного приемника. При тех же условиях

иП2 (0 = Uno (О cos [сйпр t + фо (/) ]-р(7П0 (t) sin lconpf + + Фо (0 + Дф (0 + Дф).

Отсюда следует, что полезный сигнал исо (f) при Ь = 0 и wnK (t) = ai7no (0 остается искаженным помехами, если Дф (t) ф 0 и коэффициент корреляции р = 1. Если жер= 1, что приводит к равенству Дф = 0,5л, и одновременно выполняется равенство Дф (/) = 0, что эквивалентно иден-228

точности фазово-частотных характеристик основного и компенсационного приемников, unS (t) = 0 в любой момент времени и, следовательно, обеспечивается идеальная компенсация помех. Если помехи в основном и компенсационном приемниках не коррелированы (р = 0), устройство компенсации практически не влияет на напряжение помех.

Когда антенна Ак принимает полезный сигнал (Ь Ф 0), то даже при полной идентичности фазово-частотных характеристик основного и компенсационного приемников (Дф(г) = = 0, фк = 0 и р = 1), происходит уменьшение интенсивности полезного сигнала и производится неполная компенсация помех.

Действительно, полагая b Ф 0, ф„ = 0, Дф = 0, р = 1 и Дф = 0,5л, на основе соотношений (5.2.34)-(5.2.37) находим

"с (0 = со vYrZ C°S (Ш°Р + фо) (5-238)

" °со ~га по

«п2 «) = lf™ по (0 COS [<Dnp t + Фо (01- (5.2.39)

Из формулы (5.2.38) видно уменьшение амплитуды напряжения ис (О за счет отличия b от нуля, что имеет место при приеме антенной Ак сигналов, источники которых располагаются в зоне действия главного лепестка антенны А0, входящей в состав основного приемника. Это уменьшение возрастает с увеличением Ь. От значений коэффициента b существенно зависит и уровень помех ыП2 (О-

Чтобы оценить степень подавления помех когерентным компенсатором с квадратурными преобразователями, сравним отношения эффективных мощностей полезного сигнала и помехи на выходе УПЧ устройств с компенсатором и без компенсатора. При этом работу устройства с компенсатором будем определять на основе соотношений (5.2.38) и (5.2.39).

Если компенсатор отсутствует, то напряжения исо ((] и «по (0 полезного сигнала и помех на выходе УПЧ приемника равны

исо (0 = Uco cos {<anpt + ф0),

"по (0 = по (0 COS [((йпр; + фо (01,



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



0.0011