Статья: Устройство временной селекции информационных сигналов
Временная селекция сигналов
Временная селекция – это метод подавления помех большой длительности, при котором в качестве отличительного признака используется длительность импульса.
При временной селекции временные параметры сигнала или их изменения используются в качестве селекционного признака. Спектральные и временные характеристики связаны с друг другом преобразованиями Фурье, однако, использование временных имеет особенности, которые определяются измерением временных параметров сигнала. К основным временным селекционным параметрам относятся:
- Хаотическое и регулярное изменение параметров сигнала во времени.
- Период повторения кодовых посылок (импульсов).
- Продолжительность импульса.
- Временное положение импульсов относительно опорного.
Существуют следующие виды временной селекции информационных сигналов, использующихся для защиты от радиопомех:
- Селекция по период повторения с накоплением селектируемых импульсов. Данный вид селекция применяется для защиты от широкополосного шума, помех с высокой скоростью изменения частоты, несинхронной импульсной помехи с очень высокой частотой повторения.
- Селекция по длительности импульса. Данный вид селекция применяется для защиты от ложной протяженной цели.
- Селекция по положению переднего фронта импульса цели, стробирование по ускорению, узкий строб дальности и селекция по скорости и ускорению цели. Данные виды селекции применяются для защиты от дипольных отражателей, ответной уходящей по дальности помехи.
- Задержка импульса на период повторения. Данный вид селекция применяется для защиты от несинхронной импульсной помехи с низкой частотой повторения, а также помехи с низкой скоростью изменения частоты.
- Изменение частоты повторения совместно с мерами защиты от несинхронной импульсной помехи. Данный вид селекция применяется для защиты от многократной ответно-импульсной помехи.
Устройства временной селекции информационных сигналов
Для временной селекции информационных сигналов используются специальные устройства - селекторы. В селекторах по частоте повторений применяются схемы стробирования или совпадений. На рисунке ниже изображен пример структурной схемы селектора видеоимпульсов по пути следования.
Рисунок 1. Схема селектора видеоимпульсов по пути следования.
В данном случае совпадение импульсов происходит, если время задержки будет равняться периоду следования импульсов. Представленная выше схема может работать перемножая или суммируя сигналы. В современных радиолокационных системах период следования импульсов может достигать тысячи микросекунд, поэтому необходимая задержка импульсов получается ультразвуковой линии или потенциалоскопах.
Защита от пассивных и несинхронных помех может осуществляться посредством перемножения незадержанного или задержанного импульсов на промежуточной линии, что показано на рисунке ниже (селектор по периоду следования высокочастотных импульсов).
Рисунок 2. Селектор по периоду следования высокочастотных импульсов.
В рассматриваемой цепи с фазосдвигающим каскадом фазовый сдвиг сигналов, которые отражаются от неподвижных объектов, составляет 90 градусов, выходное напряжение умножителя равняется нулю. Для сигналов, которые отражаются от подвижных объектов, фазовый сдвиг не может быть равен 90 градусов, а выходное напряжение умножителя отлично от нуля. Главный недостаток такого устройства временной селекций информационных сигналов заключается в невозможности защиты от помех, частоты которых кратны или равны частоте следования сигнала.
Селекторы по частоте следования, в которых используется схема стробирования, позволяют автоматически открывать приемник устройства только на время приема заранее выбранного импульса полезного сигнала. Селекторы данного вида используются в системах автоматического сопровождения целей. Пример структурной схема такого устройства изображен на рисунке ниже.
Рисунок 3. Структурная схема.
Временное положение строба, который отпирает схему селекции (приемник), устанавливается выходным напряжением дискриминатора через устройство задержки. Напряжение дискриминатора пропорционально интервалу времени между импульсом, который отражается от цели и импульсом строба. Таким образом в случае изменения положения цели импульс строба автоматически отслеживает выбранную цель (отраженный от цели сигнал). Главный недостаток селектора данного вида заключается в том, что невозможна одновременная работа по нескольким целям, а также в низком уровне помехоустойчивости в отношении флуктуационных помех.
Флуктуационная помеха – это помеха, которая представляет собой хаотическую последовательность кратковременных импульсов, следующих друг за другом с настолько большой скоростью, что отдельные возмущения от каждого из них перекрываются в приемнике, что способствует образованию непрерывного случайного процесса.