Быстрый поиск

Медленный поиск

При медленном поиске частоты. (частотно-временная диаграмма, иллюстрирующая медленный поиск, показана на рис. 1.10.4).время перестройки приемника Тˊпр на ширину его полосы пропускания больше периода следования импульсов Ти (рис. 1.10.4), т.е. Тˊпр>Ти.

Рис. 1.10.4. Частотно-временная диаграмма (медленный поиск)

Если определение частоты можно произвести по одному импульсу, то медленный поиск обеспечивает вероятность обнаружения периодического импульсного сигнала P=1 за время перестройки Тп. Серьезным недостатком медленного поиска является большое время обслуживания, малая пропускная способность и соответственно малая вероятность разведки кратковременно работающих радиоэлектронных средств.

Для уменьшения времени разведки при заданных диапазоне и скорости перестройки необходимо расширять полосу пропускания приемника. Поэтому панорамные приемники с медленным поиском, как правило, являются широкополосными. Ширина полосы таких приемников примерно равна

∆fпр=(0,1 ÷ 0,01) ∆fр,

где ∆fр – диапазон перестройки (диапазон разведываемых частот).

Точность определения несущей частоты с помощью таких приемников невелика. Примерно она составляет половину полосы пропускания приемника, т.е.

(δf)макс=0,5∆fпр=0,5(0,1 ÷ 0,01) ∆fр.

Чувствительность приемных устройств с медленным поиском вследствие значительной полосы пропускания не может быть высокой. Часто эти приемники выполняются также по схеме прямого усиления с перестраивающимися входными цепями.

Время гарантированного обнаружения при медленном поиске определяется периодом перестройки Тп.

При быстром поиске (частотно-временная диаграмма, характерная для быстрого поиска частоты, показана на рис.1.10.5) время перестройки приемника во всем рабочем диапазоне (∆fр) меньше длительности принимаемого сигнала т.е. Тп<τи.

Рис. 1.10.5. Частотно-временная диаграмма (быстрый поиск)

Скорости перестройки в этом случае чрезвычайно большие (сотни и тысячи мегагерц в микросекунду). Такие скорости могут быть обеспечены только электронными способами.

Скорость перестройки не может быть бесконечно большой. Она ограничивается допустимыми пределами снижения чувствительности, точности и разрешающей способности при определении частоты, имеющих место вследствие инерционности резонансных устройств.

Резонансные устройства, находящиеся под воздействием сигналов с изменяющейся частотой, характеризуются динамической частотной характеристикой, под которой понимают зависимость отношения выходного напряжения к входному от расстройки относительно собственной резонансной частоты системы при фиксированной скорости перестройки.

Динамическая характеристика зависит как от параметров резонансной системы (например, ширины статической полосы пропускания), так и от скорости перестройки или скорости изменения частоты внешнего сигнала. На рис. 1.10.6 для иллюстрации изображено семейство динамических частотных характеристик одиночного колебательного контура [2].

Рис. 1.10.6. Семейство динамических частотных характеристик

Параметром семейства является коэффициент ξ, равный

ξ=

где γ - скорость изменения частоты воздействующего напряжения (скорость перестройки);

Δfпр - ширина статической характеристики колебательного контура на уровне 0,707.

Из анализа приведенных частотных характеристик можно сделать следующие выводы:

- с ростом скорости перестройки максимум характеристики сдвигается в сторону изменения частоты (в данном случае в сторону увеличения), а величина выходного напряжения уменьшается;

- ширина полосы пропускания на уровне 0.707 также увеличивается с ростом скорости перестройки;

- появляются дополнительные максимумы частотных характеристик.

Перечисленные особенности являются причиной ухудшения характеристик разведывательного приемника рассматриваемого класса, они:

- уменьшают чувствительность приемника;

-ухудшают точность и разрешающую способность;

- ограничивают скорость перестройки, а следовательно и время разведки;

- искажают параметры разведываемого сигнала (форму, длительность).

У панорамных приемников с быстрой перестройкой существует взаимосвязь между полосой пропускания резонансной системы и скоростью перестройки; увеличение скорости перестройки ведёт к потере точности измерения несущей частоты и снижению чувствительности. Действительно, оптимальная полоса пропускания Δfпр радиоприемника и длительность импульса τ, образующегося на выходе в результате быстрой перестройки, в случае аппроксимации формы импульса и частотной характеристики приемника прямоугольниками связаны в первом приближении следующим соотношением: Δfпр= 1/τ.

Длительность импульса при заданных скорости перестройки γ и полосе пропускания Δfпр равна τ= Δfпр/γ. Отсюда следует, что Δfпр =.

Таким образом, каждой скорости перестройки соответствует своя оптимальная полоса. Сокращается время поиска, мы проигрываем в точности определения частоты и, наоборот, увеличивая точность определения частоты, одновременно должны увеличить время разведки.

Для уменьшения динамического эффекта необходимо при неизменной скорости перестройки γ увеличивать полосу пропускания резонансной системы, но это, в свою очередь, ведет к уменьшению чувствительности приемника и точности измерений.

Одновременное обеспечение значительной скорости перестройки и высокой разрешающей способности по частоте успешно может быть достигнуто в приемнике со сжатием импульсов. Здесь, по сути дела, используется тот же принцип увеличения разрешающей способности, что и в широкополосных РЛС с кодированием.

Как уже было отмечено выше, быстрый поиск приводит к ухудшению характеристик разведывательного приемника. Осуществление быстрого поиска требует значительного усложнения оборудования.

Кроме медленного и быстрого, возможно применение и вероятностного поиска (поиска со средней скоростью), обеспечивающего лучшие условия для компромисса между скоростью перестройки и точностью определения частоты при заданной вероятности радиотехнической разведки.