Статья может редактироваться со временем с целью представления её в, возможно, более надлежащем виде.
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ПОМЕХА
НА ВЫХОДЕ ЧАСТОТНОЙ РЛС
Формула изобретения
Способ повышения отношения сигнал/помеха (С/П) на выходе приёмника частотной РЛС, заключающийся в излучении, при приближении цели с радиальной скоростью Vi к излучателю РЛС (при сближении объектов) непрерывного линейно частотно модулированного (НЛЧМ) сигнала, НЛЧМ сигнал с средней частотой fо, изменяющейся по закону возрастающей ограниченной прямой и при его: Fм – частоте модуляции, fд – девиации, g=fдFм - скорости изменения частоты fо НЛЧМ сигнала; известном время tз=fо/g, за которое радиоволны со скоростью света - С проходят расстояние в fо/fд раз большее, чем расстояние S=С/Fм – однозначного определения дальности между объектами, РЛС, формирующую вокруг своего излучателя узкую по ширине и объему <чувственную зону> с поверхностью известного (заданного) радиуса D действия, плюс (+) неизвестное расстояние tзVi, т. е. при расстоянии D+tзVi между объектами, <увственную зону>, только при попадании в которую цели на РЛС констатируется факт происшедшего инцидента, т. е. обнаружения цели, посредством обнаружения на РЛС сигнала биения (цели) с частотой Fб=2Dg/C, сформированного посредством смешивания в высокочастотном смесителе (ССМ) излучённого и отражённого от цели НЛЧМ сигналов и выделения узкополосным полосовым фильтром (УПФ) с полосой пропускания ∆fупф сигналов,
отличающийся тем, что полосу пропускания ∆fупф сигналов, независимо от ширины спектра частот Fд=2fоVi/C Доплера, выбирают равной, по крайней мере, обратной величине времени tвост сигнала на выходе УПФ, т. е. равной ∆fупф=1/tвост, временем восстановления tвост, определяемым допустимым временем принятия на РЛС того, или иного, решения,
а также тем, что через время tз после обнаружения на РЛС цели, когда между объектами будет заданное расстояние D и на РЛС будет законстатирован факт происшедшего инцидента, т. е. нахождения цели на заданном (конкретном) удалении от РЛС, на РЛС, при необходимости, может быть, по крайней мере, выделен сигнал Допплера с частотой Fд=2fоVi/C полосовым фильтром (ПФ) с полосой пропускания ∆fпф сигналов, независящей от ширины спектра частот Fбi=2Dig/C сигналов, которые предполагается обнаруживать на РЛС на различных заданных дальностях Di, а зависящей только от времении восстановления сигнала на выходе полосового фильтра ПФ, сигнал Доплера, сформированный на РЛС посредством смешивания в низкочастотном смесителе (СМ) сигнала биения, сформированного на выходе ССМ и выделенного вторым полосовым фильтром (ПФ2), с сигналом гетеродина известной частоты fгет=Fб=2Dg/C и выделения разностного сигнала на выходе СМ полосовым фильтром ПФ доплеровских частот, обеспечивающим на своём выходе (на выходе приёмника РЛС) максимально возможное отношение С/П, определяемое только минимально возможной узкой полосой ∆fпф доплеровского ПФ, полосой, формирующей уровень помехи (П) на своём выходе при нахождении цели на заданном удалении D от излучателя РЛС.
Описание идеи
Повысить отношение сигнал/помеха (С/П) на выходе приёмника частотной РЛС, очевидно, можно за счет сужения полосы пропускания приёмника РЛС,
Известно [википедия], что приёмники частотных радиолокаторов можно разделить на приемники параллельного и последовательного анализа информации (многоканальные и одноканальные). Так, например, в американской РЛС обнаружения AN/FPS-50 [википедия] применен анализатор частот Доплера, который представляет собой набор узкополосных фильтров, частотные характеристики которых частично перекрываются. Фильтры анализатора обеспечивают перекрытие всего диапазона ∆Fд (полосы спектра доплеровских частот) возможных доплеровских частот. Максимальное значение амплитуды сигнала получается на выходе того фильтра, резонансная частота которого совпадает с частотой сигнала. Все фильтры нумеруются, и номер фильтра, на выходе которого формируется сигнал максимальной величины, несет информацию о радиальной скорости цели.
Вопрос лишь в том, каким образом можно получить эту самую ∆Fд полосу доплеровских частот. При традиционном частотном методе радиолокации (ТЧМР) [ст. №6 канала <<Горе изобретатель (65 индивидуальных изобретений)>> на платформе Дзен], за время возрастающего tв плюс убывающего tу участков модуляционной кривой, т. е. за время Тм=2/Fм. Или при нетрадиционном частотном методе радиолокации (НЧМР) [РЕШЕНИЕ от 18.11.2025 о выдаче патента на изобретение по заявке №2025118273/07(042712) <<Частотный способ радиолокации], а также ст. №№7-:-10 канала <<Горе изобретатель (65 индивидуальных изобретений)>> на платформе Дзен], согласно вышеприведенной формуле изобретения, за время только, например, возрастающего tв участка модуляционной кривой, т. е. за время 0,5Тм=1/Fм в два раза меньшее чем при ТЧМР. Очевидно, что второй вариант предпочтительнее, особенно когда времени на принятие того, или иного, решения мало. Как, например, при решении задачи по активной защите танка от нападающих боеприпасов, когда это самое время измеряется сотыми долями секунды.
Очевидно, что выделение разностного сигнала на выходе СМ полосовым фильтром ПФ доплеровских частот, обеспечит на выходе доплеровского ПФ (на выходе приёмника РЛС) максимально возможное отношение С/П, определяемое только минимально возможной узкой полосой ∆fпф доплеровского ПФ. То есть полосой, формирующей уровень помехи (П) на на выходе доплеровского ПФ, при нахождении цели на заданном удалении D от излучателя РЛС.
Следует особо отметить, что при ТЧМР, когда диапазона ∆Fд возможных доплеровских частот располагается в непосредственной близости от нуля и помеху, например, создаваемую отражениями НЛЧМ сигнала от земной поверхности необходимо подавлять (заградительным фильтром), решить задачу по обеспечению хорошего отношения С/П) на выходе приёмника частотной РЛС проблематично. И тем более, когда источник НЛЧМ сигнала подвижен (например, РЛС установлена на танке), т. е. когда спектр помехи дополнительно приближается к спектру полезных доплеровских частот, несущих информацию и подлежащих обработке на РЛС.
А вот подобного рода задача при НЧМР решается беспроблемно, так как радиальная скорость Vi (частота Fд=2fоVi/C Доплера) цели определяется при нахождении цели на заданном удалении D от излучателя РЛС, т. е. на значительном удалении от места установки излучателя (от танка) и земной поверхности его окружающей. То есть при случае, когда между спектром сигналов помехи и спектром полезных доплеровских частот существует значительный частотный интервал, позволяющий беспроблемно подавить спектр сигналов помех и обеспечить надлежащее отношение С/П) на выходе приёмника частотной нетрадиционной РЛС типа, например, НЧРЛС отмеченной в [ст. №№8, 10 канала <<Горе изобретатель (65 индивидуальных изобретений)>> на платформе Дзен].