2.2. Случай сигнала со случайной начальной фазой

Условные плотности вероятности для корреляционного интеграла при наличии сигнала:

(2.9)

при отсутствии сигнала:

(2.10)

Модель корреляционного интеграла при отсутствии сигнала подчиняется релеевскому закону распределения, а при наличии сигнала, обобщенному релеевскому закону.

Максимально допустимая вероятность ложной тревоги

(2.11)

а пороговое значение отношение сигнал-помеха

(2.12)

Вероятность правильного обнаружения определяется, как

(2.13)

где S – переменная интегрирования.

Когда отношение сигнал-шум равен

формулы (2.9) и (2.13) упрощается, и расчет вероятности Po можно вести по формуле

(2.14)

 где Ф(U) – интеграл вероятности.

2.3. Случай со случайной амплитудой и начальной фазой

(2.15)

(2.16)

Вероятность ложной тревоги

(2.17)

Вероятность правильного обнаружения

(2.18)

Исключая qo из (2.18), получим

(2.19)

В случае приема последовательности из n одинаковых когерентных импульсов энергетическое отношение сигнал/шум

(2.20)

где Eu/No – энергетическое отношение сигнал/шум, соответствующее одному импульсу последовательности.

По характеристикам обнаружения определяются значения qn и пороговый сигнал, соответствующий полной энергии сигнала в пачке (ES). Поэтому в случае когерентного обнаружения, энергия минимального порогового сигнала одного импульса должна быть – ES/n. А в случае некогерентного обнаружения ES/Ön. Выигрыш при когерентном приеме составляет Ön раз. Параметр обнаружения q может быть представлен как отношение максимального напряжения сигналаAs к среднеквадратичного значения шума

(2.21)

При этом пороговом сигналом определяется коэффициент распознавания (различимости) d, который вычисляется как минимальное отношение сигнал/шум, обеспечивающее обнаружение с требуемой вероятностью:

для случая когерентного обнаружения

для случая некогерентного обнаружения

где Wи=As2/2 – импульсная мощность.

При n=1 различие между когерентным и некогерентным приемами отсутствует.


3. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАС

Оптимальная частота работы ГАС

Оптимальную частоту выбираем из расчета, что сигнал будет иметь приемлемый шум и малое поглощение.

 где rmax– дистанция до цели обнаружения (км).

Но так как можно перебирать частоту в некотором диапазоне, то выбираем частоту fопт=39000, при этом получаем выигрыш в минимальном шуме, но имеем более сильное поглощение сигнала.

Полоса пропускания приемного тракта

Она складывается из доплеровского смещения частот и ширины спектра эхо-сигнала

Df=Dfд+Dfсп.

Найдем Dfд – доплеровское смещение частоты

где Vн – скорость носителя,

Vц – скорость цели обнаружения,

с – скорость звука в среде.

Найдем Dfс – ширина спектра эхо-сигнала

Коэффициент 1,37 выбирается из того условия что отношение сигнал-шум является опртимальным для нашего случая.

где tи=2×Dr/c=2×0,3/1483=0,67 (мс), где ×Dr – разрешающая способность по дальности. Тогда Dfсп=2032 (Гц).

Df=2032+2104=4136 (Гц).

Уровень шума, воздействующий на вход приемного тракта

Для расчета шума воспользуемся спектрально-энергетическими характеристиками шумов, в данном случай характеристикой для моря. Частота излученного сигнала равна 39000 Гц, тогда Pпр=2×10-5 Па/Гц2.

Уровень шумового давления на входе приемной антенны

P’ш=Uш/g,

где Uш – уровень шумов на входе в приемный тракт и шум приемного тракта;

g - чувствительность антенны в режиме приема (мкВ/Па),

Uш.эл – уровень шумов электронного тракта (мкВ).

тогда P’ш=0,017 (Па).

Площадь антенны

S=a×b.

a=(50,5×с)/fопт×Qa=(50,5×1483)/39000×10=0,192 (м),

b=(50,5×с)/fопт×Qb=(50,5×1483)/39000×10=0,192 (м).

S=0,192 ×0,192 =0,037 (м2).

Где Qa,Qa - разрешающая способность по угловым координатам.

Интенсивность

I=| P’ш /r×c |=0,017/103×1483=1,127×10-8,

где r - плотность среды распространения звука (вода),

с – скорость звука в среде.

Среднеквадратичное напряжение шума

Wш=I×S=1,127×10-8×0,037 =4,157×10-10.

Спектральная плотность мощности шумовой помехи

No= Wш/Df=4,157×10-10/4136=1,005×10-13(Вт/Гц).



Информация о работе «Определение характеристик оптимального обнаружения сигналов»
Раздел: Радиоэлектроника
Количество знаков с пробелами: 12490
Количество таблиц: 8
Количество изображений: 4

Похожие работы

Скачать
14186
3
37

... фильтра является величиной конечной. так как отклик фильтра не может появиться раньше чем придет воздействие то to ³ Tc. 2)  длительность Tc < ¥ Þ оптимальная фильтрация применима лишь для импульсных сигналов. При синтезе СФ в качестве входного аналогового сигнала в курсовой работе используется импульсный сигнал, построенный в соответствии с какой либо бинарной кодовой ...

Скачать
54331
2
15

... амплитуда солнечной помехи растет пропорционально телесному углу зоны чувствительности. То есть метод оптимальной пространственно-частотной фильтрации позволяет повысить помехоустойчивость пассивного оптического средства обнаружения как к конвективной, так и к солнечной помехам. Двухдиапазонный метод приема ИК излучений. Сущность этого метода заключается во введении в ИКСО второго канала, ...

Скачать
44911
0
8

... КНИ явления слепой скорости и неоднозначности по дальности, для устранения которых понадобилось изменить общепринятую схему построения приемника сопровождения по дальности, а также задействовать ЦВС для решения ряда задач. Важное техническое решение было найдено, при проектировании приемной системы, в использовании одних и тех же узлов и элементов системы синхронизации для работы РЛС в режиме ЛЧМ ...

Скачать
45419
3
0

... обзора земли с целью обеспечения возможности автономной навигации по характерным наземным радиолокационным ориентирам.   3. Обоснование, выбор и расчет тактико-технических характеристик радиолокационной станции 3.1. Обоснование, выбор и расчет тактических характеристик РЛС 3.1.1. Максимальная дальность действия RmaxМаксимальная дальность действия задается тактическими требованиями и зависит ...

0 комментариев


Наверх