Можно сделать иначе

Сжатия сигнала можно добиться и с помощью более простого устройства — коррелятора. У коррелятора два входа. На один поступает принятый сигнал, а на второй — подают так называемый опорный сигнал. Для этого в момент излучения передатчиком зондирующего сигнала небольшую часть этого сигнала отводят с помощью линии задержки. Коррелятор как бы сравнивает поступающие сигналы, и если они одинаковы, то на выходе формируется узкий и мощный сигнал. Этот пик в точности совпадает с пиком на выходе согласованного фильтра. Если сигналы на входе коррелятора будут разными, то на выходе получается незначительный сигнал, почти не заметный на фоне шума.

Правда, мы пока что предполагали, что нам известно, когда нужно подать опорный сигнал на коррелятор. На самом деле, конечно же, так не бывает. Чтобы узнать момент подачи опорного сигнала на коррелятор, нужно знать дальность до отражающего объекта, а это именно и является конечной целью работы радиолокатора. Такой порочный круг нужно разорвать. Делается это так.

Будем с очень небольшими перерывами подавать на коррелятор опорный сигнал. Если в какой-то момент на антенну сигнал не поступает, то на коррелятор одновременно с опорным сигналом придет лишь шум, который всегда принимается антенной. И только когда опорный сигнал поступает на коррелятор одновременно с принятым отраженным сигналом, на выходе коррелятора появится мощный сжатый импульс. В этот момент мы и заметим на экране индикатора отметку от цели. Но для непрерывной подачи опорного сигнала нужны иногда довольно сложные схемы задержки и устройства циркуляции. Часто сложность таких схем становится сравнимой со сложностью согласованного фильтра, и это сводит на нет преимущества простой структуры коррелятора (обычный перемножитель и интегратор). У радиолокаторов, использующих для сжатия сигналов коррелятор, есть довольно важное преимущество. В них можно менять форму используемых сигналов. Для этого нужно изменить только генератор зондирующих сигналов в передатчике. Работу коррелятора такая замена не нарушит, так как опорный сигнал отводится от генератора и он изменится автоматически при смене излучаемого сигнала. В приемнике с согласованным фильтром это сделать нельзя, так как быстро перестроить сложную структуру устройства обработки практически невозможно.

Почему это свойство является преимуществом? Представьте себе действующий в боевой обстановке радиолокатор, который использует только один вид сигнала. Системы радиотехнической разведки противника, оснащенные чувствительными приемниками, непрерывно ведут наблюдение на всевозможных частотах за появляющимися в эфире РЛС. Если им удается принять большое число сигналов радиолокационной станции, то тогда можно установить такие важнейшие характеристики РЛС, как частота сигналов, их длительность и даже форма отдельных импульсов. Зная эти параметры, противник может с помощью мощных передатчиков излучить сигнал, не отличающийся от зондирующих. При этом на индикаторе появится одна или несколько ложных отметок от целей, которых просто не существует. Противник может использовать и другие методы для срыва работы радиолокационной станции, например, излучать мощные шумовые сигналы в диапазоне частот РЛС. В этом случае наблюдение и реальных и ложных целей становится попросту невозможным. Вот в таких случаях и проявляются все преимущества станций с корреляционной обработкой. Она может изменить форму сигналов и тем самым избежать вредного воздействия помех противника.

У коррелятора по сравнению с согласованными фильтрами значительно шире круг используемых сигналов. Кроме уже знакомых нам ЧМ и ФМ сигналов в приемнике с корреляционной обработкой можно применять, например, сигналы в виде отрезков случайных шумовых процессов. Создать согласованный фильтр для этого сигнала невозможно, а использовать его очень соблазнительно. Обнаружение такого радиолокатора — дело весьма трудное, так как его сигналы легко спутать с обычными шумами. Но даже если сигнал обнаружен, измерить его параметры почти невозможно.

В конечном итоге получается, что и у корреляторов, и у согласованных фильтров есть и свои достоинства, и свои недостатки. Решать, какую из схем радиолокационного приемника надо использовать, приходится в каждом конкретном случае отдельно, тщательно взвесив цели, поставленные перед будущей станцией, и возможности производства. В любом случае — используем ли мы коррелятор или согласованный фильтр — физический смысл обработки сигнала один и тот же. Мы просто сжимаем приходящий отраженный сигнал, чтобы повысить надежность его обнаружения и улучшить разрешающую способность станции.

Но у всякого реального полезного процесса есть и неприятные теневые стороны. И в нашем случае приходится учитывать побочные эффекты сжатия импульсных сигналов. Вот к ним-то мы и переходим.

Похожие книги из библиотеки

Оружие Победы

Долгие годы в истории Нижнего Новгорода не существовало одной из главных страниц. Она была помечена грифом «Совершенно секретно». Это страница о том, как в городе и области ковалось современное оружие. Сегодня гриф секретности с нижегородского арсенала снят. Эта книга — одна из первых попыток охватить историю создания оружия, которое прославилось на фронтах Великой Отечественной войны и в мирное время.

В книге собраны уникальные материалы из рассекреченных архивов и воспоминания тех, кто создавал оружие, и тех, кто им владел.

Не будем забывать, что после окончания Великой Отечественной войны было военное противостояние, названное «холодной войной», которое тоже требовало оружия. И в этой войне была одержана победа. К ней тоже приложили свои трудовые руки нижегородцы.

Многое из того, о чем рассказано в этой книге, вы узнаете впервые.

Советская бронетанковая техника 1945 — 1995 (часть 2)

Приложение к журналу „МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР“

В начале Второй мировой войны был создан и получил широкое распространение новый вид боевой техники — бронетранспортер. Его появление отразило радикальные изменения в тактике ведения боевых действий сухопутными войсками. Без участия бронетранспортеров не проводилась ни одна наступательная операция. О роли и значении этого вида боевой техники во Второй мировой войне можно судить по объемам производства: в Германии было выпущено 22 578 единиц, в США — 67 706, в Великобритании и странах Содружества — около 76 000. Советский Союз во время войны БТРы не выпускал, но получил по ленд-лизу 8522 единицы, которые неплохо зарекомендовали себя в Красной Армии. Два из них — колесный полноприводной "Скаут" МЗА1 и полугусеничный М2 — послужили прототипами для первых отечественных бронетранспортеров послевоенного периода — БТР-40 и БТР-152. Эти машины стали первыми массовыми БТРами Советской Армии и способствовали созданию мотострелковых войск, пришедших на смену стрелковым.

Разработка новых советских многоколесных БТРов началась в 1957 — 1958 годах и велась фактически на конкурсной основе. К началу 60-х были построены опытные образцы шестиколесного ЗИЛ-153, восьмиколесного ГАЗ-49, рубцовского колесно-гусеничного "объекта 19", мытищинского "560" и кутаисских "1015Б" и "1020Б". Принятый на вооружение БТР-60П (ГАЗ-49) стал родоначальником целого семейства боевых бронированных машин, представители которого — БТР-60ПБ, БТР-70 и БТР-80 - состоят сегодня на вооружении Российской Армии, пограничных и внутренних войск, а также морской пехоты.

Средний танк Т-54

Приложение к журналу «МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР»

История подводных лодок, 1624–1904

В этой книге описаны многочисленные попытки создания подводных лодок и подводного оружия предпринимавшиеся в разных странах мира в течение трех веков. При этом на ее страницах рассматривают в основном реально построенные субмарины и торпеды, а не фантастические проекты.

Книга представляет собой наиболее полное в мировой литературе обобщение материалов по указанным вопросам. Все приведенные в ней факты установлены и проверены путем сопоставления информации извлеченной из большого числа иностранных и отечественных источников. В то же время данная книга просто сборник исторических сведений и технических характеристик. Ее автор разработал оригинальную концепцию, позволившую ему показать внутреннюю логику процесса развития такой отрасли техники к подводное судостроение.

Предлагаемое исследование представляет значительный интерес для широких кругов читателе интересующихся военно-морской историей, судомоделизмом, историей техники, проблемами конструирован подводных лодок и подводного оружия.