Автокомпенсация активных помех
Автокомпенсация это один из способов борьбы с мощными активными помехами действующими в зоне работы РЛС. С системах с цифровым диаграмообразованием способ реализуется за счет формирования провалов в направлении действия помехи. При этом снижается коэффициент усиления антенны и ухудшается разрешающая способность по угловым координатам. В случае, если параметры диаграммы направленности основной антенны изменить нельзя (например, для зеркальных антенн), то ее дополняют группой ненаправленных компенсационных антенн с коэффициентом усиления ненамного превышающим уровень боковых лепестков диаграммы направленности основной антенны. Идея компенсации при этом заключается в установлении корреляционных связей между сигналом в основном и компенсационных каналов. Тогда мощная помеха, действующая в основном канале может быть скомпенсирована сигналом из компенсационного канала с некоторым коэффициентом K .
Компенсацию помехи по заднему лепестку можно осуществить по следующему алгоритму:
| u | (t )=F | (Θ(п))⋅u | вх | (t) | (20) | ||
| β | |||||||
| u1(t)=F1(Θ(βз))⋅uвх(t) | (21) |
Оглавление
А.Н. Семёнов
Методические указания к домашнему заданию по курсу
«РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»
| uвых (t)=u0(t )−K⋅u1(t ) | (22) | ||||||||
| K =γ0⋅ | M {u1(t)⋅u0(t)} | (23) | |||||||
| 1+γ0⋅M { | |||||||||
| u1(t)} | |||||||||
| где γ0=10 | , | u0(t )- сигнал через передний лепесток | диаграммы | направленности, | |||||
| u1(t)- сигнал | через задний лепесток диаграммы направленности, | F0(Θβ)- ДН | |||||||
| переднего лепестка, F1 (Θβ) - ДН заднего лепестка, М {x } | - оператор математического | ||||||||
| ожидания, | | - среднее значение случайной величины. |
Диаграммы направленности заднего и переднего лепестка неявно присутствуют в записанном сигнале. В первом приближении можно предположить, что ненаправленная диаграмма является суперпозицией отражений по выбранным угловым направлениям и
| отличается на некоторый коэффициент усиления, например на K комп=−13,3 Дб | , тогда | |
| Θ=−π/2 | ||
| u1(t)=F1(Θ(βз))⋅uвх(t)=Kкомп⋅∑ | F0(Θβ(п)−Θ)⋅uвх (t ) | (24) |
Θ=−3 π /2
Для реализации процедуры автокомпенсации применим ООП подход. Создадим класс AKP (файл AKP.m), описывающий блок автокомпенсации сигнала. Формирование карты будем осуществлять через скрипт (файл main.m).
Файл AKP.m
classdef AKP < handle
%AKP осуществляет автокомпенсацию активных помех
properties
%определяем параметры автокомпенсации
| wnd | = 30 | %число отсчетов для оценки коэфф. компенсации |
| g = | %коэффициент компенсации |
th_shift = 5000; %смещение для заднего лепестка 5000 = -180 гр
k_back = 10^(-13.3/20); %коэффициент усиления компенсационной антенны
akp_data
akp_ang
%выходной массив данных
%выходной массив кодов углов данных
end
methods
function compensate(obj,hInData,hInAng) %компенсация данных
obj.akp_data = []; %удаляем результаты прошлых вычислений obj.akp_ang = [];
%вычисляем сигнал действующий на входе
a = (hInAng - obj.th_shift)>1;
[~,col] = find(a > 0,1,'first');
for ii = col:length(hInAng)
u0 = hInData(:,ii); %Формула 20
angIdx = ii-obj.th_shift:ii-1;
angIdx(angIdx < 1) = [];
u1 = sum(hInData(:,angIdx),2)*obj.k_back; %формула 21 и 24
K = obj.g*sum(u0(end-obj.wnd:end).*u1(end-obj.wnd:end),1)/...
(1+obj.g*sum(u1(end-obj.wnd:end).^2,1));%формула 23
obj.akp_data = [obj.akp_data (u0 - K*u1)];%Формула 22
obj.akp_ang = [obj.akp_ang hInAng(ii)];
end
end
Оглавление
А.Н. Семёнов
Методические указания к домашнему заданию по курсу
«РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»
function show(obj,hInData,hInAng)
figure;
%сырые данные
subplot(1,2,1);
temp = abs(hInData(:));
q = quantile(temp,0.9);
idxAng = (hInAng - obj.th_shift) > 1;
imagesc(abs(hInData(:,idxAng)),[0 q]);
xlabel('Угол, отс');
ylabel('Дальность, отс');
subplot(1,2,2);
%данные после компенсации
imagesc(abs(obj.akp_data),[0 q]);
xlabel('Угол, отс');
ylabel('Дальность, отс');
end
function Kp = calc_kp(obj,r,a,hInData)
%оценка коэффициента подавления в выбранной точке
Kp = 20*log10(abs(obj.akp_out)/abs(hInData(r,a)));
end
end
end
Файл main.m
fnames = dir('files');
%создаем объект класса RawData
rlsdata = RawData([fnames(21).folder '\'],fnames(21).name); %выполняем метод класса для рафинирования rlsdata.rafinate(20);
rlsdata.show;
%создаем объект класса AKP
akp = AKP;
%осуществляем компенсацию
akp.compensate(rlsdata.raw,rlsdata.angles);
akp.show(rlsdata.raw,rlsdata.angles);
| До автокомпенсации | После автокомпенсации | ||
Рисунок 7 — Результаты автокомпенсации сигнала
Оглавление
А.Н. Семёнов
Методические указания к домашнему заданию по курсу
«РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»