Фильтровой способ когерентного накопления сигнала

В основе построения фильтровых схем когерентного накопления сигнала, обладающих свойством инвариантности ко времени запазды­вания, лежат следующие соображения. С использованием, одной или нескольких линий задержки на период повторения можно совместить во времени одиночные сигналы нескольких периодов повторения. Поскольку сигналы характеризуются сильной междупериодной корреляцией, операция череспериодного суммирования, которая яв­ляется дискретным аналогом временного интегрирования, должна при­водить к когерентному (синфазному) накоплению сигналов во всех элементах разрешения по времени запаздывания (дальности) при ус­ловии компенсации доплеровского смешения частоты сигнала или кор­рекции доплеровского набега фазы сигнала за период повторения. При этом очевидно, что амплитуда когерентного накопленного сигна­ла увеличивается пропорционально числу когерентно сложенных сигналов.

Два варианта фильтровых схем когерентного накопления сиг­нала на радиочастоте, в которых выполняются все перечисленные преобразования, необходимые для когерентного накопления сигнала, показаны на рис. 7.10 и рис. 7.11. В первом варианте (рис. 7.10) используется многоотводная линия задержки, число звеньев задерж­ки в которой (каждое звено – на период повторения) на единицу меньше числа когерентно суммируемых одиночных сигналов N. Во втором варианте (рис. 7.11) используется рециркулятор-череспериодный сумматор с положительной задержанной (на период повторения) обратной связью. Коэффициент положительной задержанной обратной связи m определяет эффективное число когерентно суммируемых по закону геометрической прогрессии одиночных сигналов :

Рис. 7.10. Фильтровая схема когерентного накопления сигнала на многозвенной линии задержки.

Рис. 7.11. Фильтровая схема когерентного накопления сигнала на рециркуляторе

,

откуда

Квадрат АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, выполнен­ного по первому варианту согласно схеме на рис. 7.10, определяет­ся выражением (рис. 7.12):

,

откуда следует ширина зубцов АЧХ когерентного накопителя, обратно пропорциональная времени когерентного накопления

.

Рис. 7.12. АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, показанного на рис. 7.10

Квадрат АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, выпол­ненного по второму варианту согласно схеме на рис. 7.11, определяет­ся выражением (рис. 7.13)

,

откуда следует ширина зубцов АЧХ когерентного накопителя

.

Рис. 7.13. АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, показанного на рис. 7.11

Это означает, что для когерентного накопления одиночных сигналов на интервале коэффициент задержанной обратной связи рециркулятора должен быть равен

.

Достоинством накопителя на рециркуляторе (рис. 7.11) по сравнению с накопителем на многозвенной линии задержки (рис. 7.10) яв­ляется использование единственной широкополосной линии задержки на период повторения (с полосой пропускания не меньше ширины спект­ра сигнала ). Недостатком этой схемы является проблема ее ус­тойчивости при коэффициенте задержанной обратной связи, близком к единице ( ), из-за чего эффективное число когерентно накап­ливаемых сигналов оказывается ограниченным

.

Аналогичные по принципам построения, функционированию и характеристи­кам фильтровые схемы когерентных накопителей могут быть выполнены на видеочастоте (с двумя квадратурными каналами). Техническая реали­зация устройств череспериодного суммирования на видеочастоте возмож­на с использованием не только линий задержки на период повторения, но и интегрирующих потенциалоскопов.