Tehnologii de modelare pentru realizarea sistemelor radar. Cercetare de bază Descrierea generală a componentelor modelului radar

Detalii Publicate 18.11.2019

Dragi cititori! Din 18 noiembrie 2019 până în 17 decembrie 2019, universitatea noastră a beneficiat de acces gratuit de testare la o nouă colecție unică în Lan EBS: „Military Affairs”.
O caracteristică cheie a acestei colecții este materialul educațional de la mai multe edituri, selectat special pe teme militare. Colecția include cărți de la edituri precum: „Lan”, „Infra-Engineering”, „New Knowledge”, rusă. universitate de stat Justiție, MSTU im. N. E. Bauman și alții.

Testați accesul la sistemul electronic de biblioteci IPRbooks

Detalii Publicate 11.11.2019

Dragi cititori! În perioada 8 noiembrie 2019 - 31 decembrie 2019, universitatea noastră a beneficiat de acces gratuit de testare la cea mai mare bază de date cu text integral din Rusia - Sistemul de bibliotecă electronică IPR BOOKS. EBS IPR BOOKS conține peste 130.000 de publicații, dintre care peste 50.000 sunt publicații educaționale și științifice unice. Pe platformă, aveți acces la cărți curente care nu pot fi găsite în domeniul public pe Internet.

Accesul este posibil de pe toate calculatoarele din rețeaua universității.

„Hărți și diagrame în colecțiile Bibliotecii Prezidențiale”

Detalii Publicate 06.11.2019

Dragi cititori! Pe 13 noiembrie, ora 10:00, biblioteca LETI, în cadrul unui acord de cooperare cu Biblioteca Prezidențială B.N. Elțin, invită angajații și studenții Universității să participe la conferința-webinar „Hărți și diagrame în colecțiile Institutului. Biblioteca Prezidențială.” Evenimentul se va desfășura în format difuzat în sala de lectură a secției de literatură socio-economică a bibliotecii LETI (cladirea 5 sala 5512).

teza

2.1 Modelul matematic al mediului radar

Situația radar este caracterizată de locația și natura obiectelor radar (ținte) în zona de acoperire radar, precum și de condițiile mediu, afectând propagarea semnalelor radar.

La propagarea undelor radio, trebuie luat în considerare fenomenul de dispersie a undelor, adică. dependența vitezei fazei de frecvența semnalului. Fenomenul de dispersie se observă datorită faptului că indicele de refracție al atmosferei diferă de unitate, adică. viteza undelor electromagnetice în acest caz este puțin mai mică decât viteza luminii.

Un alt efect semnificativ al propagării undelor radio într-un mediu real este îndoirea direcției de propagare sau refracția undei. Acest fenomen poate apărea într-un mediu eterogen, adică. mediu cu indicele de refracție variind de la un punct la altul /4/.

Deoarece toate aceste efecte modifică slab caracteristicile semnalului radar, ele pot fi neglijate.

Orice țintă sau obiect radar se caracterizează prin locația sa în spațiu, parametrii de mișcare, suprafața reflectivă efectivă (RCS), precum și funcția de distribuție a ESR pe suprafața obiectului (pentru obiecte distribuite).

Locația unui obiect (țintă) este caracterizată de poziția centrului de masă al acestui obiect (țintă) într-un sistem de coordonate de referință /2/. În radar, cel mai des este utilizat sistemul local de coordonate sferice, a cărui origine se află în locația antenei radar.

Într-un radar de la sol, una dintre axele sistemului de coordonate coincide de obicei cu direcția nordică a meridianului care trece prin poziția antenei radar, iar locația țintei C este găsită pe baza rezultatelor măsurării înclinării. intervalul D, azimutul b și unghiul de elevație c (Figura 2.1). În acest caz, sistemul este nemișcat față de suprafața pământului.

Figura 2.1 - Coordonate sferice locale

Măsurarea distanței către o țintă folosind metode de inginerie radio se bazează pe constanța vitezei și dreptatea propagării undelor radio, care sunt menținute în condiții reale cu o precizie destul de ridicată. Măsurarea intervalului se reduce la înregistrarea momentelor de emisie a semnalului de sondare și recepție a semnalului reflectat și la măsurarea intervalului de timp dintre aceste două momente. Timp de întârziere a impulsului reflectat:

unde D este distanța dintre radar și țintă (Figura 2.1), m;

c este viteza de propagare a undelor radio, m/s.

Pentru determinarea vitezei radiale a unui obiect în mișcare se folosește efectul Doppler /3/ care constă în modificarea frecvenței oscilațiilor observate dacă sursa și observatorul se mișcă unul față de celălalt. Prin urmare, sarcina determinării vitezei radiale se reduce la determinarea frecvenței oscilațiilor reflectate în comparație cu cele emise. Cea mai simplă și mai convenabilă derivare a relațiilor cantitative pentru efectul Doppler pentru radar se bazează pe considerarea procesului „transmisie – reflexie – recepție” ca unul singur. Lăsați vibrațiile să intre în antenă:

Semnalul reflectat de la o țintă staționară și întârziat de timpul t3 la intrarea receptorului va avea forma:

Există o schimbare de fază aici:

precum și o defazare constantă μ μ care are loc în timpul reflexiei. Când vă îndepărtați de radar cu o viteză radială constantă, intervalul.

unde V P este viteza radială a țintei (Figura 2.2), m/s.

Figura 2.2 - Viteza radială a țintei față de radar

Înlocuind valoarea corespunzătoare din (1) în (4), obținem:

Frecvența oscilațiilor reflectate, determinată de derivata fazei de oscilație μ C în raport cu timpul, este egală cu:

De aici (8)

aceste. Când ținta se îndepărtează de radar, frecvența oscilațiilor reflectate este mai mică decât cea a celor emise.

Magnitudinea

numita frecventa Doppler.

Puterea semnalului reflectat la intrarea receptorului radar depinde de un număr de factori /4/ și, mai ales, de proprietățile reflectorizante ale țintei. Unda radio primară (incidentă) induce curenți de conducere (pentru conductori) sau curenți de deplasare (pentru dielectrici) pe suprafața țintă. Acești curenți sunt o sursă de radiații secundare în direcții diferite.

Proprietățile reflectorizante ale țintelor dintr-un radar sunt de obicei evaluate prin aria de împrăștiere efectivă (RCS) a țintei S 0:

unde o este coeficientul de depolarizare al câmpului secundar (0 ? o? 1);

P OTR = S·D 0 ·П 1 - puterea semnalului reflectat, W;

P 1 este densitatea fluxului de putere a semnalului radar pe o sferă cu raza R în vecinătatea punctului în care se află ținta, W/m 2 ;

D 0 - valoarea diagramei de backscatter (BSD) în direcția radarului;

S - suprafața totală de împrăștiere a țintei, m 2.

EPR-ul țintei este exprimat în metri patrati un coeficient care ia în considerare proprietățile reflectorizante ale țintei și depinde de configurația țintei, de proprietățile electrice ale materialului său și de raportul dintre dimensiunea țintei și lungimea de undă.

Această valoare poate fi considerată ca o anumită zonă țintă echivalentă cu un fascicul radio normal cu aria S0, care, disipând izotropic toată puterea undelor incidente asupra acesteia de la radar, creează în punctul de recepție aceeași densitate de flux de putere ca și ținta reală. Zona efectivă de împrăștiere nu depinde nici de intensitatea undei emise, nici de distanța dintre stație și țintă.

Deoarece măsurarea EPR a obiectelor reale este dificilă în practică din cauza formei complexe a acestora din urmă, uneori în calcule acestea funcționează cu cantitatea de energie reflectată de un obiect radar sau raportul dintre energia reflectată și energia emisă.

Dacă obiectul radar este distribuit, i.e. constă din mulți emițători independenți, apoi pentru a găsi EPR, se folosește unul dintre cele două modele de reflexie. În ambele modele, ținta este reprezentată ca un set de n elemente punctuale, printre care nu există un reflector dominant (primul model), sau există un reflector dominant (al doilea model), care dă un semnal reflectat stabil.

În literatura tehnică radar /2, 4/ pe radar, se utilizează un model Swerling generalizat cu o distribuție de forma:

unde este valoarea medie a EPR, m 2.

Această expresie corespunde unei distribuții 2 cu 2k grade de libertate, unde k determină complexitatea modelului de reflexie țintă. Pentru k = 1, obținem un model cu o distribuție exponențială ESR, iar pentru k = 2, obținem un model țintă sub forma unui reflector mare care își schimbă orientarea în spațiu în limite mici, sau un set de reflectoare egale plus cel mai mare.

Legea distribuției amplitudinilor semnalului reflectat se reduce la legea Rayleigh generalizată /4/:

unde E este amplitudinea semnalului reflectat, V;

E 0 - amplitudinea semnalului reflectat de la emițătorul dominant, V;

y 2 - dispersia componentelor de amplitudine ortogonale, V 2;

I 0 - funcție Bessel modificată de primul tip de ordin zero:

În cazul unui emițător de grup format din n emițători de puncte, diagrama de distribuție EPR de-a lungul azimuților are o structură de lobi foarte complexă, în funcție de poziția relativă a elementelor reflectorizante și de distanțele relative dintre acestea. Prin urmare, țintele de grup, în funcție de poziția lor unghiulară față de linia de vedere, pot da fluctuații semnificative în puterea semnalelor reflectate. Aceste oscilații apar relativ la un nivel mediu proporțional cu valoarea medie a EPR pentru adăugarea incoerentă. Concomitent cu fluctuațiile puterii semnalului reflectat, se observă modificări aleatorii ale timpului său de întârziere și ale unghiului de sosire.

Pentru ținte distribuite în mișcare, apare fenomenul de interferență a oscilațiilor radiației secundare din diferite puncte, care se bazează pe o modificare a poziției relative a reflectoarelor punctuale ale țintei. Efectul Doppler este o consecință a acestui efect. Pentru a descrie fenomenul se folosește o diagramă de retroîmprăștiere (BSD), care caracterizează dependența amplitudinii semnalului reflectat de direcția /2/.

În plus, atunci când țintele sunt iradiate, are loc fenomenul de depolarizare a semnalului de sondare, adică. polarizarea undelor reflectate și incidente nu coincid. În scopuri reale, are loc o polarizare fluctuantă, de exemplu. toate elementele matricei de polarizare /1/ sunt aleatoare și este necesară utilizarea matricei de caracteristici numerice ale acestor variabile aleatoare.

Într-o abordare statistică a analizei obiectelor radar, o funcție de corelare sau o matrice de corelație /8/ este folosită pentru a descrie funcțiile acestora din urmă, care caracterizează modificarea parametrilor obiectului în timp. Dezavantajul acestui model este complexitatea calculelor din cauza necesității utilizării metodelor statistice și a complexității organizării introducerii parametrilor inițiali.

Pe baza celor de mai sus, pentru a descrie un obiect radar, este necesar să se cunoască poziția acestuia în spațiu, întinderea sa în rază și azimut (pentru obiecte distribuite), EPR și modelul său de distribuție, modelul mișcării obiectului sau legea schimbării în incrementul de frecvență Doppler a semnalului reflectat, numărul de emițători punctiform (pentru emițători de grup).

Un algoritm care construiește euristic un grafic optim pentru o problemă de căutare descentralizată

În abordarea noastră, dorim să înțelegem cum arată structurile optime. Analizați, de asemenea, modelul de creștere al funcției obiectiv. În plus, mă întreb dacă este posibil să efectuați căutarea mai rapid...

Rezolvarea grafică a problemelor de programare liniară

Un model matematic este o reprezentare matematică a realității. Modelarea matematică este procesul de construire și studiere a modelelor matematice. Toate stiintele naturale si sociale care folosesc aparatura matematica...

Problema minimizării costurilor de transport vehicule

Măsurarea deflexiunii fasciculului în MathCAD

Calculăm reacția de sprijin: Studiem influența forțelor date și a sarcinilor distribuite asupra momentului încovoietor al secțiunilor: Construim diagrame ale forței transversale Q și ale momentului încovoietor M: 2...

Model de simulare pentru evaluarea și estimarea eficienței căutării submarine

1. Pobn:=Nobn/N - formula de baza. Probabilitate de detectare pl; 2. Nobn:=Nobn+1, dacă (t=tk3) sau (t=tk4) - acumularea pl detectată; 3. tk3:=t-ln(Random)/Y2, dacă (t=tk1) și (tk2>tk1) - calculul momentului de detectare a submarinului prin KPUG fără evaziune; 4. tk4:=t-ln(Random)/Y3...

Modelarea funcționării unui sistem bibliografic

Este necesar să se determine lungimea medie a cozii la terminal, probabilitatea de defecțiune și factorii de încărcare a computerului. Să definim variabile și ecuații model matematic: Kzag.1, Kzag...

Simularea funcționării unui punct de apel telefonic

Să definim variabilele și ecuațiile modelului matematic. În acest caz: l1,2 - intensitatea primirii cererilor pentru negocieri regulate și urgente; m - productivitatea canalului; c este intensitatea redusă; ecuații model:...

Modelul sistemului informatic al departamentului de aprovizionare al întreprinderii SRL „Biscuit”

La analizarea și sintetizarea oricăror sisteme, se pune sarcina de a construi un model care descrie funcționarea sistemului în limbajul matematicii, i.e. model matematic...

Procesarea informațiilor text în Mediul Delphi

Textele bazate pe un anumit alfabet vor fi considerate informații care trebuie criptate și decriptate. Acești termeni înseamnă următoarele...

Dezvoltarea unui program care calculează integrală definită metoda trapezoidală pentru integrand

Metoda Runge-Kutta de ordinul 4 de precizie Deplasarea de la un punct la altul nu are loc imediat, ci prin puncte intermediare. În practică, cea mai utilizată metodă este de ordinul 4 de precizie...

Sortare după metoda de numărare

Sortarea de numărare este un algoritm de sortare care utilizează o serie de numere din matricea (lista) care este sortată pentru a număra elementele care se potrivesc...

Proiectarea sistemelor radar militare moderne nu este o sarcină ușoară. Dar utilizarea celor mai recente instrumente și tehnici de modelare ne permite să rezolvăm multe dintre dificultățile procesului de dezvoltare.


HONGLEI CHEN, INGINER SOFTWARE, RICK GENTILE, MANAGER DE PRODUSE MATHWORKS

Dezvoltarea sistemelor radar este o sarcină complexă, cu mai multe domenii. Odată cu creșterea tehnologiei antenei phased array (PAA), inginerii au acces la noi capabilități, cum ar fi direcția electronică a fasciculului și procesarea semnalului spațial. Dar noi oportunități au dus la complicarea sistemelor în ansamblu. În plus, o creștere a numărului de surse de interferență, „umplerea” spectrului de frecvență radio cu radiația lor, cuplată cu o suprafață de împrăștiere efectivă (RCS) în continuă scădere a țintelor, creează noi dificultăți în atingerea indicatorilor de performanță necesari sistemelor radar. .

Un mediu de simulare dinamic convenabil poate deveni un factor decisiv în optimizarea procesului de dezvoltare a radarului și poate ajuta la reducerea riscurilor care apar inevitabil la proiectarea sistemelor complexe care funcționează în condiții dificile. Simularea sistemelor radar multi-domeniu va ajuta la adoptare decizii corecteîn timpul procesului de dezvoltare și vă va permite, de asemenea, să detectați cel mult erorile de proiectare stadii incipiente. De exemplu, folosind modelul, puteți evalua capacitatea radarului de a detecta ținte cu RCS mici sau puteți testa algoritmi de procesare a semnalului în condiții de zgomot și interferență. În etapele ulterioare, aceleași modele pot fi utilizate pentru a demonstra necesitatea modificării unui sistem existent și pentru a demonstra beneficiul unei astfel de modificări înainte de a cumpăra sau de a fabrica orice componente suplimentare. În plus, modelul poate fi utilizat pentru a prezice comportamentul sistemului în cazul defectării uneia sau mai multor componente.

De la pulsurile sondei la detecții

Să încercăm să evidențiem câteva aspecte ale modului în care modelul poate ajuta la estimarea parametrilor sistemului. Figura 1 prezintă un model de sistem multi-domeniu creat în Simulink. Modelul conține blocuri ale sistemului radar responsabile de generarea, recepția, transmiterea și procesarea spațială a semnalelor. Descrierile matematice ale țintelor și ale mediilor de propagare sunt, de asemenea, incluse în modelul de sistem.

Figura 1. Model radar multi-domeniu.

Acesta este un model de radar în bandă X care vă permite să detectați ținte cu valori RCS scăzute (<0.5 м 2). Требуемая дальность в данном примере – 35 км с разрешением по дальности 5 метров. Каждый из блоков, показанных на Рис. 1, может быть с лёгкостью описан на языке MATLAB или настроен в соответствии с выбранной конфигурацией системы. Например, такие параметры, как тип сигнала, требуемая мощность передатчика или коэффициент усиления антенны могут быть явно установлены в каждом из блоков.

Dezvoltarea pulsurilor de sondare

Odată ce am determinat intervalul și parametrii de rezoluție a vitezei, precum și intervalul de acoperire minim și maxim al radarului nostru, putem selecta interactiv parametrii impulsului modulator pentru a se potrivi cerințelor sistemului. Figura 2 prezintă configurația parametrilor pulsului sondei care sunt setați interactiv. „Caracteristicile semnalului” rezultate sunt evidențiate cu un cadru și putem verifica dacă îndeplinesc cerințele sistemului. Figura 3 arată răspunsul filtrului corespunzător.

Figura 2. Puls modulator.

Figura 3. Filtrul corespunzător.

Pentru astfel de sisteme radar, încercăm să minimizăm puterea emițătorului și, prin urmare, să reducem costul. În ciuda limitării puterii, ne confruntăm cu sarcina de a detecta ținte cu RCS mici. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea rețelelor de antene cu câștig mare în sistem.

Dezvoltarea rețelelor de antene

Putem proiecta și analiza în mod interactiv parametrii rețelei, inclusiv geometria, distanța dintre elemente, pozițiile relative ale elementelor și funcțiile de ponderare. Un exemplu este prezentat în Figura 4 - o rețea dreptunghiulară de 36x36 elemente distanțate egal. Fasciculul generat de astfel de grătare poate fi deviat atât în ​​azimut, cât și în elevație. Figura 5 prezintă modelul de radiație al antenei proiectate. O matrice de această dimensiune pentru radare în bandă X poate fi instalată cu ușurință pe multe platforme, inclusiv pe cele mobile.

Stația radar P-15 (P-15MN) din domeniul undelor decimetrice a fost menită să detecteze ținte care zboară la altitudini medii, joase și extrem de scăzute. A intrat în serviciu în 1955. A fost folosit ca parte a posturilor radar ale unităților de inginerie radio și ca stație de recunoaștere și desemnare a țintelor pentru unitățile de rachete antiaeriene.

Stația P-15 a fost montată pe un vehicul împreună cu sistemul de antenă și a fost dislocată într-o poziție de luptă în 10 minute. Unitatea de alimentare a fost transportată într-o remorcă.

Model de la ZZ MODELL, vehiculul de bază ZIL-157 a fost furnizat (cel mai probabil) de la ICM și este din plastic, după părerea mea, deloc rău. Nu a existat nicio problemă specială în timpul asamblarii. Stație de rășină Kung. În timpul procesului de asamblare, a fost necesar să se adapteze la potrivirea peretelui din spate (unde sunt ușile duble). Cricurile sunt tot din rasina si sunt destul de fragile; Sistemul de alimentare cu antenă este realizat din material fotogravat.

Modelul a fost vopsit cu vopsele acrilice Tamia Color, iar totul a fost acoperit cu lac mat Humbrol.

Din modificările aduse modelului care vi s-au prezentat, am decis să fac următoarele:

  • cutii de scule situate sub peretele din spate al kung-ului pe ambele părți;
  • al doilea rezervor de combustibil al mașinii (există doar unul inclus cu modelul dintr-un motiv necunoscut pentru mine);
  • suport pentru plăcuța de înmatriculare din spate;
  • ghid de undă pe alimentarea superioară a antenei;
  • treapta de jos spre scara de pe peretele lateral din spate al kungului.

Nu l-am ridicat sus pe cricuri, pentru că... Conform instrucțiunilor - încă sovietice - este suficient doar ca roțile echipamentului suspendat să se rotească dacă acesta este amplasat pe o suprafață dură. Există și așa ceva încât să păstreze cauciucul vara, roțile sunt vopsite în alb. Deși în practica mea am văzut roți vopsite de câteva ori.


Dintre deficiențele pe care le-am observat în diagrama de asamblare, am observat un lucru mic. În diagramă, suporturile alimentării antenei superioare și inferioare sunt atașate în același mod - cu tuburi la care cablul de frecvență radio este atașat în jos. Deși într-o stație reală, pe antena inferioară, se montează invers (vezi poza am observat acest lucru întâmplător când încercam să imit un cablu de radiofrecvență, când totul era deja asamblat). Partea inferioară a ghidului de undă a antenei fotogravate inferioare nu este, de asemenea, realizată cu precizie - nu corespunde cu originalul, a trebuit să fie corectată.

În ceea ce privește gradul de corespondență a întregului model cu originalul, am fost destul de mulțumit de el. Deși mai este ceva de făcut.

2.2 Modelul matematic al radarului

După cum sa menționat deja în paragraful 1.1, modulele radar principale sunt unitatea de antenă, împreună cu comutatorul antenei, emițătorul și receptorul. O clasă mare de diverse dispozitive poate fi folosită ca dispozitiv terminal, diferă prin modul în care afișează informațiile și neafectând semnalele radar recepționate, astfel încât această clasă de dispozitive nu este luată în considerare.

2.2.1 Modelul matematic al antenei

Una dintre principalele caracteristici ale antenei este modelul său direcțional (DDP) /5/, care caracterizează dependența puterii radiate de direcție (Figura 2.3).


Figura 2.3 – Modelul puterii antenei

Modelul de radiație al antenei în planul domeniului azimutal la un unghi de elevație constant cu o distribuție uniformă a câmpului de-a lungul deschiderii este exprimat prin funcția:

(14)

Unghiul β pentru mișcarea uniformă a antenei într-un cerc poate fi găsit folosind formula:

(15)

unde ω este viteza unghiulară de rotație a antenei, rad/s.

Să luăm în considerare forma semnalului reflectat într-un radar de 360 ​​de grade. Pe măsură ce antena se rotește, amplitudinea impulsurilor de sondare care iradiază ținta se modifică în conformitate cu modelul de radiație. Astfel, semnalul de sondare care iradiază ținta se dovedește a fi modulat și descris de o funcție de timp

unde s P (t) – impulsurile radio ale emițătorului.

Să presupunem că ținta practic nu modifică durata impulsurilor reflectate și că mișcarea țintei în timpul iradierii poate fi neglijată. Atunci semnalul reflectat este caracterizat de funcția:

unde k este un coeficient constant.

Pentru un radar cu o singură antenă, în care diagrama de radiație a antenei în timpul recepției este descrisă de aceeași funcție F E (t) ca și în timpul transmisiei, semnalul de la intrarea receptorului este scris sub forma:

Deoarece viteza de rotație a antenei este relativ mică și deplasarea fasciculului în timpul de întârziere este mult mai mică decât lățimea diagramei de radiație, atunci F E (t)≈F E (t – t W). În plus, o funcție care caracterizează modelul de radiație de putere:

(19)

unde β este unghiul măsurat într-o direcție de la maxim la azimutul țintă, grade;

Θ 0,5 – lățimea diagramei de radiație la jumătate de putere, măsurată în ambele direcții de la maxim (Figura 2.3), grade.

Ținând cont de cele de mai sus, (17) poate fi reprezentat astfel:

aceste. Impulsurile de la intrarea receptorului sunt modulate în amplitudine în conformitate cu modelul direcțional al puterii antenei.

Azimutul țintă este determinat de parametrii senzorului convertorului de cod unghi (Figura 2.4).

Figura 2.4 – Schema de conectare a senzorului convertor cod unghi

Când antena se rotește, semnalele de la emițătorul foto sunt înregistrate de fotoreceptorul după ce semnalele trec prin orificiile din placa situată pe axa antenei. Semnalele de la fotodetector sunt transmise la contor, care generează impulsuri numite impulsuri MAI (intervale scurte azimutale). Unghiul de rotație al antenei și, în consecință, azimutul semnalului radar recepționat este determinat de impulsurile MAI. Numărul de MAI coincide cu factorul de conversie al contorului și determină precizia cu care este măsurat azimutul.

Pe baza celor de mai sus, modulul de antenă este caracterizat de următorii parametri: forma modelului de radiație și lățimea acestuia, câștigul antenei, numărul de MAI.

2.2.2 Modelul matematic al dispozitivului de transmisie

Dispozitivul emițător poate fi caracterizat prin puterea de radiație, numărul și tipul semnalelor de sondare și legea dispoziției acestora.

Intervalul radar în cazul procesării optime a semnalului și a unei date densități de zgomot spectral depinde de energia semnalului de sondare, indiferent de forma acestuia /5/. Având în vedere că puterea maximă a dispozitivelor electronice și a dispozitivelor de alimentare cu antenă este limitată, o creștere a razei de acțiune este inevitabil asociată cu o creștere a duratei pulsului, i.e. cu o scădere a rezoluției potențiale a intervalului.

Semnalele complexe sau consumatoare de energie rezolvă cerințele conflictuale pentru o rază de detecție și rezoluție crescute. Raza de detectare crește atunci când se utilizează semnale cu energie ridicată. O creștere a energiei este posibilă prin creșterea fie a puterii, fie a duratei semnalului. Puterea într-un radar este limitată de sus de capacitățile generatorului de radiofrecvență și în special de puterea electrică a liniilor de alimentare care conectează acest generator la antenă. Prin urmare, este mai ușor să creșteți energia semnalului prin creșterea duratei semnalului. Cu toate acestea, semnalele de lungă durată nu au o rezoluție bună. Semnalele complexe cu o bază mare pot rezolva aceste contradicții /7/. În prezent, semnalele modulate în frecvență (FM) sunt utilizate pe scară largă ca unul dintre tipurile de semnale complexe.

Întregul set de semnale FM poate fi descris folosind formula:

(21)

unde T este durata impulsului, s;

t – timpul, argumentul funcției, variază în , c;

b k – coeficienții de extindere a seriei fazei semnalului;

f 0 – frecvența purtătoare a semnalului, Hz.

Într-adevăr, cu n = 1 obținem un semnal cu frecvență modulată liniar (chirp), al cărui coeficient b 0 - baza semnalului - poate fi găsit ca:

(22)

unde Δf este abaterea de frecvență a semnalului ciripit, Hz.

Dacă luăm n = 1 și deviația de frecvență Δf = 0 Hz, obținem un semnal MONO sau un impuls video cu anvelopă dreptunghiulară, care este, de asemenea, utilizat pe scară largă în radar pentru detectarea țintelor la distanțe scurte.

O altă modalitate de a crește energia semnalului, menținând în același timp o durată scurtă a impulsului, este utilizarea rafale de impulsuri, de exemplu. o serie de impulsuri separate prin intervale între impulsuri este considerată ca un singur semnal. În acest caz, energia semnalului este calculată ca suma energiilor tuturor impulsurilor /7/.



Publicații pe această temă