U brojnim problemima prijema signala u prisustvu ?uma, ne mo?e se ograni?iti na takav op?i kriterij kao ?to je omjer signal-?um. Postoji potreba da se koriste suptilnija statisti?ka svojstva procesa koja omogu?avaju kvantifikaciju pouzdanosti dobijenih podataka. (na primjer, o koordinatama objekta prema RNS signalima ili koordinatama cilja prema radarskim podacima). Zbog nasumi?ne prirode smetnji, su?tinski je nemogu?e posti?i njihovo potpuno eliminisanje. Upotreba "optimalnih" filtara o kojima je gore raspravljano mijenja karakteristike slu?ajnog procesa, ali proces ostaje nasumi?an. Pobolj?anjem prijemnih ure?aja mogu?e je smanjiti vjerovatno?u gre?ke samo na odre?eni nivo. .

U ovom priru?niku ograni?avamo se na predstavljanje klasi?nog problema detekcije signala. Neka na izlazu prijemnog ure?aja postoji odre?eni signal - slu?ajni proces:

U(t) = V(t) + z(t)(7.1)

Ovaj proces mo?e predstavljati ili samo buku - z(t) . ili zbir deterministi?kog signala V(t) i ?uma. Pretpostavljamo da je prisustvo signala V(t) tako?e slu?ajno.

Da bismo rije?ili pitanje prisutnosti signala u datom trenutku, mo?emo usvojiti sljede?e pravilo: signal je prisutan ako je U (t) > E, tj. prelazi odre?eni nivo, prag, i da signal ina?e izostaje. U(t)

Pogre?an odgovor se mo?e dati u dva nespojiva slu?aja: 1) kada nema signala, V(t) = 0, ali napon ?uma prelazi nivo E. (doga?aj ALI= "la?ni alarm" .- L.T.) 2) Kada je signal prisutan, V(t) 0, ali zbir signala i ?uma ne prelazi nivo U(t) B, "preskakanje signala").

Vjerovatno?a la?nog alarma (doga?aj ALI), odnosno ?injenica da ?e se kombinovati dva doga?aja - odsustvo signala i vi?ak nivoa buke E (u odsustvu signala), jednaka je apriornoj verovatno?i odsustva signala, pomno?enoj sa posteriorna vjerovatno?a prelazi nivo E, pod uslovom da je signal odsutan. prethodna verovatno?a q odsustva signala, data nam je, a aposteriorna vjerovatno?a prekora?enja nivoa E od strane buke mo?e se lako dobiti iz jednodimenzionalne funkcije raspodjele ?uma W(x).

Onda (7.2)

Verovatno?a da ?e se dva doga?aja kombinovati - prisustvo signala i ukupni napon koji ne prelazi nivo E (verovatno?a doga?aja B) jednaka je apriornoj vjerovatno?i prisustva signala, pomno?enoj sa aposteriornom vjerovatno?om da ne prelazi nivo E, pod uslovom da je signal prisutan. Apriorna vjerovatno?a prisustva signala je:

Aposteriorna vjerovatno?a da se ne prekora?i nivo E mo?e se dobiti kori?tenjem jednodimenzionalne funkcije raspodjele zbira signala i ?uma - .

, onda (7.3),

Od doga?aja ALI i B su nespojive, onda je vjerovatno?a pogre?nog odgovora R(ALI ili B) je jednako:

P(A ili B) = P(A) + P(B) =

Stoga je ?eljena vjerovatno?a ta?nog odgovora jednaka:

Postavlja se pitanje: kako odabrati nivo praga E? Jasno je da ako je nivo odabran visok, onda ?e vjerovatno?a P(A) - la?nog alarma biti mala, ali ?e vjerovatno?a propu?tanja postoje?eg signala biti velika. Suprotno tome, na niskom nivou E, verovatno?a da ?e signal biti propu?ten ?e biti mala, ali ?e verovatno?a la?nog alarma P(A) biti zna?ajna.Ova kvalitativna razmatranja mogu biti obu?ena u kvantitativne odnose u zavisnosti od specifi?nog zadatka.

Problem nala?enja optimalne vrijednosti praga E za koji je vjerovatno?a ta?nog odgovora (7.5) sa date funkcije distribucija signala i ?uma je maksimalna. Ra?unaju?i izvod izraza (7.5) u odnosu na E i izjedna?avaju?i ga sa nulom, dobijamo jedna?inu za odre?ivanje optimalnog nivoa:

?ta daje (7.6).

Statisti?ki kriterijum (7.6), koji obezbe?uje maksimalnu verovatno?u ta?nog odgovora u jednom ili vi?e merenja, naziva se kriterijum " idealan posmatra? ».

Kao ?to slijedi iz jedna?ine (7.6), utvr?eni nivo ovisi o obliku funkcije raspodjele.

Razmotrimo rje?enje ove jednad?be na primjeru detekcije pozitivne telegrafske poruke (pozitivni impuls amplitude V) na pozadini buke koja se pridr?ava zakona normalne distribucije sa disperzijom. Prisustvo ili odsustvo signala ?e uticati samo na prosje?nu vrijednost ukupnog signala (7.1).

U skladu s tim, gustine distribucije ?e izgledati ovako:

, (7.7).

Zna?enje izbora praga (vidi jedna?inu 7.6) ilustrovano je na slici 3.7.

Rice. 36 Sl.37

Optimalni nivo je odre?en presje?nom ta?kom grafa (1) - distribucijom ?uma sa grafom (2) - zajedni?kom distribucijom signala i ?uma (uzimaju?i u obzir skalu koeficijenti q,p). Kao ?to se vidi sa slike 3.7, kod jakog signala nivo E treba izabrati visok, a kod slabog ovaj nivo se pribli?ava efektivnom naponu ?uma.

U slu?aju kada je apriorna vjerovatno?a pojave signala nepoznata, ?esto se pretpostavlja da je p = 1/2, uz pretpostavku da su i prisustvo i odsustvo signala a priori jednako vjerovatni. (imajte na umu da je i u ovom slu?aju q=1/2). Tada se za distribucije (7.7) ispostavlja da je vrijednost praga jednaka E= V/2. (Vidi sliku 3.6).

Ako se odabere nivo E, onda za razmatrani primjer, gdje su gustina distribucije vjerovatno?e buke i signala sa ?umom definisani izrazima (7.7), za vjerovatno?e la?nog alarma i preskakanja signala, koriste?i (7.2) i ( 7.3), dobijaju se slede?i izrazi:

je Krumpova funkcija.

U praksi, obi?no se ne zanima vjerovatno?a da ?e se signal propustiti, ve? vjerovatno?a ispravne detekcije D (pod uslovom da je nivo E prekora?en):

(za p=1/2)...(7.9).

Uzmimo jo? jedan primjer. Signal koji treba odrediti je omota? ukupne visokofrekventne oscilacije, koji je uzrokovan i ?umom i korisnim visokofrekventnim signalom (radio puls).

Pod uticajem jednog ?uma, gustina distribucije omota?a r visokofrekventne oscilacije opisana je Rayleighovom funkcijom:

za , i za r

disperzija buke.

Pod kombinovanim uticajem ?uma i visokofrekventnog signala, omota?

ima gustinu distribucije koja po?tuje Rayleigh-Riceov zakon:

, za r >0 (7.11).

i , za r modificirana Besselova funkcija.

Grafikoni funkcija (7.10) i (7.11) prikazani su na sl. 38.

Ako u ovom primjeru ponovo uzmemo p=q, onda ?e optimalni nivo opet biti odre?en ta?kom presjeka krivulje raspodjele ?uma sa krivom zajedni?ke distribucije signala i ?uma. Sa slike se vidi da kod jakog signala nivo E treba izabrati visok, a kod slabog signala ovaj nivo se pribli?ava efektivnom naponu ?uma. Na p q razmere grafova funkcija (7.10) i (7.11) ?e se promeniti u skladu sa tim, ali ?e optimalni nivo i dalje biti odre?en jedna?inom (7.6), odnosno presek odgovaraju?ih grafova.

Razmatrani kriterijum idealnog posmatra?a, kada su i la?na detekcija i izostavljanje signala podjednako nepo?eljni, najtipi?niji je za sisteme radio komunikacije.

Sistemi za otkrivanje radara koriste druga?iji kriterijum tzv Neyman-Pearsonov kriterijum. Upotreba druga?ijeg kriterija obja?njava se ?injenicom da la?no otkrivanje mete mo?e imati vrlo nepo?eljne posljedice. Stoga bi vjerovatno?a la?nog alarma trebala biti vrlo mala, obi?no data njegovom vrijedno??u naloga -. ?esto se njegova vrijednost ne mo?e pove?ati ?ak ni s obzirom na to da se time smanjuje vjerovatno?a detekcije signala. Dakle, kada se koristi Neyman-Pearsonov test, vjerovatno?a la?nog alarma je u po?etku fiksna. Budu?i da je vjerovatno?a la?nog alarma funkcionalno povezana s relativnim pragom, ispada da je i potonji zadan

U praksi poku?avaju da istovremeno zadovolje dva suprotstavljena zahtjeva: 1) da vjerovatno?a P(B) propu?tanja signala ne prelazi odre?enu vrijednost [P(B)

Lijevi grafikon prikazuje funkciju, a desni.

Vertikalna linija rekonstruisana iz ta?ke odgovaraju?e vrednosti relativnog praga (E/s), zajedno sa grafovima, ograni?ava oblasti koje odgovaraju verovatno?ama P(A) i P(B) koje su ozna?ene razli?itim nijansama. razne situacije. Dakle, sa pove?anjem odnosa signal/?um ( a / s), graf funkcije ?e se pomeriti udesno (vidi sliku 38). Stoga, da bi se odr?ala dozvoljena vrijednost P(B) - vjerovatno?a propu?tanja signala, bi?e mogu?e pove?ati relativni prag E/s. U ovom slu?aju, podru?je P (A) - vjerovatno?a la?nog alarma ?e se smanjiti! I obrnuto je ta?no.

Stoga je jedini na?in da se pove?a vjerovatno?a ispravne detekcije cilja pove?anje omjera signal-?um na ulazu grani?nog ure?aja, odnosno na izlazu linearne putanje prijemnog ure?aja. Ova pitanja su razmatrana u prethodnim poglavljima. Metode za prora?un specifi?nih radiotehni?kih ure?aja i kvantitativne procjene vjerojatnosnih karakteristika prijema realnih fluktuiraju?ih signala u prisustvu ?uma su prili?no slo?ene i opisane su u posebnoj literaturi.

5.2. Kriteriji kvantitativne evaluacije

Kvantitativni kriterijumi za procenu efikasnosti softverskih alata za video analizu zasnovani su na terenskim testovima za testiranje efikasnosti algoritma.

Na primjer, za provjeru detektora pokreta potrebno je vi?estruko kr?enje za?ti?enog podru?ja, nakon ?ega slijedi registracija rezultata eksperimenata (broj registrovanih prekr?aja i broj propu?tenih prekr?aja).

Na osnovu ovih eksperimenata izra?unava se vjerovatno?a ispravnog funkcionisanja algoritma (u primjeru ispod, vjerovatno?a detekcije (Robn.)).

Ove procjene mogu biti zasnovane na standardnim metodama procjenjivanja „gostuju?ih“, na primjer, na metodologiji opisanoj u ST SEV 5313-85 „Primijenjena statistika. Pravila za odre?ivanje granica povjerenja za binomne i negativne binomne distribucije”.

Me?utim, ove tehnike je te?ko razumjeti i te?ko ih je primijeniti u praksi. Prije svega, ove metode zahtijevaju veliki broj eksperimenata (obi?no broj eksperimenata treba da prelazi 100 testova). U nekim testovima ovaj pristup je neprihvatljiv (na primjer, registracija dima i plamena pomo?u algoritama video analitike).

Stoga je sljede?i postupak pojednostavljen. kvantifikacija ispravno funkcionisanje algoritma video analitike preuzetog iz knjige E.S. Wentzel "Teorija vjerovatno?e" izdava?ka ku?a "Nauka" 1969

Ovu tehniku je lak?e razumjeti i implementirati.

Ova tehnika se zasniva na shvatanju da smanjenjem broja izvr?enih testova dobijamo verovatno?u doga?aja koji je u odre?enom intervalu poverenja, tj. u rasponu mogu?e gre?ke(za rigorozniju matemati?ku definiciju intervala povjerenja, trebali biste se obratiti E.S. Wentzelu "Teorija vjerovatno?e").

Razmotrimo primjer izra?unavanja vjerovatno?e doga?aja.

Provedeno 5 eksperimenata, od kojih je utvr?ena invazija u 4 slu?aja, P obn =4/5=0,8.

Bilje?ka. Vjerovatno?a doga?aja

A(P(A))=m/n

gdje je m broj pojavljivanja A; n je ukupan broj izvedenih eksperimenata.

Bilje?ka. Interval pouzdanosti - interval vrijednosti parametara kompatibilan s eksperimentalnim podacima i nije im u suprotnosti.

Okre?emo se grafu za odre?ivanje intervala povjerenja preuzetom iz E.S. Wentzel "Teorija vjerovatno?e" izdava?ka ku?a "Nauka" 1969, sl. 14.5.2 Grafikon je prikazan ispod.

Na ovom grafikonu vrijednosti intervala povjerenja su ucrtane vertikalno, a vjerovatno?a doga?aja u na?im eksperimentima horizontalno. Broj iznad linija grafikona ozna?ava broj izvedenih eksperimenata (u ovom slu?aju 5 eksperimenata).

Rice. 18 - Grafikon za odre?ivanje intervala povjerenja

Ovaj grafikon pokazuje da je vjerovatno?a detekcije P det = 0,8 (tj. izvr?eno je pet eksperimenata, od kojih su ?etiri bila pozitivna. P det = 4/5 = 0,8). U ovom slu?aju, vrijednost intervala povjerenja je bila od 0,42 do 0,97 sa vjerovatno?om v = 0,9.

Vrijednost za broj eksperimenata ne mo?e se smanjiti, jer su granice intervala povjerenja ve? prili?no velike.

Nepo?eljno je smanjiti rezultate pozitivnih eksperimenata. Smanjenje ovih rezultata ?ak i za jednu vrijednost (tj. provedeno je pet eksperimenata, od kojih su tri bila pozitivna. P rev = 3/5 = 0,6), daje P rev = 0,6, (iako ovaj rezultat mo?e biti prihvatljiv at te?ki uslovi rad ili sa vi?elinijskom za?titom).

Pove?anjem broja eksperimenata smanjuje se ?irina intervala pouzdanosti, ?to je pozitivan faktor.

Bilje?ka.

U nekim slu?ajevima mogu?e je provesti eksperimente u koli?ini od 100 ili vi?e puta (na primjer, odre?ivanje broja automobila koji prolaze). Tada ?e interval pouzdanosti za vjerovatno?u detekcije R det =0,8 biti samo u rasponu od 0,74 do 0,82.

Ponekad postoje slu?ajevi kada je u 10 eksperimenata dobijeno 10 detekcija, ali to ne zna?i da je vjerovatno?a detekcije = 1, tada se mora koristiti druga formula.

U ovom slu?aju, vjerovatno?a se izra?unava na osnovu ?injenice da se doga?aj nije dogodio, tj. nije prona?eno (vidi dolje).

gde je v dovoljno velika verovatno?a poverenja (u na?em primeru, v = 0,9),
n je broj eksperimenata.

U pet pozitivna iskustva(n=5) imamo , ?to zna?i da je vjerovatno?a neotkrivanja 0,369, tj. vjerovatno?a detekcije 1-0,369=0,631.

Zaokru?uju?i, dobijamo da ?e sistem detektovati 6 ljudi od 10 sa verovatno?om od 0,9.

Za n=10 gornja granica intervala pouzdanosti je , ?to zna?i da je vjerovatno?a da ne?e biti otkrivena 0,206, tj. vjerovatno?a detekcije 1-0,206=0,794.

Zaokru?uju?i, dobijamo da ?e sistem detektovati 8 ljudi od 10 sa verovatno?om od 0,9.

Za n=25, gornja granica intervala pouzdanosti je , ?to zna?i da je vjerovatno?a da ne?e biti otkrivena 0,088, tj. vjerovatno?a detekcije 1-0,088=0,912.

Zaokru?uju?i, dobijamo da ?e sistem detektovati 9 ljudi od 10 sa verovatno?om od 0,9.

Uop?tavamo gornje prora?une za razli?it broj eksperimenata (5, 10, 25 eksperimenata)

ALI) n je broj eksperimenata, P je vjerovatno?a detekcije, I v je interval pouzdanosti.

N=5, P a?uriranje. =0,8, Iv = (0,42-0,97);

N=10, P a?uriranje =0,8, Iv = (0,56-0,96);

N=25, P a?uriranje =0,8, Iv = (0,67-0,9).

B) za slu?aj kada su imali samo pozitivan rezultat

N=5, P a?uriranje. =0,6 sa vjerovatno?om od 90%;

N=10, P a?uriranje \u003d 0,8 sa vjerovatno?om od 90%;

N=25, P a?uriranje =0,9 sa vjerovatno?om od 90%.

Prosje?no vrijeme izme?u la?nih alarma (T la?nih alarma)

Ovaj parametar je me?usobno povezan parametar sa vjerovatno?om detekcije (P detekcija). ?to je ve?a (P detekcija), to je ni?a (T la?ni alarm).

Veliki broj la?nih alarma negativno uti?e na efikasnost za?tite, budu?i da operater prestaje da reaguje na doga?aje koji su u toku, smatraju?i ih la?nim alarmom, pa je u zavisnosti od zna?aja ?ti?enog objekta i vrednosti snimljenog parametra potrebno razumno odaberite ovaj parametar.

Iz prakse se obi?no smatra da prosje?no vrijeme izme?u la?nih alarma ne bi trebalo biti du?e od 24 sata.

U op?tem slu?aju, dozvoljeno vreme izme?u la?nih alarma odre?uje se prema zahtevima korisnika, koji ih odre?uje na osnovu specifi?nosti usluge od strane osoblja i zna?aja objekta za?tite.

Empirijski, nakon ?to ste dobili prihvatljivu vjerovatno?u P det, bez promjene uslova testiranja, morate se uvjeriti da je vremenski interval izme?u la?nih alarma prihvatljiv.

?esto, u testovima prihvatanja, vjerovatno?a detekcije se bilje?i na jednoj postavci sistema, a vrijeme izme?u la?nih alarma se snima na drugim postavkama. Ovaj pristup je neva?e?i.

Bilje?ka. Ponekad T la?e. alarm zamijenjen vjerovatno?om la?nog alarma. (R lt). U na?em slu?aju T la?e. alarm intuitivnije.

Verovatno?a la?nog alarma. P lt je vjerovatno?a da ?e se tokom vremena T desiti la?ni alarm sistema. Statisti?ki se procjenjuje u?estalost la?nih alarma – broj la?nih alarma za odre?eni vremenski period. Prosje?ni vremenski interval izme?u dva uzastopna la?na alarma naziva se vrijeme izme?u la?nih alarma (T la?nih alarma). U pojmu Poissonove prirode toka la?nih uzbuna, mo?e se napisati:

R lt \u003d exp (Tp. / T la?nih alarma.)

Gdje: R lt. - vjerovatno?a la?nog alarma;

Tp.- vrijeme kada je sistem u radnom stanju.

Razmatrane karakteristike su me?usobno povezane parametrom kao ?to je osjetljivost sistema. Osetljivost je recipro?na vrednost praga. Prag - odre?ena vrijednost ispod koje se utjecaj tuma?i kao buka. Prag se pode?ava tokom pode?avanja sistema. ?to je ve?a osetljivost, ve?a je verovatno?a P det. , ali s pove?anjem osjetljivosti, pove?ava se i u?estalost la?nih alarma (R lt.). Ova situacija je prikazana na slici 19.

Prilikom postavljanja sistema morate manevrisati izme?u ovih parametara, a zadatak je odabrati optimalni nivo osjetljivosti.

?esto se u nau?noj literaturi mogu na?i pojmovi "gre?ka tipa I" i "gre?ka tipa II". Ovi pojmovi su bliski po svojoj su?tini (R obl. i R lt).

Gre?ke prve vrste(Engleske gre?ke tipa I, a gre?ke, la?no pozitivni) i gre?ke tipa II(Engleske gre?ke tipa II, v gre?ke, la?no negativni) u matemati?koj statistici su klju?ni koncepti zadataka testiranja statisti?kih hipoteza. Me?utim, ovi koncepti se ?esto koriste u drugim oblastima kada je u pitanju dono?enje „binarne“ odluke (da/ne) na osnovu nekog kriterijuma (test, verifikacija, merenje), ?to, sa izvesnom verovatno?om, mo?e dati la?an rezultat.

Gre?ka prve vrste?esto nazvana la?na uzbuna, la?no pozitivan ili la?no pozitivan.

Gre?ka tipa II ponekad zove preskakanje doga?aja ili la?no negativan.

Prva grupa indikatora kvaliteta detekcije naj?e??e se koristi u teoriji detekcije i najop?enitija je. Druga i tre?a grupa se po pravilu koriste u rje?avanju prakti?nih problema.

4.2. PERFORMANSE RADARSKOG DETEKCIJE U POINT

Vjerovatno?a la?nog alarma u ta?ka je vjerovatno?a da ?e rafali buke koji odgovaraju istoj dozvoljenoj zapremini zone detekcije na ulazu ure?aja za pore?enje praga prema?iti prag detekcije.

Vrijednost vjerovatno?e la?nog alarma mo?e se odrediti analiti?ki ili eksperimentalno.

Analiti?ka metoda odre?ivanja koristi se sa poznatom gustinom distribucije vjerovatno?e ?uma na ulazu ure?aja za pore?enje sa pragom. Vrijednost vjerovatno?e la?nog alarma u nekoj ta?ki mo?e se prona?i po formuli

gdje je prag za dono?enje odluke o prisutnosti mete.

Prora?un vrijednosti prema formuli (4.1) odgovara prora?unu

izra?unavanje povr?ine ispod krivulje gustine distribucije buke koja le?i desno od

Rice. 4.1. ?ema pode?avanja za eksperimentalno odre?ivanje vjerovatno?e la?nog alarma

?ema prikazana na sl. 4.1, sa zaustavljenom antenom, ilustruje su?tinu eksperimentalne metode za odre?ivanje vrijednosti . Poznavaju?i broj stroboskopa koje je primio selektor opsega, vjerovatno?a la?nog alarma se mo?e odrediti kao

(4.2)

gdje je ukupan broj stroboskopskih impulsa, koji odre?uje broj nezavisnih emisija ?uma primljenih na ulazu kruga za pore?enje praga;

Broj rafala ?uma koji su prema?ili prag detekcije.

Uspostavimo vezu izme?u vjerovatno?e la?nog alarma u ta?ka sa stopom la?nih alarma. Da bismo to u?inili, relaciju (4.2) predstavljamo na sljede?i na?in:

(4.3)

Imenitelj relacije (4.3) mo?e se tuma?iti kao prosje?an broj nezavisnih skokova buke na ulazu ure?aja za pore?enje sa pragom po jednom la?nom alarmu. Ovaj broj se zove indikator la?nog alarma:

(4.4)

Uzimaju?i u obzir (4.3) i (4.4)

(4.5)

Vjerovatno?a ispravnog otkrivanja u ta?ka je vjerovatno?a da ?e emisija mje?avine signala i buke koja odgovara istoj dodijeljenoj dozvoljenoj zapremini zone detekcije na ulazu ure?aja za pore?enje praga prema?iti prag detekcije.

Numeri?ka vrijednost vjerovatno?e ispravne detekcije mo?e se odrediti formulom

gdje je gustina distribucije vjerovatno?e mje?avine signala i ?uma na ulazu ure?aja za pore?enje s pragom. Vjerovatno?a ta?ne detekcije i la?nog alarma ta?ka relativno slabo zavisi od karakteristika konstrukcije prijemnog puta odre?enog radara. Stoga se u velikoj ve?ini slu?ajeva krive detekcije konstrui?u za ovu grupu indikatora kvaliteta detekcije.

4.3. PERFORMANSE RADARSKOG DETEKCIJE PO ISTRA?IVANJU

Vjerovatno?a la?ne uzbune po pregledu R lt 3 je vjerovatno?a da ?e skokovi buke na ulazu komparatora praga prema?iti prag detekcije barem jednom u jednom ciklusu skeniranja.

Uspostavimo vezu izme?u vjerovatno?e la?nog alarma po anketi i vjerovatno?e la?nog alarma u ta?ka. Budu?i da su emisije buke nezavisne unutar dozvoljenih koli?ina, vjerovatno?a la?nog alarma po anketi se mo?e odrediti na sljede?i na?in:

(4.7)

gdje je vjerovatno?a la?nog alarma u th dozvoljenoj zapremini;

Broj dozvoljenih volumena u zoni detekcije. Za iste vrijednosti vjerovatno?e la?nog alarma, jednake , u svim elementima rezolucije, iz (4.6) slijedi

Ako je uslov ispunjen, onda

a relacija (4.7), sa dovoljnom ta?no??u za praksu, mo?e se predstaviti kao

(4.8)

Koncept vjerovatno?e ispravnog otkrivanja po anketi poklapa se sa konceptom vjerovatno?e ispravnog otkrivanja u ta?ka. Zbog toga

4.4. LA?NI PERIOD ALARMA

Kao ?to je ve? napomenuto, vjerovatno?a la?nog alarma u ta?ka i stopa la?nih alarma povezani su odnosom (vidi (4.5))

Koristimo snimljeni omjer da saznamo odnos izme?u vjerovatno?e la?nog alarma i perioda la?nog alarma. Da bismo to u?inili, pomno?imo desnu stranu relacije (4.5) sa (ovdje je broj impulsa u nizu, je trajanje impulsa na izlazu radarskog prijemnika):

(4.9)

Proizvod je vrijeme utro?eno na pregled jedne dozvoljene zapremine zone detekcije (sa ujedna?enim prikazom). Stoga se imenilac relacije (4.9) mo?e tuma?iti (uzimaju?i u obzir su?tinu pojma stopa la?nih alarma) kao prosje?na vrijednost vremenskog intervala izme?u dva la?na alarma. Ovaj vremenski interval naziva se period la?nog alarma:

(4.10)

Uzimaju?i u obzir (4.10)

(4.11)

Posljednja relacija se mo?e koristiti za odlazak od vjerovatno?e la?nog alarma u ta?ki na period la?nog alarma, ili obrnuto. Kao ?to slijedi iz (4.11), da bi se izra?unala vrijednost, takve karakteristike radara kao ?to su broj impulsa u rafalu i trajanje impulsa moraju biti poznate. Dozvoljena vrijednost perioda la?nih alarma odre?ena je zahtjevom korisnika radarskih informacija i ovisi o namjeni radara:

4.5. INTEGRALNE VEROVATNOSTI ISPRAVNE DETEKCIJE I LA?NIH ALARMA

Integralna vjerovatno?a ispravne detekcije i Uobi?ajeno je da se naziva vjerovatno?a da ?e emisije mje?avine signala i buke koje odgovaraju dodijeljenoj dozvoljenoj zapremini zone detekcije prema?iti prag detekcije barem jednom po m ciklusi pregleda.

Vjerovatno?a da buka sko?i na ulazu komparatora praga barem jednom po t ciklusi pregleda ?e prema?iti prag detekcije, koji se naziva kumulativna vjerovatno?a la?nog alarma

Vjerovatno?a la?nog alarma se utvr?uje na osnovu razmatranja dozvoljenog protoka la?nih alarma, ovisno o situaciji u navigacijskom podru?ju i "cijeni" alarma. Pozivaju?i se na sl. 3.1, mo?emo konstatovati: pove?anjem vjerovatno?e la?nih uzbuna (pomjeranjem praga odluke udesno), time smanjujemo vjerovatno?u proma?aja cilja, ali stvaramo odre?enu tenziju za radara, preusmjeravamo osoblje na rje?avanje problema povezanih sa pojava la?nih meta. Da bi se odredio protok la?nih alarma prihvatljiv za operatera ili sistem u kojem radar radi u cjelini, uvodi se koncept perioda la?nih alarma. T lt, kao vremenski interval tokom kojeg vjerovatno?a najmanje jednog la?nog alarma postaje jednaka 0,5. Tada ?e se u?estalost la?nih alarma odrediti iz omjera. Odre?uje koliko je u prosjeku la?nih alarma po jedinici vremena na izlazu ure?aja za detekciju na odabranom pragu odluke.

Broj elemenata rezolucije za tipi?an radar odre?uje se iz odnosa:

gdje je dio perioda ponavljanja impulsa tokom kojeg ?um sti?e na ulaz ure?aja za prag;

- trajanje pulsa.

Uz pretpostavku da su ?umovi statisti?ki nezavisni, tada je: broj nezavisnih uzoraka buke; F n– u?estalost ponavljanja paketa; je broj uzoraka nezavisnih grupa; – broj uzoraka: ; – ?irina snopa antene u horizontalnoj ravni na odabranom nivou; je brzina rotacije (skeniranja) antene (rpm; tips/s).

Ako je vjerovatno?a da zbir uzoraka buke u prema?uje prag, onda

Ako, onda, onda

Kraj rada -

Ova tema pripada:

Radarski sistemi

Akademija mornari?kih snaga nazvana po PS Nakhimov .. A V Gon?ar Radarski sistemi Tutorial Sevastopolj G UDC Vodi? sastavljen u skladu sa..

Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste prona?li ono ?to ste tra?ili, preporu?ujemo da koristite pretragu u na?oj bazi radova:

?ta ?emo sa primljenim materijalom:

Ako vam se ovaj materijal pokazao korisnim, mo?ete ga spremiti na svoju stranicu na dru?tvenim mre?ama:

Sve teme u ovoj sekciji:

Bez intra-pulsne modulacije
6.2.1. Pojedina?ni radio impulsi Na?ini istra?ivanja prostora

Obrada frekvencijsko moduliranih radio impulsa
Razmotrit ?emo karakteristike obrade frekvencijsko moduliranih (FM) signala na primjeru obrade linearno frekvencijsko moduliranih radio impulsa (?irpova), koji se ?iroko koriste u modernim R.

Obrada radio impulsa sa faznim pomakom
Rice. 6.11. Vi?ekanalni filter za obradu FM - radio impulsa sa nepoznatom Doplerovom frekvencijom Razmotriti prema

Domet radara
Jedan od glavnih zadataka u razvoju i projektovanju radarske stanice, kao i pri izboru od postoje?e radarske stanice najpogodnije za re?avanje specifi?nih problema potro?a?a, jeste da se odredi njen maksimum da

Gubitak omjera signal-?um u stvarnim radarima
Gubici u anteni su odre?eni distribucijom polja preko povr?ine (otvora) antene:. , gdje je koeficijent koji uzima u obzir neravnomjernu raspodjelu

Zona vidljivosti. Na?ini
Rice. 7.2. Zona vidljivosti prostora za skeniranje radara i njihov utjecaj na domet radara

Usmjerenost antene
Vratimo se jo? jednom formuli (7.5). Ovdje i - koeficijenti usmjerenosti antene - nazna?eni u obrascu za antenu ili radar, je glavna karakteristika antene. On

Obra?unavanje oblika antenskog uzorka i na?ina gledanja prostora
U izrazu (7.5), faktor opisuje oblik dijagrama antene. U op?tem slu?aju, dobijanje izraza za dijagram zra?enja bilo koje proizvoljne antene predstavlja problem

Na?ini sagledavanja prostora
U procesu projektovanja radara, jedan od najslo?enijih i va?na pitanja je obrazlo?enje i izbor na?ina skeniranja prostora. Zadatak se svodi na pru?anje pogleda na zonu vidljivosti (sl.

Prora?un broja impulsa u rafalu
Za svaku odabranu metodu skeniranja prostora va?no je znati broj snopova u rafalu, jer se u ve?ini modernih radara implementira kao

Apsorpcija radio talasa atmosferskim gasovima
Slika 7.7. Zavisnost koeficijenta slabljenja radio talasa u vazduhu od talasne du?ine na t = 200 C

Utjecaj hidrometeora na ?irenje radio valova
7.4.1. Karakteristike magle i ki?e Tabela 7.2 Karakteristike magle i ki?e Vi

Povr?inski raspore?eni ciljevi
Stanje na moru uti?e na otkrivanje radara na mnogo na?ina. Iz ?itave raznolikosti mogu se izdvojiti tri glavna fenomena: - signali koje reflektiraju mete podlo?ni su promjenama;

Svojstva refleksije od neravne povr?ine mora
Sondiraju?i signal koji se odbija od povr?ine mora stvara zna?ajne radarske smetnje i ote?ava otkrivanje ciljeva. Na sl. 7.11 prikazuje fotografije kru?nog prikaza indikatora Ocean radara iz centra

Svojstva morske povr?ine
vjetar morski talasi– glavni razlog za pojavu fluktuacije interferiraju?ih refleksija radarskog signala. Talasi nastaju pod uticajem atmosferskih uticaja. Reakcija mo

radarski prijemnik
Reflektirani signali mogu do?i u glavnim, bo?nim i stra?njim re?njevima antenskog dijagrama. Na slici 7.12 prikazan je postupak za odre?ivanje osvijetljene povr?ine glavnim re?njem antene.

Obra?unavanje uticaja Zemljine povr?ine
Kao odre?ena norma atmosfere usvojena je normalna atmosfera sa sljede?im parametrima: pritisak R=1013 mbar; temperatura t = 130 C; relativna vla?nost s

Glavne vrste aktivnih radarskih smetnji
Kao iu svakom radiotehni?kom sistemu, na radar mo?e zna?ajno uticati uticaj razne vrste smetnje. Uloga smetnji u aktivnom radaru mo?e biti jo? ve?a, h

Za?tita od njih
Postoje dvije glavne vrste izvora prirodnog maskiranja aktivnih smetnji: diskretni i distribuirani. Diskretni izvori smetnji uklju?uju Sunce, Mjesec i radio zvijezde. K r

I na?ini stvaranja
Rice. 8.1. Utjecaj slabih (1) i jakih (2, 3) smetnji na prijenos signala Kao umjetno maskiranje

Kada su izlo?eni maskiranju stacionarnih aktivnih smetnji
Uz dovoljan dinami?ki opseg prijemnika, uslov za detekciju cilja u maskiranju stacionarne aktivne smetnje kao ?to je bijeli ?um ima oblik, gdje je Epr

Pasivno maskiranje smetnji i metode za njihovo stvaranje
Kao ?to je ve? spomenuto, prirodne pasivne smetnje uklju?uju radio smetnje koje stvaraju prirodni reflektori (lokalni objekti, vodena povr?ina, hidrometeori, sjeverni

Glavni pravci za?tite radara od maskiranja aktivnih smetnji
Analiza antiradarske jednad?be pokazuje da su glavna podru?ja radarske za?tite od maskiranja aktivnih smetnji povezana s kori?tenjem amplitude, polarizacije, frekvencije i

Metode za nekoherentnu i koherentnu kompenzaciju smetnji
Za pobolj?anje prostornog odabira signala na pozadini smetnji koje dolaze iz razli?itih pravaca, pored gore navedenih mjera, mo?e se koristiti i

Prakti?ne ?eme autokompenzatora
Kvadraturni auto-kompenzator U takvom auto-kompenzatoru, te?inski (kontrolisani) napon se formira na video frekvenciji. S tim u vezi, predstavljamo set

Glavne razlike izme?u ciljnih signala i pasivnih maskiraju?ih smetnji
Signali koji se reflektuju od ciljeva i pasivno maskiraju?e smetnje op?enito imaju razli?ite statisti?ke karakteristike. Za signale i ?um raspore?ene prema normalnom zakonu

Optimalna detekcija signala protiv pasivnih smetnji
u obliku stacionarnog nebijelog ?uma Poznato je da se nebijeli ?um karakterizira neravnomjernom raspodjelom spektralne gustine snage

Filteri za suzbijanje
Rice. 8.22. Shema jednokratnog me?uperiodnog oduzimanja Principi konstrukcije op

Modeli ciljanog kretanja
Uo?ljivi radarski ciljevi: kopnena vozila, brodovi, avioni, svemirske letjelice i drugi objekti - mogu se kretati po raznim putanjama, koje u pravilu imaju nasumi?ne

Ekstrapolacija parametara trajektorije
Procjena parametara trajektorije kretanja cilja u skladu sa op?tim strukturnim dijagramom VO vr?i se u bloku O (slika 9.2) prema uzorcima odabranim tokom operacije selekcije i koji se odnose na

Algoritam za odabir uzoraka po minimalnom odstupanju od centra stroboskopa
Algoritam za odabir uzoraka po minimalnom odstupanju od centra gejta se obi?no koristi u dvostepenoj proceduri kapije. Ovaj je dizajniran da radi u slu?ajevima kada se kapija pojavi

Algoritmi za uparivanje i vezivanje uzoraka za trajektorije
u vi?enamjenskoj situaciji Sl. 9.8. Varijanta vi?enamjenske situacije Ovo je jedna od najte?ih

Op?e odredbe
U savremenim radarskim sistemima, tra?ene karakteristike vjerovatno?e i ta?nosti daju se tek nakon AE faze. Istovremeno, za razliku od primarne obrade

Vjerovatno?a otkrivanja la?ne putanje
Struktura najjednostavnijeg algoritma veza - detekcija - resetovanje "2 od m" + "l od n" - "s" u obliku usmerenog grafa prikazana je na Sl. 9.9. Direction gr

Vjerovatno?a otkrivanja ispravne putanje
Kada ulaz detektora primi uzorke primljene od neke mete, logika algoritma ostaje ista kao u slu?aju la?nih o?itavanja. Ciljna putanja se detektuje prilikom izvo?enja

Sistem
U prvom dijelu ovog tutorijala razmatrana su glavna pitanja teorije izgradnje radarskih sistema. ?ini se da je materijal predstavljen u njemu dovoljan za razumijevanje

Moderni aktivni radari
Zna?ajan napredak u razvoju elementarne baze, pro?irenje ve? postoje?ih i pojava novih podru?ja primjene radara doveli su do radikalne revizije oba principa konstrukcije, tj.

I mogu?nost stvaranja modernih brodskih radara
Prilikom izbora na?ina izrade radarskih sistema treba uzeti u obzir rezultate analize trendova u razvoju radarskih sistema i sljede?e karakteristike zbog upotrebe

Takti?ke karakteristike radara
Takti?ke karakteristike radara uklju?uju namjenu, sektor ili podru?je djelovanja, vrijeme snimanja ovog sektora, pokazatelje kvaliteta detekcije objekata, broj izmjerenih koordinata i

Broj izmjerenih koordinata i parametara kretanja objekta i ta?nost ovih mjerenja
U radarima protivvazdu?ne odbrane i posebno protivraketne odbrane potrebno je izmjeriti obje sve tri koordinate aviona, kao i njihove prve, a ponekad i druge derivate. U nadzornom radaru

Koherentni kontinualni dopler radari
Vra?aju?i se na Poglavlje 2, posebno na Sliku 2.8, jo? jednom mo?emo re?i da generalno gledano, signal reflektovan od objekta slo?enog oblika, koherentna komponenta mo?e biti zna?ajna.

Koherentni pulsni radar
CW radari o kojima smo gore govorili su, u odre?enom smislu, ?isto Doplerovi ili koherentni radari. Problem koherentne akumulacije rije?en je ne?to druga?ije.

Radar sa eksternom koherentno??u
Kao ?to je ve? napomenuto, radaru sa unutra?njom koherentno??u postavljaju se strogi zahtjevi u pogledu stabilnosti napona izvora napajanja i frekvencije generatora. Stoga ?esto koriste na?in rada sa vanjskim

Vremenska koherentna obrada signala
Kompleksna amplituda napona signala na izlazu linearnog dijela prijemnika (pod pretpostavkom da nema prostornih smetnji) zapisuje se kao, (11.2) gdje je

Pretpostavke
U skladu sa op?ta teorija prijema, optimalna vremenska obrada signala u(t) primljenog u pozadini stacionarnog bijelog ?uma svodi se na izra?unavanje korelacije

U vremenskom domenu
Budu?i da se primljeni radarski signali prije uzorkovanja pretvaraju u dvije kvadraturne komponente, implementacija DSF-a se mora izvesti u dva kvadraturna kanala.

U frekvencijskom domenu
Razmotrimo sada karakteristike diskretne konvolucije tipa uskla?enog filtriranja u frekvencijskom domenu. U skladu sa teorijom diskretnog predstavljanja kontinuiranih funkcija, ona je ograni?ena

Op?e odredbe
Pod SDC-om podrazumijeva se odabir signala od pokretnih ciljeva iz njihove mje?avine sa smetnjama i ?umom koje prima radarski prijemnik. Tipi?ni zadaci SDC-a su: otkrivanje aviona u pozadini

Korelirane smetnje
Kao ?to je poznato, optimalni detektor koherentnog rafala radio impulsa na pozadini bijelog ?uma je serijski povezani filter, detektor i

I faktori koji na to uti?u
Sljede?e karakteristike se obi?no koriste za procjenu kvaliteta SDC sistema. 1. Frekvencijski odziv notch filtera i kanala za odabir frekvencije Doplera.

Jednokanalne metode autopra?enja po ugaonim koordinatama
Sistemi automatskog pra?enja po ugaonim koordinatama u nizu radarskih sistema su glavni. Ovo je na svemirskoj lokaciji, u sistemima za navo?enje oru?ja itd. Automatski

Ugaone koordinate
?iroko kori??ene jednokanalne metode odre?ivanja pravca, koje su relativno jednostavne, ne daju uvek dovoljnu ta?nost merenja. Glavni razlog je izobli?enje

U monopulsnim sistemima
Obrada zbirne razlike oscilacija koje primaju razli?iti kanali se ?iroko koristi u monopulsnim sistemima. Ovom obradom formira se zbir i razlika dvije oscilacije. To

Dvokanalni sistemi
Mo?e se koristiti proizvoljni goniometrijski ure?aj (amplituda ili faza) za dobijanje signala neuskla?enosti (signala gre?ke) servo sistema tokom automatskog pra?enja prema

I metode za odre?ivanje koordinata
Pasivna lokacija detektuje i meri koordinate vazdu?nih, zemaljskih i povr?inskih objekata koji stvaraju zra?enje. Izvori zra?enja mogu raditi

Metode obrade korelacionih signala
Prakti?na implementacija metoda pasivne lokacije povezana je sa potrebom identifikacije, odnosno uspostavljanja korespondencije izme?u signala primljenih u razli?itim ta?kama od jedne i

Definicije koordinata objekta koji emituje
Neka se prijemne ta?ke i izvori radio-emisije nalaze u ravni xOy (slika 14.6). Polo?aj i-te ta?ke karakteri?e vektor, pravi polo?aj objekta za pronala?enje pravca

Signal tokom korelacione obrade
U prisustvu signala, slu?ajne fluktuacije sti?u na ulaz korelatora: svaka u obliku aditivne mje?avine korisnog signala i ?uma. Sve ove fluktuacije se uzimaju u obzir

Prirodno i njima blisko elektromagnetno zra?enje
Pod prirodnim zra?enjem podrazumijevamo toplotno haoti?no zra?enje objekata, kao i podru?ja terena i prostora. Uticaj neravnomjernog termi?kog zra?enja radiotalasa u sekcijama

Kako funkcioni?e radarski sistem aktivnog odgovora
Takvi sistemi se nazivaju i sekundarni radarski sistemi. Njegova glavna razlika od radara s pasivnim odzivom proizlazi iz samog naziva: umjesto pasivnog odgovora, arr.

Uklonite utjecaj bo?ne antene
Snaga zra?enja du? bo?nih snopova antene ispitiva?a u horizontalnoj ravni sasvim je dovoljna za ispitivanje transpondera koji se nalaze na velikoj udaljenosti od ispitiva?a.

U radaru sa aktivnim odgovorom
Mjerenje azimuta u radaru s aktivnim odzivom bazira se na kori?tenju detektora pokretnog prozora. Za seriju uzastopnih zahtjeva, nekoliko signala odgovora je fiksno jedan

Sistem aktivnog odgovora sa zahtjevom za adresom
U razmatranom sistemu aktivnog odgovora ispituju se svi ciljevi koji se nalaze unutar dijagrama antene ispitiva?a. Kao rezultat, sistem je preoptere?en nepotrebnim zahtjevima i odgovorima.

Princip konstrukcije radara sa antenom sa sinteti?kim otvorom
Ovaj tip radara se mo?e implementirati postavljanjem antene na nosa? koji ima veliku brzinu, ?to omogu?ava dobijanje sintetizovanog otvora du?ine od desetine pa ?ak i stotine kilograma.

SAR digitalna obrada signala
Kod analogne obrade u SAR-u pomo?u fotografskog filma, informacije se izdvajaju sa velikim zaka?njenjem u odnosu na trenutak snimanja (do nekoliko sati). Digitalna obrada signala

Svemirski radari sa sinteti?kim otvorom
Sve je dato izvi?anju svemira ve?a vrijednost kako vojnih tako i civilnih profesionalaca. Aplikacija na brodu svemirski brod Radar sa sinteti?kim otvorom pro?iruje mogu?nosti

lightSAR projekat
Cilj lightSAR projekta je stvaranje jeftine opreme sa malom masom i zapreminom za visoko precizna posmatranja zemljine povr?ine. Oprema ?e biti instalirana na satelitu, visoko

Kratak opis nekih radara
Ranije u ovome studijski vodi? razmatrana su glavna pitanja teorije konstrukcije i konstruktivnih rje?enja u stvaranju radarskih sistema. ?ini se da su predstavljeni materijali dovoljni za str

zajedni?ki podaci
Okeanski navigacijski radar je dvopojasni i radi na talasnim du?inama od 3,2 i 10 cm. Osim toga, ovisno o vrsti konfiguracije (opcija), stanica mo?e biti jednopojasna

Antensko-valovodni ure?aj
Dvopojasni antena tipa A je dizajn zrcalnog tipa prikazan na sl. 17.1 Antena ima zajedni?ki reflektor (ogledalo) sa povr?inom otvaranja od 750

Mikrovalni kanal na talasu od 3,2 i 10 cm
AFC AFC AFC

Ure?aj za prijenos
Okeanski radarski predajnik od 3,2 i 10 cm sastoji se od modulatora i magnetronskog generatora (slika 17.6). Modulator uklju?uje: LZ

prijemni ure?aj
8 UPCH D VU

zajedni?ki podaci
Navigacijski radar MR-244 "Ekran" postavlja se na morska i rije?na plovila, obalne kontrolne punktove i omogu?ava:

Put prenosa
Put oda?iljanja omogu?ava generiranje mikrovalnih sondiraju?ih impulsa i formiranje niza servisnih impulsa koji sinkroniziraju rad drugih puteva i ure?aja s momentima zra?enja

prijemni put
Prijemni put omogu?ava konverziju reflektovanih mikrotalasnih signala u signale srednje frekvencije, njihovo poja?anje na me?ufrekvenciji i detekciju. Na putu prijema,

Na?in pregleda prostora i zone radarske detekcije
Zatim ?emo razmotriti dva radara za zra?ni nadzor kao primjer. Prvo, treba se prisjetiti nekih karakteristika takvih radara. Po pravilu, radar za zra?ni nadzor

Mikrotalasni generatori vi?estepenih predajnika
Mikrotalasni generator vi?estepenih predajnika je dizajniran da poja?a ulazni visokofrekventni signal male snage do nivoa potrebnog za zra?enje. Kao takvi geni

Impulsni modulatori
Impulsni modulatori su dizajnirani da kontroli?u oscilacije mikrotalasnih generatora. Radar koristi anodnu modulaciju, u kojoj se rad generatora kontrolira pomo?u m

Put visoke frekvencije
Put visoke frekvencije obezbe?uje prenos sa minimalni gubici elektromagnetna energija od predajnika do antene. To je slo?en kompleks visokih frekvencija

?eme ometanja radara
Ure?aji protiv smetnji nisu univerzalni. Svaki od njih se mo?e efikasno koristiti protiv odre?ene vrste smetnji. Koriste se radari za detekciju razne ?eme i

Parametri i struktura emitovanog signala
Radar radi u S-opsegu radnih frekvencija 2900 - 3130 MHz. Broj fiksnih radnih frekvencija unutar navedenog raspona odre?uje se na osnovu propusnog opsega radio emisije,

Energetske karakteristike
Energetske karakteristike radara odre?ene su energetskim karakteristikama predajnika, antensko-fider sistema, prijemnika i digitalne obrade signala.

Karakteristike imuniteta
Radarska za?tita od pasivnih smetnji izgra?ena je uzimaju?i u obzir iskustvo u razvoju i testiranju radara ove klase, kao i na osnovu podataka dobijenih HIL modeliranjem kori?tenjem

Karakteristike ta?nosti odre?ivanja koordinata ciljeva
Postignuti su parametri i struktura emitovanog signala odabrana za implementaciju u radar, savremene metode obrade radarskih informacija, kao i veliki dinami?ki raspon.

Izbor i opravdanje blok dijagrama
Uzimaju?i u obzir gore navedeno, implementacija zadatih karakteristika performansi mogu?a je u okviru blok dijagrama prikazanog na sl. 19.2 i 20.2. 20.2.1. Ure?aj za prijenos

prijemni ure?aj
Strukturno, sl. 20.2, 20.4 prijemnik se sastoji od vi?ekanalnog (prema broju horizontalnih kanala koje formira antena) analognog prijemnika, vi?ekanalnog analognog

Digital Beaming System
Digitalni sistem za formiranje snopa (u daljnjem tekstu - DDS) - funkcionalni ure?aj primarne radarske antene radara, dizajniran za formiranje dijagrama zra?enja (DN)

brodski radar za nadzor zraka
Br. Tip radara i njegov kratak opis Dimenzije antene, m Vr?na snaga, mW Trajanje impulsa, ms

Zra?ni radar za nadzor zraka
Br. Tip radara i njegove kratke karakteristike Talasna du?ina, m Vidno polje: Azimut, g Elevacija, g

Biografski podaci o nekim od istaknutih nau?nika i in?enjera koji su kreirali radarske sisteme
Heinrich Rudolf Hertz (22. februara 1857. - 1. januara 1894., Bonn) G

Aleksandar Stepanovi? Popov
(16. marta 1859. - 13. januara 1906. A.S. Popov je ro?en 16. marta 1859. godine u selu Turinskije Rudnik

Jurij Borisovi? Kobzarev
(8. decembra 1905. - 25. aprila 1992.) Jurij Borisovi? Kobzarev - doktor tehni?kih nauka, akademik Ruske akademije nauka, izuzetan nau?nik u oblasti radija

Christian H?lsmeier
(1881 – 1835) Izumitelj radara Christian Huelsmeyer ro?en je 25. decembra 1881.

Mihail Mihajlovi? Lobanov
(19. mart 1901 - 2. mart 1984) Mihail Mihajlovi? Lobanov - sovjetski vojni in?enjer, jedna od klju?nih li?nosti u formiranju i razvoju Rusije

Pavel Kondratievich Oshchepkov
(25.3.1928. - 1.12.1992.) Ro?en 1908. godine u selu Zuev Klju?i Sarap

Bibliografska lista
1 Zbornik radova Instituta radioin?enjera - TIRI (Zbornik radova IRE) [M.: IL, 1962 / Dva dijela (1517 str.)]. 2. Elektronika: pro?lost, sada?njost, budu?nost / Per. od eng. pod str

Glavni kvalitativni pokazatelji radarske detekcije su uslovne vjerovatno?e ispravne detekcije D i la?nog alarma F. Ove vjerovatno?e su povezane na sljede?i na?in

gdje je q odnos snage signal-?um.

Va?an uslov u procesu detekcije je odr?avanje konstantnog nivoa la?nih alarma

gdje je U 0 prag detekcije;

– RMS ?um na izlazu linearnog dijela prijemnika.

Pod la?nim alarmom se podrazumijeva ?injenica da je prag detekcije prekora?en emisijom buke (smetnje) u istoj dozvoljenoj zapremini zone detekcije. Vjerovatno?a la?nog alarma istra?ivanja je vjerovatno?a da ?iljci buke na ulazu komparatora praga prema?e prag detekcije barem jednom u jednom ciklusu istra?ivanja. Vjerovatno?a da ?e ?iljci buke na ulazu ure?aja za prag barem jednom u m ciklusa istra?ivanja prema?iti prag detekcije naziva se integrirana vjerovatno?a la?nog alarma.

Vjerovatno?a ispravne detekcije je vjerovatno?a da ?e emisija mje?avine signala i buke koja odgovara istoj dozvoljenoj zapremini zone detekcije prema?iti prag detekcije.

Odnos U 0 /s w u izrazu za vjerovatno?u la?nog alarma naziva se normalizirani prag detekcije. Mala promjena normaliziranog praga dovodi do zna?ajnih promjena u vjerovatno?i la?nog alarma. Njegovo pove?anje za 1 dB (1,12 puta) dovodi do smanjenja vjerovatno?e F za 10 puta. Bilo kakva nestabilnost praga detekcije ili promjena u nivou ?uma na izlazu prijemnika je nepo?eljna.

Da bi se stabilizovao nivo la?nih alarma, potrebno je obezbediti konstantnost vrednosti normalizovanog praga detekcije. Postoje dva mogu?a pristupa rje?avanju ovog problema. U prvom slu?aju se procjenjuje nivo buke i u skladu s tim se mijenja nivo praga detekcije. Formira se adaptivni prag detekcije. U drugom slu?aju, prag detekcije je fiksan. Zatim, da bi se stabilizovao nivo la?nih alarma, potrebno je odr?avati konstantan nivo buke na izlazu prijemnika.

Formiranje adaptivnog praga detekcije je obja?njeno pomo?u ure?aja ?iji je pojednostavljeni blok dijagram prikazan na slici 4.25.

Signal koji sti?e na detektor istovremeno se dovodi u blok za procjenu vjerovatno?e la?nog alarma. Rezultiraju?a procjena F * se upore?uje sa nivoom praga F 0 i stvara se takav regulacioni napon na kojem procjena F * ostaje konstantna vrijednost. U radarskim sredstvima sveobuhvatne vidljivosti, u cilju pove?anja brzine ?eme i kvaliteta stabilizacije vjerovatno?e la?nog alarma, ovisno o orijentaciji uzorka zra?enja i vremenskog ka?njenja u odnosu na emitirani impuls iz memorijskog bloka , mogu se dati procjene F * dobijene u prethodnom preglednom periodu.

Ako je intenzitet smetnji nepoznat, nemogu?e je podesiti nivo praga koji obezbe?uje navedeni kvalitet detekcije signala. Jedan od na?ina za optimizaciju obrade je da se ona organizuje na osnovu merenja i uzimanja u obzir nivoa smetnji. Procjena nivoa interferencije mo?e se provesti po principu maksimalne vjerovatno?e. Procjena je olak?ana ako je uzorak interferencije klasifikovan - na njega se ne postavlja signal.

Prilago?avanje intenzitetu buke mo?e se implementirati u "kliznom prozoru" sa linearnom detekcijom. U ovom slu?aju se koriste uzorci interferencije koji prethode detektovanom signalu i prate ga sa kumulativnim izravnavanjem svih ovih uzoraka. Blok dijagram takve obrade prikazan je na slici 4.26.

Primljene u frekvencijskom opsegu Df i detektovane oscilacije prolaze liniju ka?njenja za vrijeme 2t/Df sa 2t+1 odsje?cima. Signalni napon uzet iz srednjeg odvoda dodatno je odgo?en za t/Df. Njegova amplituda je podijeljena sa prosje?nom amplitudom napona ?uma. U vrijeme maksimuma signala, njegova amplituda se ne dodaje amplitudi ?uma: izgla?uju se samo amplitude ?uma prije i poslije maksimuma signala.

Kumulativno zagla?ivanje u "prozoru" 2m>25 pobolj?ava ta?nost mjerenja, a samim tim i kvalitet prilago?avanja stacionarnom ?umu. Ali ako se 2 miliona ? 25 zagla?ivanje poka?e nedovoljno. Pove?avaju se gre?ke u odre?ivanju nivoa praga. S druge strane, produ?enje "prozora" je nepo?eljno iz dva razloga. Ovo, prvo, mo?e poremetiti adaptaciju kada interferencija nije stacionarna. Drugo, nivo praga se neopravdano pove?ava kada signali reflektovani od vi?e od jedne mete u?u u pro?ireni prozor.

Prilikom procjene razine buke u blizini signala nekog objekta u zraku, intenzivne refleksije od drugih objekata koji padaju u pro?ireni „prozor“ djeluju kao impulsni ?um. Uticaj potonjeg je oslabljen obradom rangiranja. Prijelaz na rangove se ponekad koristi samo za procjenu varijanse smetnje ?uma u vi?enamjenskim situacijama i postavljanje praga nakon ovog nivoa u analognoj putanji obrade.

Naj?e??e se snaga smetnje procjenjuje usrednjavanjem snage interferencije po elementima raspona, ?to daje poznate prednosti u pogledu brzine adaptacionog sistema. Op?ta ideja takva procjena i stabilizacija nivoa la?nog alarma pri detekciji prikazana je na slici 4.27.

Sistem prikazan na slici 4.27 normalizuje statistiku kvadrata ulazne implementacije x 2 (snaga) dobijenu kori??enjem kvadratnog detektora na nivo prose?ne snage interferencije w. Rezultiraju?a vrijednost x 2 /w signala je uvijek normalizirana i ne ovisi o nivou ?uma.

AT novije vrijeme izvr?eni su brojni razvoj detektora pokretnih ciljeva, uzimaju?i u obzir ne-Gausovu prirodu interferencije, prisustvo istovremenih refleksija od hidrometeora i povr?ine, itd. Primjer je adaptivni sistem sa stabilizacijom nivoa la?nih alarma, ?ija je struktura prikazana na slici 4.28.

Registar pomaka PC1 bilje?i nivo reflektiranih signala i smetnji u ?elijama raspona, nakon ?ega slijedi usrednjavanje vrijednosti signala ?elija u podru?ju pored ciljne ?elije. Prag T 1 se formira mno?enjem prosje?ne vrijednosti nivoa buke sa koeficijentima K 2 i K 3 . Vrijednost K 2 se preuzima iz ROM-a na osnovu signala broja?a la?nih alarma u registru PC2, koji funkcionira na sljede?i na?in. Mno?enjem sa koeficijentom K 1 formira se prag T 2 za komparator amplitude AK2. Drugi ulaz komparatora prima signal iz ?elije PC1, koji o?igledno sadr?i samo signal smetnje. Ako smetnja pre?e T 2 prag, formira se jedinica, ako se ne prekora?i, formira se nula, koja se upisuje u RS2 registar, a zatim o?itava sabira?em. Vrijednost K 3 se bira iz uslova pru?anja date vjerovatno?e la?nog alarma kada se detektuje u pozadini buke. Prag T 1 se unosi u komparator amplitude AK1, gdje se detektuje ciljni signal iz srednje ?elije PC1.

Stabilizacija nivoa la?nih alarma (SULT) se provodi posebnim ure?ajima, ?ija je jedna od varijanti data u nastavku.

Za odre?ivanje prosje?nog nivoa buke u ure?aju SULT, formira se prozor za analizu du?ine 16 DD unutar radnog opsega, podijeljen na dva dijela od po 8 DD (slika 4.29).

Prozor za analizu (lociran simetri?no u odnosu na diskretni i±2, gdje je i=10, 11, 12, ... D max / DD) sekvencijalno se kre?e po cijelom radnom opsegu. Za bilo koju trenutnu poziciju prozora za analizu, vrijednosti ?uma unutar ovog prozora se zbrajaju i rezultat se dijeli sa 16.

Ovako dobivena vrijednost se dalje koristi za odre?ivanje adaptivnog praga U PO.

Organizacija kliznog prozora je obezbe?ena upotrebom dve RAM memorije kapaciteta 8 osam-bitnih re?i svaka.

Vremensko ka?njenje informacija akumuliranih u RAM2 u odnosu na informacije u RAM1, za vrijeme koje odgovara 4 DD, kreira se linijom ka?njenja registra. Informacije koje akumulira svaki ure?aj za pohranu kontinuirano se a?uriraju zamjenom starog novim, ?to stvara efekat pomicanja prozora analize. Podaci pohranjeni u svakom RAM-u se zbrajaju, a zatim kombinuju i odbacuju sa ?etiri najmanje zna?ajna bita, ?to je ekvivalentno dijeljenju sa 16. Tako dobijena vrijednost se a?urira kako se prozor analize kre?e kroz vrijeme koje odgovara 8 DD.

Prag U PO formiran u mno?itelju se dovodi u komparator 2, gdje se digitalni signal prima sa linije ka?njenja registra. Ako signal prema?uje U PO, formira se izlazni signal za detekciju SULT.

U slu?aju formiranja fiksnog praga detekcije, potrebno je u procesni put uklju?iti kola koja osiguravaju stabilizaciju nivoa buke. Takva kola mogu biti razli?ite automatske kontrole poja?anja prijemnika.

Kori?tenje privremene sheme kontrole poja?anja (TAG) omogu?ava vam da prilagodite samo prosje?ne vrijednosti pasivnih smetnji i refleksija od "lokalnih objekata" ovisno o udaljenosti do objekta. U nedostatku ovih refleksija i djelovanja VAG napona (samo ?um u kanalu), na po?etku udaljenosti formira se “?umna rupa” unutar koje se naru?avaju uvjeti za optimalnu detekciju.

Inercijski sistemi automatska pode?avanja Poja?anje (IAGC) i automatske kontrole poja?anja buke (BALL) su inercijalne i samo u prosjeku fiksiraju pozadinu ?uma. Poja?ala sa nelinearnim amplitudnim karakteristikama elimini?u zna?ajne skokove signala, stabilizuju nivo la?nih alarma u odre?enoj meri, ali ne re?avaju u potpunosti ovaj problem. Istovremeno je mogu?e implementirati stabilizaciju nivoa la?nih alarma na fiksnim pragovima detekcije. Ovo je obja?njeno blok dijagramom prikazanim na slici 4.30.

Takav ure?aj je vi?ekanalni. Ulazni signal se istovremeno primjenjuje na vi?e grani?nih ure?aja (PU 1 - PU n). Grani?ni naponi U 01 - U 0 n su razli?iti po veli?ini. Pove?anje broja la?nih alarma na izlazu omogu?enog kanala fiksira se u krugu adaptivnog odabira kanala, uslijed ?ega se vr?i prelazak na drugi kanal s vi?im pragom detekcije.

Stabilizacija nivoa la?nih alarma mo?e se sprovesti po principu automatske regulacije praga komparatora. Struktura stabilizatora je prikazana na slici 4.31.

Izlazni signal prijemnika, koji je mje?avina ?uma, smetnji i signala reflektiranih od zra?nih objekata, uspore?uje se u komparatoru sa izlaznim naponom integratora. Kada signali pre?u prag komparatora, njegov izlaz generi?e impulse sa nivoom "LOG1", koji su impulsi detekcije. Detektor vr?nih vrijednosti izdvaja omota? niza impulsa, koji se, nakon izravnavanja i integracije, dovodi na drugi ulaz komparatora kao referentni napon.

Sa pove?anjem nivoa ?uma ili intenziteta ometaju?ih signala, pove?ava se broj prekora?enja praga. To ?e zauzvrat dovesti do pove?anja napona na izlazu integratora, a samim tim i do pove?anja referentnog napona na komparatoru (pove?ava se prag odziva). Ovo osigurava konstantnost broja operacija komparatora za buku ili smetnje. Po?etno pode?avanje praga se posti?e primjenom posebnog napona.

Stabilizacija nivoa la?nih alarma mo?e se posti?i formiranjem konstantnog praga detekcije. U ovom slu?aju potrebno je osigurati stabilizaciju razine buke (na primjer, uz pomo? SHAP sheme) na na?in da normalizirani prag detekcije ostane konstantan. Putanja obrade koja koristi SHARU kao stabilizator za nivo la?nih alarma prikazana je na slici 4.32.