Принцип неопределенности в радиолокации

Можно определить эквивалентную площадь сечения плоскостью, параллельной плоскости , которая могла бы служить мерой совместной разрешающей способности по дальности и скорости. Такая площадь представляет собой основание цилиндра с высотой, равной главному максимуму, и объемом, равным объему, ограниченному всей поверхностью :

;

Эта величина называется эквивалентной площадью неопределенности.

Два сигнала не различаются, если их запаздывание и доплеровское смещение таковы, что оба сигнала попадают в эту область. Следовательно, сигналы сильно коррелированны, поэтому эту область называют областью сильной корреляции. Область, находящаяся вне , называют областью слабой корреляции.

Следует отметить, что выходной сигнал,кроме пика высокой корреляции, имеет боковые лепестки (области малой корреляции), которые могут простираться до бесконечности как по времени, так и по частоте. Наличие боковых лепестков мешает наблюдению за сигналом второй близкорасположенной цели, особенно когда он слаб по сравнению с сигналом первой цели.

Для повышения точности измерений и разрешающей способности по дальности и скорости желательно боковые лепестки ликвидировать, а основной сигнал (область высокой корреляции) сделать как можно уже как по , так и по . Однако, этого сделать нельзя, т.к. временные и частотные характеристики любого сигнала взаимосвязаны, и сужение сигнала во времени неизбежно сопровождается расширением его спектра.

Поэтому объем под поверхностью функции неопределенности не зависит от формы сигнала и равен:

, при этом: ;

Это соотношение говорит о том, что имеется предел совместной разрешающей способности по дальности и скорости. Изменения формы сигнала деформируют тело неопределенности, не меняя его объема. Сжав тело в одном направлении, оно неизбежно расширяется в другом: улучшив параметры дальности, ухудшим скоростные параметры.

Невозможность повышения потенциальной разрешающей способности одновременно по дальности и по скорости, носит название принципа неопределенности в радиолокации.

Функция неопределенности (форма ее поверхности, область сильной корреляции) определяется выбором зондирующего сигнала. Отсюда, выбор тонкой структуры сигнала определяется в первую очередь разрешающей способностью по дальности и скорости.

Тело неопределенности и его эквивалент:

Удобно брать такое горизонтальное сечение фигуры, чтобы произведение площади сечения на максимальную высоту тела, равнялось его объему, т.е. действительное тело заменяется эквивалентным цилиндром. Так как объем цилиндра и высота равны 1, то и площадь сечения равна 1 (площадь неопределенности). Графическое изображение площади сечения на плоскости ,, имеет вид:

Другие стьтьи в тему

Разработка радиовещательного приемника ЧМ-сигналов
Назначение радиоприёмного устройства (РПУ) - обеспечить воспроизведение передаваемого сообщения при воздействии на него радиоволн, поступающих от радиопередающего устройства. Сообщение пропорционально закону изменения (модуляции) одного из параметров. Для этого принятый сигнал высокой ...

Разработка специализированного цифрового функционального узла
Разработать генератор чисел, формирующий при поступлении на его вход каждых N входных импульсов синхронизации, в зависимости от задаваемого управляющим сигналом режима, на выходах Z1 и Z2 одну из двух последовательностей значений сигналов, приведенных в табл. 1. Таблица 1. ...