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

Расчёт эффективности коротковолновой радиолинии на группе частот
К коротким волнам (КВ) относятся радиоволны с частотами 3…30 МГц (длинами волн 10…100 м соответственно). В отличие от более коротких волн, которые распространяются земной волной, декаметровые волны распространяются, в основном, путем отражения от ионосферы. Радиус действия земной вол ...

Разработка термометра на АЦП К572ПВ5 с выводом на жидкокристаллический индикатор
Измерители температуры (термометры) всегда широко использовались в деятельности человека: как в научных, так и в бытовых целях. Первоначально использовались физические свойства тел и жидкостей (спирт, ртуть). Но в настоящее время широко применяются и электронные термометры, которые п ...