Взаимодействие подсистемы ЦОС по структурно-функциональной схеме

Подсистема цифровой обработки сигналов содержит в своем составе следующие устройства (рис. 1):

устройство корреляционной обработки;

устройство критерийной обработки;

устройство некогерентного накопления;

устройство клапанирования и сравнения с порогом;

устройство адаптивной коммутации каналов;

устройство формирования карты местных предметов;

устройство формирования модулирующей последовательности.

 

Устройство корреляционной обработки (знаково-цифровой коррелятор ЗЦК), расположенное в блоке 354ПП0I, производит оптимальное выделение полезного эхо-сигнала, максимизируя отношение сигнал/шум на выходе блока путем сжатия большебазового широкополосного ФКМ сигнала до длительности одной дискреты (t_д = 0,833 мкс). Знако-цифровой коррелятор реализует знаковый алгоритм вычис­ления корреляционной функции

,

где: - значение сигнала на выходе устройства корреляционной обработки;

N - база сигнала;

Х _к - дискреты принимаемых на обработку эхо-сигналов;

у_к (t -t) - дискреты копии зондирующего сигнала;

t, t - дискретные отчеты текущего времени.

Упрощенная структурная схема ЗЦК представлена на рис. 2.

 

Рис. 1. Подсистема цифровой обработки сигнала

 

 

 

Рис.2. Упрощенная структурная схема ЗЦК.

 

Состав:

регистр сдвига для эхо-сигналов;

регистр для хранения ФКМ копии зондирующего сигнала;

сумматор;

устройства перемножения.

Принцип работы: копия ЗС (зондирующего сигнала) записана в регистр копии. При этом с каждого отвода снимается значение соответствующей дискреты ФМК копии. Например:

 

 

Рис.3. Принцип сжатия большебазового ФКМ сигнала

 

На другой регистр поступает отраженный эхо-сигнал с бинарного квантователя и закон изменения его дискретных составляющих совпадает с копией, записанной в регистр копии. при продвижении эхо-сигнала на одну дискрету в регистре, на выходе 1 перемножителя появится сигнал логической "1" за счет перемножения с "+" снимаемым с I-го отвода регистра копии и далее идет в сумматор. С продвижением второй дискреты эхо-сигнала в регистр сигнала, с выхода 1-го отвода снимается сигнал "+", который в совокупности с "+" с 1-го отвода регистра копии дает на выходе перемножителя "1", в это же время со вторых отводов на перемножители поступают сигналы "-" и "+", которые дают результат "1". В результате суммирования значений в выходном сумматоре получает С_х,_y = 0. Последовательно проталкиваем эхо-сигнал по регистру сигнала до полного наложения сигналов. В момент t = t происходит формирование максимального С_х,_у = 7. Если закон изменения входного сигнала не соответствует закону изменения копии, то формирование максимального значения корреляционного интеграла происходить не будет.

Применение такого алгоритма позволяет резко упростить алгоритм обработки и уменьшить ее объем, а также обеспечить стабилизацию уровню шума на выходе устройства. При такой обработке вероятность ложного срабатывания схемы обнаружения под действием шума определяется при фиксированном спектре сигнала лишь длительностью зондирующего сигнала и уровнем установленного порога относительного шума.

В аппаратуре блока 354ПП0I осуществляется обработка эхо-сигналов амплитудного и корегентного каналов, поступающих с бинарного квантователя МЭI В2ПВ14 блока 354ПА0I и подсистемы когерентной обработки блока 354ПК0I соответственно. Для уменьшения потерь на дискретизацию обработка сигналов амплитудного канала производится с удвоенной частотой тактирования.

Для уменьшения объема аппаратуры обработка сигналов амплитудного и когерентного каналов производится уплотнение во времени. Причем в зондированиях, где присутствуют сигналы когерентного канала (каждый девятый такт), сигналы амплитудного канала обрабатываются с одинарной частотой тактирования.

Знако-цифровой коррелятор осуществляет временное сжатие эхо-сигналов до величины интервалов корреляции, при этом коэффициент сжатия определяется базой сигнала, равной произведению длительности сигнала на ширину его спектра. Величина базы сигнала составляет для редкого запуска 255 дискрет. Величина порога в пороговом устройстве определяет вероятность ложных тревог обнаружителя пачки импульсов. С помощью переключателей ПОРОГ, расположенных на передней панели блока 354ПП0I, имеется возможность устанавливать различные значения вероятности ложной тревоги в пределах 10^-3...10^-6.

Для коммутации сигналов когерентного и амплитудного каналов при работе РЛС в совмещенном режиме (А+С) используется устройство адаптивной коммутации каналов (АКК) 2.4. Управление работой АКК осуществляется от устройства формирования карты местных предметов (КМП) 2.5, реализующего межобзорную обработку информации.

В устройстве формирования КМП за 4 или 7 оборотов антенн, в зависимости от режима работы происходит накопление сигналов от неподвижных и малоподвижных целей. При этом параметры дискреты дальности обработки КМП выбраны таким образом, что обеспечивают обнаружение целей, летящих со скоростью свыше 25 м/с, независимо от направления их перемещения относительно РЛС.

Адаптивный коммутатор каналов по командам управления, поступающим от устройства КМП, подключает на выход блока когерентный канал на дистанции, где произошло накопление сигналов от МП малоподвижных ПП, а на остальной дальности работы РЛС на выход блока коммутируется амплитудный канал обработки.

Нормированные эхо-сигналы с выхода АКК поступают на систему отображения 35РР, где они отображаются на экране ИКО в виде яркостной отметки.