Лёзин Ю. - Введение в теорию и технику радиотехнических систем [1986, DjVu, RUS]

Предисловие 3
Список основных условных обозначений 5
Список сокращений 7
Часть первая.
ПРИНЦИП РАБОТЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 8
Глава 1. Основные понятия о радиосистемах н их различных классах 8
11. Понятие о системе. Основные системные принцнпь 8
12. Определение радносистемы. Виды радносистем различного назна­чения • •»•••••••••••••• 9
13. Краткая характеристика различных функциональных классов ин­формационных радносистем 10
Глава 2. Радиолокационные системы и принципы их работы ... 13
21. Определение радиолокации. Виды радиолокационных систем 13
22. Место РЛС среди других систем наблюдения объектов 15
23. Задачи радиолокации 17
24. Методы радиодальнометрии 20
2.41. Фазовый метод 20
2.42. Частотный метод 21
2.43. Импульсный метод 23
25. Методы радиопеленгации 25
2.51. Фазовый метод 25
2.52. Амплитудные методы 27
2.6. Методы определения местоположении объектов 30
2.7. Структура принимаемого отраженного сигнала в импульсной РЛС. Когерентные и иекогерентные последовательности радиоимпульсиых сигналов и их обработка. Флуктуации сигналов 32
2.8. Понятие о помехах активным радиолокационным системам и спо­собах ослабления нх действия 36
Задачи и упражнения 40
Глава 3. Характеристики радиолокационных систем. Дальность нх дей­ствия в свободном пространстве 41
31. Тактические характеристики РЛС 41
32. Технические характеристики РЛС 43
33. Дальность действия активной РЛС в свободном пространстве . . 46
3.31. Дальность действия активной РЛС, работающей по отражен­ному сигналу. Основное уравнение радиолокации . . 47
3.32. Дальность действия активной РЛС с активным ответом. Основ­ное уравнение радиосвязи 49
Задачи и упражнения 51
Часть вторая.
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 52
Глава 4. Основы теории обнаружения сигналов 52
41. Ошибки и критерии оптимального обнаружения сигналов ... 52
42. Оптимальное обнаружение полностью известного сигнала ... 54
4.21. Алгоритм обнаружения и структура обнаружителя ... 54
4.22. Характеристики обнаружения 57
4.23. Пороговые сигналы 60
43. Обнаружение сигнала со случайными параметрами .... 61
44. Оптимальное обнаружение сигнала со случайной начальной фазой 62
4.41. Алгоритм обнаружении и структура обнаружителя ... 62
4.42. Характеристики обнаружения и пороговые сигналы ... 65
45. Оптимальное обнаружение сигнала со случайными амплитудой и начальной фазой 69
4.51. Алгоритм обнаружения и структура обнаружителя ... 69
4.52. Характеристики обнаружения 70
Задачи и упражнения 73
Глава 5. Основы теории оптимальных (согласованных) фильтров . . 75
51. Вычисление взаимокорреляциоиной функции с помощью оптималь­ного фильтра. Импульсная характеристика оптимального фильтра 75
52. .Механизм работы оптимального фильтра (временной аспект) . . 79
53. Спектральные характеристики оптимального фильтра .... 81
54. Инвариантность оптимального фильтра 85
55. Отношение сигнал-шум на выходе оптимального фильтра ... 88
56. Характеристики оптимального фильтра в случае, когда входной
шум является коррелированным 89
Задачи и упражнения 91
Глава 6. Основы теории разрешения сигналов 93
6.1. Понятие о разрешающей способности 93
6.2. Разрешение сигналов по времени и частоте 95
6.2.1. Совместная корреляционная функция модуляции .... 95
6.2.2. Разрешающая способность прямоугольного радиоимпульса. Область высокой корреляции сигнала 97
6.2.3. Разрешающая способность радиоимпульса с линейной частот­ной модуляцией 109
6.2.4. Понятие о простых и сложных сигналах 104
6.2.5.. Требования к сигналам, обеспечивающим хорошее разреше­ние по времени и частоте. Принцип неопределенности в ра­диолокации 104
6.3. О разрешении объектов по угловым координатам 106
6.3.1. Разрешающая способность по углу. Угловое разрешаемое расстояние 106
6.3.2. Уменьшение углового разрешаемого расстояния в когерент­ной РЛС бокового обзора земной поверхности . . . . 107
Задачи и упражнения 109
Глава 7. Элементы теории измерения (оценки) параметров сигнала . . 110
71. Предварительные замечания . 110
72. Точность измерения временного положения сигнала . . . Ill
7.21. Потенциальная точность измерения временного положения сигнала 111
7.22. Наилучший фильтр для измерения временного положения и структура оптимального измерителя 114
7.23. Оптимальная форма сигнала для измерения временного по­ложения. Соотношение между разрешающей способностью и точностью измерения параметра 116
73. Точность измерения частоты сигнала 117
7.31. Потенциальная точность измерения частоты 117
7.32. Структура оптимального измерителя частоты сигнала . . 119
74. Потенциальная точность измерения угловых координат цели . . 120 Задачи и упражнения 122
Часть третья.
ОСНОВЫ ТЕХНИКИ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИ­СТЕМАХ 124
Глава 8. Внутрипериодная обработка простых сигналов 124
81. Понятие о двух видах обработки сигналов в импульсных радио­технических системах 124
82. Оптимальная фильтрации прямоугольного видеоимпульса ... 125
8.21. Синтез оптимального фильтра 125
8.22. Механизм работы оптимального фильтра 126
8.23. Квазиоптимальный фильтр дли прямоугольного видеоимпульса 129
8.24. Построение оптимальных фильтров при коррелированных шумах 131
83. Оптимальный фильтр дли прямоугольного радиоимпульса . . . 133
8.31. Передаточная функции оптимального фильтра для радионм- пульсного сигнала 133
8.32. Построение оптимального фильтра для прямоугольного ра­диоимпульса 134
8.33. Передаточная функция высокоизбирательного резонансного усилителя 136
8.34. Квазиоптимальный фильтр для прямоугольного радиоимпульса 137
84. Уменьшение отношения сигнал-шум вследствие отклонения харак­теристик фильтра и сигнала от оптимальных 137
8.41. Предварительные замечания 137
8.42. Изменение формы видеосигнала или огибающей радиосигнала
при сохранении длительности сигнала на уровне 0,5 . . . 138
8.43. Изменение длительности сигнала 140
8.44. Изменения амплитудного спектра сигнала 141
8.45. Фазо-частотиые изменения сигнала 142
8.46. Расстройка частоты сигнала 143
8.47. Случайные измененил фазы сигнала 144
8.48. Случайные изменения амплитуды сигнала 145
Задачи и упражнения 146
Глава 9. Оптимальные фильтры для импульсных сигналов с линейной частотной модуляцией 147
91. Спектр прямоугольного радиоимпульса с линейной частотной мо­дуляцией 147
92. Характеристики оптимального фильтра. Сигнал на его выходе . . 155
93. Механизм сжатия сигнала в оптимальном фильтре 158
94. Ослабление боковых выбросов выходного импульса .... 161
95. Влияние частотной расстройки ЛЧМ сигнала на входе оптималь­ного фильтра на выходной сигнал 165
96. Практические схемы оптимальных фильтров 168
97. Особенности нелинейной обработки перекрывающихся ЛЧМ сигна­лов 175
Задачи и упражнения 178
Глава 10. Оптимальные (согласованные) фнльтвы для фазоманипули- роваиных сигналов 180
101. Оптимальные (согласованные) фильтры для сигналов, манипули­рованных по фазе в соответствии с кодом Баркера .... 180
10.11. Понятие о коде Баркера. Свойства сигналов .... 180
10.12. Получение сигналов. Оптимальный фильтр 189
102. Оптимальные (согласованные) фильтры для сигналов, манипули­рованных по фазе двоичной псевдослучайной последовательностью 192
10.21. Понятия о двоичной псевдослучайной последовательности и
ее свойствах .192
10.22. Корреляционная функция и амплитудный спектр огибаю­щей сигнала 196
10.23. Получение сигнала. Структура оптимального фильтра . . 202
10.24. О влиянии рассогласования фильтра и сигнала . . 205
10.25. Преимущества н недостатки системы с псевдослучайной фазовой манипуляцией 206
Задачи и упражнения . 207
Глава 11. Внутрипериодная обработка сигналов на фоне шума и силь­ных импульсных помех в системах с амплитудным ограничением и опти­мальной фильтрацией
111. Понятие о динамическом диапазоне сигналов и помех и необхо­димости их нормирования
112. Нормирование уровня длинных импульсных помех с помощью схемы ШОУ
113. Нормирование уровня длинных импульсных помех с помощью схемы РОС
114. Нормирование уровня коротких и длинных помех с помощью схемы ШОУ—РОС . . • . .
115. Нормирование уровня импульсных помех при обработке слож-
НЫХ СИГИЭЛОВ • • • •«••••••••••
Задачи и упражнения
Глава 12. Межпериодная обработка последовательностей импульсных сигналов * .
121. Оптимальные фильтры для последовательностей видеонмпульсных сигналов • «••••••••••••••
12.11. Синтез оптимального фильтра для последовательности ви­деоимпульсов
12.12. Механизм работы оптимального фильтра
122. Аналоговые накопители как квазиоптимальные фильтры для по­следовательности видеоимпульсов
12.21. Однократный иакопнтель-рецнркулятор
12.22. Двукратный накопитель
12.23. Двухэтапный накопитель .
12.24. Особенности устройств задержки, используемых в анало­говых накопителях
123. Оптимальные фильтры для последовательностей радионмпульс- иых сигналов
12.31. Оптимальная и квазноптимальная фильтрация когерентных последовательностей радноимпульсных сигналов
12.32. Корреляционно-фильтровая обработка кегереитной последо­вательности радиоимпульсов
12.33. Когерентное накопление импульсных сигналов с неизвест­ным доплеровским сдвигом по частоте
12.34. Пороговые сигналы при когерентном накоплении .
124. Некогерентное накопление импульсных сигналов . . .
12.41. Преимущества и недостатки некогерентного накопления
12.42. Эффективность некогерентного накопления
12.43. Применение накопителей импульсных сигналов для подав­ления несинхронных импульсных помех
125. Цифровые накопители
12.51. Особенности цифровых накопителей
12.52. Принцип цифрового накопления
12.53. Реализация цифрового накопителя
Задачи и упражнения
Краткое математическое приложение
П.1. Плотность вероятности реализации случайного гауссовского шума
П.2. Фильтрующее свойство дельта-функции
П.З. Закон Рэлея — Райса
П.4. Автокорреляционная функция шума на выходе линейного фильтра
при действии на его вход белого шума
П.5. Доказательство принципа неопределенности в радиолокации .
П.6. Метод стационарной фазы
Список литературы
Предметный указатель