Анализ детерминированных сигналов, применяемых в системах радиолокации

Дальность до цели в РЛС измеряют по времени запаздывания принятого сигнала относительно известного времени его излучения. Например, в РЛС время запаздывания отраженного сигнала относительно излучаемого

, (1)

где R - дальность до цели; c - скорость распространения радиоволн.

Скорость объекта обычно определяют по доплеровскому сдвигу несущей частоты сигнала . В радиолокационных измерителях скорости, например, доплеровский сдвиг частоты FДсвязан со скоростью движения объекта Vrсоотношением

(2)

где λ0- длина волны излучаемого сигнала; Vr- скорость относительного движения цели.

Важным свойством радиоволн является постоянство скорости распространения в однородной среде. Скорость распространения радиоволн в вакууме составляет порядка 300 000 км / с. B пространстве, заполненном веществом, скорость распространения электромагнитных колебаний определяется относительными диэлектрической проницаемостью ε и магнитной проницаемостью μ вещества:

, (3)

спектральный модуляция детерминированный сигнал

где V - скорость распространения сигнала в однородной среде, c - скорость распространения сигнала в вакууме.

Если сигнал проходит через несколько сред с различными ярко выраженными электромагнитными свойствами, то скорость прохождения высчитывается для различных сред по отдельности и, при необходимости, рассчитывается средняя скорость на всем пути.

Следует понимать, что в природе не существует полностью однородных сред и, следовательно, формула (2) представляет собой лишь среднюю оценку скорости распространения радиоволны при учете некоторых допущений. Именно по этому, в задачах, решаемых на практике, важно знать значения как можно большего числа параметров, влияющих на распространение электромагнитного излучения.

Одним из часто используемых приемов для аналитического представления сложных по структуре и форме сигнала является его замена набором математических моделей, описываемых элементарными функциями. Таким образом, можно свести единую, трудно поддающуюся математическому описанию, функцию к более удобным в обращении рядам Фурье, представленных в виде гармонических тригонометрических функций, которые в сумме дают исходную функцию. Фурье показал, что любую сложную функцию можно представить в виде конечной или бесконечной суммы ряда кратных гармонических колебаний с определенными амплитудами, частотами и начальными фазами.

Разложение сигнала по ортонормированному базису в системе гармонических (косинусоидальных и синусоидальных) функций в радиотехнике осуществляется чаще всего. Это обусловлено тем, что:

. Гармонические сигналы инвариантны относительно преобразований, осуществляемых стационарными линейными электрическими цепями. Если такая цепь возбуждена источником гармонических колебаний, то сигнал на выходе цепи, отличаясь от входного сигнала лишь амплитудой и начальной фазой, остается гармоническим с той же частотой.

. Устройства генерации гармонических сигналов просты в реализации.

Если какой-либо сигнал представлен в виде суммы гармонических колебаний с различными частотами, то говорят, что осуществлено спектральное разложение этого сигнала. Отдельные гармонические компоненты сигнала образуют его спектр.

В источнике [2,4], основное утверждение теории рядов Фурье заключается в следующем: любая функция, определенная на интервале от - π до + π, может быть представлена в виде тригонометрического ряда:

,

здесь и - постоянные значения. Уравнение (4) представляет собой разложение функции в ряд Фурье.

Интересное из раздела

Функционально-логическое проектирование цифрового узла заданного типа в заданном базисе и проверка его функционирования при различных наборах воздействующих сигналов
Цель работы: синтезировать цифровой узел заданного типа в заданном базисе и проверить его функционирование при различных наборах воздействующих сигналов. ...

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Построение телефонной сети малого предприятия на программной АТС Asterisc
В настоящее время телекоммуникационные технологии находятся на столь высоком уровне развития, что внедряются абсолютно в любые устройства, начи ...