8.2. Широкополосный энергетический обнаружительСтруктурная схема широкополосного (одноканального) энергетического обнаружителя изображена на рис.8.3 и содержит: широкополосный полосовой фильтр (ШПФ) со средней частотой Рис. 8.3. Такой обнаружитель обеспечивает измерение энергии принятой реализации в пределах конечного времени интегрирования
где
Так как сигнал
Применив теорему отсчетов В.А. Котельникова, выходную статистику
где Из (8.6) следует, что выходная статистика обнаружителя
где
При отсутствии сигнала (гипотеза Вероятности ложной тревоги
где при отсутствии сигнала (гипотеза
при наличии сигнала (гипотеза
Выражения для вероятностей ложной тревоги
В случае, если произведение времени интегрирования на полосу частот В противном случае, если при перехвате сигналов с ППРЧ условие В приложении 8.2 приводится анализ вероятностно-временных характеристик основных типов обнаружителей сигналов при многошаговой процедуре обнаружения. Показано, что существует оптимальное значение времени наблюдения на одном шаге, при котором среднее время многошаговой процедуры обнаружения минимально. Учитывая (8.10), (8.11) и (8.12), выражения для вероятностей
где Выражения (8.13) и (8.14) позволяют определить требуемое для обнаружения сигнала СРС отношение сигнал-шум
Так как по определению
то, решая (8.16) и (8.17) относительно
Найдя из (8.18) значение
Так как время интегрирования Как следует из (8.19) и (8.20а,б) широкополосный обнаружитель не требует априорных сведений о скорости скачков частоты Если полоса частот и время интегрирования обнаружителя равны соответственно общей полосе частот сигнала На рис.8.4 изображен график зависимости требуемой мощности для обнаружения сигнала Рис. 8.4. Из графика следует: 1) увеличение времени интегрирования Для проведения расчетов по формуле (8.20а) на рис.8.5 приведены графики зависимости вероятности обнаружения Рис. 8.5 Как следует из рис.8.5, для заданных вероятностей, например, Если структура и параметры разведываемого сигнала СРС известны, оптимальное обнаружение такого сигнала на фоне гауссовского шума может быть выполнено согласованным фильтром (или коррелятором). При этом требуемое для обеспечения заданных вероятностей ложной тревоги
Из сравнения (8.19) и (8.21) видно, что для получения одних и тех же вероятностей Энергетический обнаружитель, принимающий решение о наличии сигнала по полной энергии входной реализации, не может отличить различные сигналы по их структуре и происхождению (81,87). В то же время для успешного решения задач РЭП требуется знание того, что сигнал принадлежит подлежащей подавлению СРС с ППРЧ. Кроме того, в условиях сложной радиоэлектронной обстановки на входе обнаружителя помимо сигналов подавляемой СРС присутствуют и другие сигналы, преднамеренно создаваемые или попавшие в тот же диапазон частот, в котором осуществляется обнаружение. В этом случае энергия мешающих сигналов добавляется к энергии разведываемого сигнала, что может способствовать обнаружению сигнала СРС. Однако при отсутствии сигналов разведываемой СРС на входе станции РТР имеется возможность принять ложное решение о наличии сигнала, так как мешающие сигналы в этом случае могут создать такое напряжение на выходе интегратора, которое превысит заданный пороговый уровень. Таким образом, для использования классического энергетического обнаружителя в станции РТР требуется его модификация, обеспечивающая, с одной стороны, отнесение принятых сигналов к классу сигналов с ППРЧ, а с другой стороны, равенство вероятности ложной тревоги в каждом частотном канале в условиях воздействия мешающих сигналов. Указанные направления модификации могут быть осуществлены за счет применения в обнаружителях соответствующих правил принятия решения, а также адаптивной регулировки порогового уровня. При этом наиболее конструктивно достижение задач модификации может быть осуществлено в многоканальных энергетических обнаружителях.
|