Радиолокационные системы

Содержание дисциплины

1. Введение:
   • Назначение и содержание курса. Общие сведения о радиолокации. История ее развития. Типы РЛС и области их применения. Основные тенденции развития радиолокации;
2. Состав РЛС:
   • Основные системы в составе РЛС, их назначение и принципы работы. Главные показатели и технические характеристики РЛС;
3. Основные методы радиолокационных измерений:
   • Методы получения радиолокационной информации. Системы координат, используемые в радиолокации. Типы диаграмм направленности антенны и способы обзора пространства. Методы измерения дальности угловых координат. Определение высоты цели с учетом сферичности земли и атмосферной рефракции. Определение положения цели системами РЛС. Измерение скорости движения цели;
4. Характеристики отражения радиолокационных целей:
   • Эффективная поверхность рассеяния. Классификация отражателей по типу определения ЭПР. Элементарные отражатели. Элемент разрешения локатора. Точечные цели. Поверхностно- и объемно-распределенные отражатели. Удельная ЭПР. Типы поверхностей. Методы снижения ЭПР. Вероятностные характеристики и спектры отраженных сигналов;
5. Зондирующие сигналы:
   • Виды сигналов. Спектральное представление. Автокорреляционная функция. Тело неопределенности. Разрешающая способность и неоднозначность измерений. Устранение неоднозначности по дальности в РЛС с высокой частотой повторения импульсов. Сложные сигналы. Импульсы с линейной частотной модуляцией и фазо-манипулированные импульсы;
6. Особенности построения движущихся РЛС:
   • Спектр отражений от поверхности земли. Компенсация скорости носителя. Изотопы;
7. Обнаружение сигналов:
   • Вероятностные характеристики обнаружения сигналов. Критерии оптимальности обнаружения. Отношение правдоподобия. Обнаружение сигналов с известными и неизвестными параметрами. Корреляционный приемник;
8. Оптимальная фильтрация когерентных сигналов:
   • Оптимальная фильтрация на фоне белого шума. Импульсная и частотная характеристики согласованного фильтра. Структура оптимального фильтра для пачки когерентных импульсов. Сжатие широкополосных ЛЧМ и ФКМ импульсов. Оптимальное обнаружение на фоне коррелированной помехи;
9. Некогерентная обработка сигналов;
   • Оптимальная обработка некогерентных сигналов. Энергетические потери. Критерийный обнаружитель и его характеристики;
10. Устройства селекции движущихся целей:
    • Принципы работы устройств СДЦ с внутренней и внешней когерентностью. Гребенчатые фильтры подавления и накопления. Реализация обработки на высокой и видеочастоте. Устройство череспериодного вычитания. "Слепые" скорости и способы уменьшения их влияния;
11. Дальность действия РЛС :
    • Дальность обнаружения в свободном пространстве. Уравнение радиолокации. Факторы, влияющие на дальность обнаружения. Зоны обнаружения в свободном пространстве и при учете влияния поверхности земли;
12. Основные типы помех радиолокации:
    • Активные и пассивные помехи. Виды помех в зависимости от происхождения и характера воздействия. Электромагнитная совместимость. Методы борьбы с различными типами помех. Пеленгация поставщиков активных помех. Пеленгация поставщиков активных помех;
13. Цифровая обработка радиолокационных сигналов:
    • Структура устройства цифровой обработки РЛС. Дискретизация и квантование непрерывных сигналов. Теорема Котельникова. Характеристики аналого-цифрового преобразователя. Функциональный состав и принципы работы устройства первичной обработки сигналов. Назначение и алгоритмы работы устройства вторичной обработки. Третичная обработка. Основные показатели качества различных ступеней обработки радиолокационной информации;
14. Анализ и синтез дискретных систем:
    • Линейные дискретные системы с постоянными параметрами. Их классификация и характеристики. Реализуемость и устойчивость дискретных систем. Соотношение между спектрами непрерывного и дискретизированного сигналов. Z-преобразование дискретных последовательностей и его свойства. Обратное Z-преобразование. Анализ дискретных систем с помощью Z-преобразования. Передаточная функция системы. Структурные схемы цифровых фильтров;
15. Дискретное преобразование Фурье:
    • Определение ДПФ, его связь с Z-преобразованием. Алгоритмы быстрого преобразования Фурье, ДПФ с прореживанием по времени и частоте. Фильтровая интерпретация ДПФ. Характеристики эквивалентных фильтров. Применение ДПФ в устройствах цифровой обработки сигналов.

Литература

Основная литература

1. Теоретические основы радиолокации / Под ред. Я. Д. Ширмана. - М.: Сов. радио, 1970.
2. Радиолокационные устройства / Под ред. В. В. Григорина-Рябова. - М.: Сов. радио, 1970.
3. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1978.
4. Кузьмин С. З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: Сов. радио, 1974.

Дополнительная литература

1. Васин В. В., Степанов Б. М. Справочник-задачник по радиолокации. - М.: Сов. радио, 1977.
2. Лихарев В. А. Цифровые методы и устройства в радиолокации. - М.: Сов. радио, 1973.
3. Гольденберг Л. М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов. М., Радио и связь, 1990г.
4. Лукин А. Введение в цифровую обработку сигналов (математические основы), М. 2002. - URL: http://pv.bstu.ru/dsp/dspcourse.pdf.
5. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и практика цифровой обработки сигналов. - URL: http://dsp-book.narod.ru/RG.html.
6. Машеров Е. Введение в цифровую обработку сигналов. - URL: http://dsp-book.narod.ru/DSP.htm.