Автокомпенсация активных помех

 

Автокомпенсация это один из способов борьбы с мощными активными помехами действующими в зоне работы РЛС. С системах с цифровым диаграмообразованием способ реализуется за счет формирования провалов в направлении действия помехи. При этом снижается коэффициент усиления антенны и ухудшается разрешающая способность по угловым координатам. В случае, если параметры диаграммы направленности основной антенны изменить нельзя (например, для зеркальных антенн), то ее дополняют группой ненаправленных компенсационных антенн с коэффициентом усиления ненамного превышающим уровень боковых лепестков диаграммы направленности основной антенны. Идея компенсации при этом заключается в установлении корреляционных связей между сигналом в основном и компенсационных каналов. Тогда мощная помеха, действующая в основном канале может быть скомпенсирована сигналом из компенсационного канала с некоторым коэффициентом K.

 

Компенсацию помехи по заднему лепестку можно осуществить по следующему алгоритму:

u	(t)= F		(Θ( п ))⋅ u	вх	(t)	(20)
		β
u 1(t)= F 1(Θ(β з ))⋅ uвх (t)	(21)

 

Оглавление

А.Н. Семёнов

 

Методические указания к домашнему заданию по курсу

«РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»

			uвых (t)= u 0(t)− K ⋅ u 1(t)		(22)
			K =γ0⋅	M { u 1(t)⋅ u 0(t)}		(23)
			1+γ0⋅ M {
			u 1(t)}
где γ0=10	,	u 0(t)- сигнал через передний лепесток	диаграммы	направленности,
u 1(t)- сигнал	через задний лепесток диаграммы направленности,	F 0(Θβ)- ДН
переднего лепестка, F 1 (Θβ) - ДН заднего лепестка, М { x }	- оператор математического
ожидания,	x	- среднее значение случайной величины.

 

Диаграммы направленности заднего и переднего лепестка неявно присутствуют в записанном сигнале. В первом приближении можно предположить, что ненаправленная диаграмма является суперпозицией отражений по выбранным угловым направлениям и

отличается на некоторый коэффициент усиления, например на K комп =−13,3 Дб	, тогда
Θ=−π/2
u 1(t)= F 1(Θ(β з ))⋅ uвх (t)= Kкомп ⋅∑	F 0(Θβ( п )−Θ)⋅ uвх (t)	(24)

Θ=−3 π /2

 

Для реализации процедуры автокомпенсации применим ООП подход. Создадим класс AKP (файл AKP.m), описывающий блок автокомпенсации сигнала. Формирование карты будем осуществлять через скрипт (файл main.m).

 

Файл AKP.m

 

classdef AKP < handle

 

%AKP осуществляет автокомпенсацию активных помех

 

properties

%определяем параметры автокомпенсации

 

wnd	= 30	%число отсчетов для оценки коэфф. компенсации
g =		%коэффициент компенсации

 

th_shift = 5000; %смещение для заднего лепестка 5000 = -180 гр

 

k_back = 10^(-13.3/20); %коэффициент усиления компенсационной антенны

 

akp_data

 

akp_ang

 

 

%выходной массив данных

%выходной массив кодов углов данных

 

end

 

methods

function compensate(obj,hInData,hInAng) %компенсация данных

 

obj.akp_data = []; %удаляем результаты прошлых вычислений obj.akp_ang = [];

 

%вычисляем сигнал действующий на входе

 

a = (hInAng - obj.th_shift)>1;

[~,col] = find(a > 0,1,'first');

 

for ii = col:length(hInAng)

u0 = hInData(:,ii); %Формула 20

 

angIdx = ii-obj.th_shift:ii-1;

angIdx(angIdx < 1) = [];

 

u1 = sum(hInData(:,angIdx),2)*obj.k_back; %формула 21 и 24

K = obj.g*sum(u0(end-obj.wnd:end).*u1(end-obj.wnd:end),1)/...

 

(1+obj.g*sum(u1(end-obj.wnd:end).^2,1));%формула 23

obj.akp_data = [obj.akp_data (u0 - K*u1)];%Формула 22

 

obj.akp_ang = [obj.akp_ang hInAng(ii)];

end

 

end

 

Оглавление

А.Н. Семёнов

 

Методические указания к домашнему заданию по курсу

«РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»

 

function show(obj,hInData,hInAng)

 

figure;

%сырые данные

 

subplot(1,2,1);

temp = abs(hInData(:));

 

q = quantile(temp,0.9);

idxAng = (hInAng - obj.th_shift) > 1;

 

imagesc(abs(hInData(:,idxAng)),[0 q]);

xlabel('Угол, отс');

 

ylabel('Дальность, отс');

 

subplot(1,2,2);

%данные после компенсации

 

imagesc(abs(obj.akp_data),[0 q]);

xlabel('Угол, отс');

 

ylabel('Дальность, отс');

end

 

function Kp = calc_kp(obj,r,a,hInData)

 

%оценка коэффициента подавления в выбранной точке

Kp = 20*log10(abs(obj.akp_out)/abs(hInData(r,a)));

 

end

end

 

end

 

Файл main.m

 

fnames = dir('files');

 

%создаем объект класса RawData

rlsdata = RawData([fnames(21).folder '\'],fnames(21).name); %выполняем метод класса для рафинирования rlsdata.rafinate(20);

rlsdata.show;

%создаем объект класса AKP

 

akp = AKP;

%осуществляем компенсацию

 

akp.compensate(rlsdata.raw,rlsdata.angles);

akp.show(rlsdata.raw,rlsdata.angles);

 

До автокомпенсации		После автокомпенсации

 

Рисунок 7 — Результаты автокомпенсации сигнала

 

 

Оглавление

А.Н. Семёнов

 

Методические указания к домашнему заданию по курсу

«РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ»