Влияние нелинейной модуляции частоты на формирование сигнальных и шумовых характеристик автодинных радиолокаторов с одновременной импульсной и частотной модуляцией излучения : научное издание
Библиографическое описание:Влияние нелинейной модуляции частоты на формирование сигнальных и шумовых характеристик автодинных радиолокаторов с одновременной импульсной и частотной модуляцией излучения : научное издание / Е. В. Богатырев [и др.]. - Текст : непосредственный // Успехи современной радиоэлектроники. - 2026. - Т.80, №2. - С. 20-38. - ISSN 2070-0784, DOI 10.18127/j20700784-202602-03.
Аннотация:Постановка проблемы. В автодинных системах ближней радиолокации (АСБРЛ) широко используются различные виды модуляции излучения: амплитудная, импульсная, частотная и фазовая. При этом особый интерес представляет применение комбинации различных видов модуляции, например, одновременно импульсной и частотной модуляции излучения. Такое совмещение обеспечивает повышение устойчивости АСБРЛ к воздействию помех, возможность формировать ближнюю и дальнюю границы зоны обнаружения по расстоянию, регистрировать появление движущихся объектов в контролируемой зоне, а также измерять их скорость движения и оценивать текущую дальность до цели. Кроме того, прерывистость работы генератора повышает скрытность работы АСБРЛ, а также значительно снижает ее энергопотребление. Однако особенности формирования шумовых характеристик и их связь с сигнальными характеристиками радиоимпульсных АСБРЛ с учетом реально существующей нелинейности модуляционных характеристик частоты генераторов до настоящего времени не исследовались. Необходимость этого учета особенно возрастает в условиях применения большого значения девиации частоты излучения в КВЧ диапазоне, когда стоит задача предельного повышения разрешающей способности радиоимпульсных АСБРЛ с частотной модуляцией (ЧМ) по дальности. Цель. Провести анализ особенностей формирования сигнальных и шумовых характеристик АСБРЛ с одновременной импульсной (ИМ) и ЧМ с учетом нелинейности модуляционной характеристики КВЧ-генератора, а также рассмотреть один из методов коррекции закона ЧМ зондирующего излучения радиоимпульсного автодина, основанного на использовании современных высокопроизводительных сигнальных процессоров. Результаты. Представлены результаты исследования влияния нелинейности модуляционной характеристики КВЧгенератора на особенности формирования сигнальных и шумовых характеристик АСБРЛ с одновременной ИМ и ЧМ. Путем численного моделирования установлено, что даже небольшая нелинейность модуляционной характеристики СВЧ-генераторов приводит к значительным изменениям мгновенной частоты автодинного сигнала, а также искажению его формы и спектра. Отмечено, что от степени линейности этой характеристики и ее стабильности зависят алгоритм обработки автодинного сигнала, погрешность измерения дальности и скорости, требуемая величина девиации частоты и целый ряд других параметров АСБРЛ с одновременной ИМ и ЧМ. Описан метод линеаризации перестроечной характеристики СВЧ-генератора путем квазистатической коррекции управляющего напряжения с использованием цифрового сигнального процессора. Приведены результаты экспериментальных исследований АСБРЛ 8-мм диапазона, выполненной на основе генератора на диоде Ганна с управлением частоты варикапом. Практическая значимость. Полученные результаты выполненных исследований, значительно расширяющие известные представления о формировании сигнальных и шумовых характеристик радиоимпульсных автодинов, необходимо учитывать при разработке алгоритмов обработки сигналов и использовании радиоимпульсных автодинов с ЧМ в АСБРЛ миллиметрового диапазона. Изучение особенностей формирования этих характеристик представляет интерес также для расширения области практического применения АСБРЛ, улучшения их тактико-технических параметров и определения их функциональных возможностей. Применение метода линеаризации модуляционной характеристики и цифровой обработки автодинного сигнала в АСБРЛ с одновременной ИМ и ЧМ позволяет решить задачу достижения предельно высоких показателей по точности и разрешающей способности при измерении дальности без усложнения конструкции приемопередающего СВЧ-модуля.
