Курсова робота
Дослідження принципів побудови і шляхів вдосконалення радіолокаційних систем із застосуванням складних сигналів
Введення
радіолокаційний сигнал зв'язок широкосмуговий
Винахід радіолокації було обумовлено потребами військової техніки, котра потребувала засобах протиповітряної оборони. У ході другої світової війни і відразу після її закінчення розробка радіолокаційних систем (РЛС) проводилася головним чином з орієнтацією на військові застосування. Військові системи все ще залишаються головною сферою впровадження радіолокаційної техніки, хоча РЛС використовуються і для вирішення найрізноманітніших завдань - від вимірювання швидкості польоту бейсбольного м'яча, до картографування поверхні Венери. Нижня межа робочого діапазону РЛС становить кілька мегагерц, а верхня досягає оптичної області. Антени можуть бути меншу поштової марки або в кілька разів більше футбольного поля. Потужності передавачів РЛС можуть бути в межах від декількох милливатт до мегават. Радіолокаційні системи встановлюються на космічних апаратах, літаках, судах, танках і в стаціонарних позиціях.
Але реальні показники РЛС не досягають поки потенційних теоретичних меж через низку причин. Для їх усунення використовуються різні методи, серед яких використання складних сигналів.
Метою даної курсової роботи є вдосконалення навчально-методичного комплексу дисципліни Радіотехнічні системи.
Для досягнення цієї мети необхідно вирішити наступні завдання:
- Зробити аналіз основних видів складних сигналів;
- Зробити аналіз широкосмугових систем зв'язку;
- Провести класифікацію радіолокаційних систем, їх тактичних і технічних характеристик;
- Обгрунтування основних шляхів розвитку радіолокаційних систем зі складними сигналами.
1. Складні сигнали
.1 Визначення складних сигналів
Під складними звичайно розуміють такі сигнали, для яких добуток їх тривалості на займану смугу частот значно більше одиниці [2]. Оскільки зі співвідношення невизначеності випливає, що фінітні по тривалості сигнали не можуть мати фінітного спектра, то визначення тривалості і займаної смуги частот потребує уточнення. У середньоквадратичному сенсі тривалість сигналу S (t) і займана ним смуга частот виражаються наступним чином:
? t =, (1)
? =, (2)
де.
Більш реально тривалість і смуга визначаються частками енергії сигналу і на заданому часовому інтервалі? t і в заданій смузі частот?.
Такими сигналами, що забезпечують найбільшу концентрацію енергії на заданому часовому інтервалі і в заданій смузі частот, виявляються стислі сфероїдальні хвильові функції, які є власними функціями інтегрального рівняння з ядром виду sint/t. Навряд чи можна такі сигнали визнати більш простими, ніж, наприклад, відрізки гармонійних сигналів, навіть з точки зору їх форми, не кажучи вже про спосіб формування. Збільшення тривалості сигналу, якщо воно не супроводжується звуженням займаної смуги частот, призводить до появи «складного» сигналу. Прикладами можуть служити періодичні прямокутні імпульси, функції Уолша високого порядку або, нарешті, відрізок, що складається з елементарних ФМ або ЧС двійкових сигналів, довжина яких збільшується. Класичний складний сигнал - JIЧM (з лінійною частотною модуляцією радиоимпульса) є вельми простим з точки зору його опису та генерування.
Двійкове надлишкове кодування і прийом в цілому сигналів, відповідних кодовою комбінаціям, безсумнівно є випадком використання складних сигналів (особливо для потужних кодів), проте, за даним вище визначенням, їх складність має той же порядок, що й при відсутності всякого кодування. Дійсно, смуга частот при використанні кодів збільшується в 1/R раз, де R - швидкість використовуваного коду, а відповідно до теореми Шеннона можна отримати як завгодно малу ймовірність помилки (), якщо R lt; C, де С - пропускна здатність каналу зв'язку з перешкодами. Так, при ймовірності помилки двійкового символу в каналі р=можна отримати, якщо R? 0,92, тобто практично без істотного розширення займаної смуги частот.
Наведені вище приклади говорять про те, що визначення «складного» сигналу є нечітким не стільки через за неможливості встановлення кількісної межі між простим і складним сигналом, скільки через багатозначності самого поняття «складності» і « простоти »сигналу. Ці понятт...
