Накопители импульсных сигналов

Различают когерентное и некогерентное накопление (суммирование) импульсов. Когерентное накопление может быть реализовано, если ожидаемый сигнал представляет пачку когерентных радиоимпульсов, фазы которых жестко связаны между собой. Некогерентное накопление заключается в суммировании импульсов после детектора, т.е. при обработке сигнала в виде пачки радиоимпульсов с независимыми начальными фазами.

Рассмотрим вначале когерентный накопитель, считая начальные фазы всех импульсов пачки одинаковыми. Примем период повторения импульсов равным Т, а длительность пачки Т_п=МТ, где М - число импульсов в пачке. Оптимальный фильтр для пачки радиоимпульсов имеет импульсную реакцию, которую можно реализовать в соответствии с соотношением

с помощью линии задержки (ЛЗ) (с М отводами через Т) и сумматора. К выходу сумматора подключается оконечный фильтр, согласованный с одиночным радиоимпульсом (ОСФ). На рис. 1, а приведена схема накопителя, на рис.1,б

показаны диаграммы в точках 1 и 2, поясняющие формирование импульсной реакции (радиоимпульсы изображены условно). Результат воздействия на когерентный накопитель ожидаемой когерентной пачки иллюстрирует рис2(а - напряжения на отводах ЛЗ; б - на выходе сумматора; в - на выходе ОСФ). Реакция оптимального когерентного накопителя на когерентную пачку импульсов имеет форму автокорреляционной функции пачки радиоимпульсов, максимум этой функции соответствует времени окончания действия пачки на входе t_з+T_п. Когерентное суммирование радиоимпульсов приводит к увеличению отношения сигнал/шум на выходе накопителя по сравнению с входным. Это можно пояснить, рассмотрев частотную характеристику когерентного суммирования. Действие ОСФ можно пока не учитывать.

Частотная характеристика схемы оптимального суммирования определяется соотношением

Произведя суммирование геометрической прогрессии в числителе, на основании формулы Эйлера получим

(1)

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяется модулем выражения (1). Она приведена на рис. 3 Такую характеристику называют гребенчатой, а фильтры, реализующие эту характеристику, - гребенчатыми.

Некогерентные накопители представляют согласованные фильтры для последовательностей видеоимпульсов. Поскольку реализация ЛЗ с отводами через период Т встречает определенные трудности, используют квазиоптимальный накопитель, который строится с помощью ЛЗ на период повторения импульсов Т и использует положительную обратную связь. Схема накопителя, называемого рециркулятором, приведена на рис. 4 Коэффициент обратной связи а выбирается таким, чтобы произведение аК<1 (К - коэффициент передачи ЛЗ) обеспечивало не очень сильное затухание первого импульса пачки к моменту прихода последнего импульса. Обычно аК = 0,8-09. АЧХ рециркулятора напоминает гребенку (рис. 5), поэтому его иногда называют гребенчатым фильтром пропускания для пачки видеоимпульсов.

Дата добавления: 2015-12-08