Исследуются свойства функции неопределенности Вудворда. В частности, анализируется радиолокационный принцип неопределенности и его роль в наблюдении и разрешении целей. Обсуждается аналогия с соотношением неопределенностей квантовой механики и подчеркиваются принципиальные отличия, свойственные радиолокационному наблюдению.
Основное внимание уделено синтезу радиолокационных сигналов по функциям неопределенности. Анализируются конструктивные методы синтеза, оптимальные формы .сигналов и другие вопросы.
Книга предназначена для инженеров, аспирантов и студентов старших курсов радиотехнических специальностей.
ВВЕДЕНИЕ
Эта книга посвящена некоторым вопросам теории сложных сигналов, используемых в радиолокации. Под сложными подразумеваются сигналы, произведение длительности которых на ширину спектра значительно больше единицы. Хотя нельзя указать точной границы между сигналами простыми и сложными, термин «сложный сигнал» достаточно полно определяет одну из главных особенностей современной радиолокации.
В последнее время в радиолокации находят применение различные сигналы сложной формы — частотно-модулированные импульсы, кодовые группы, фазоманипу-лированные сигналы и др. Это позволяет улучшить разрешающую способность, обеспечить совместные измерения дальности и скорости целей, обеспечить электрическое сканирование по угловым координатам и т. д. Хотя реализация таких возможностей связана со значительными усложнениями, можно с уверенностью сказать, что «классическая» радиолокация, использующая простые импульсы с постоянной частотой заполнения, уступает место более совершенным методам, основанным на применении широкополосных сигналов сложной структуры.
Свойства радиолокационных сигналов, характеризующие особенности измерения дальности и скорости целей, описываются функцией неопределенности Вудворда. Роль этой функции подобна роли диаграммы направленности антенны: в той же мере, в которой диаграмма направленности определяет точность и разрешающую способность измерений азимута и угла места, функция неопределенности определяет точность и разрешающую способность измерений дальности и скорости. Однако
о
ОГЛАВЛЕНИЕ_____
Введение.......................... 3
Глава 1. Сжатие сигналов
§ 1. Оптимальный прием сигналов. Согласованный фильтр 7 § 2. Импульсная реакция согласованного фильтра. Корреляционный прием.................. 13
§ 3. Оптимальный прием частотно-модулированных импульсных сигналов.................... 17
§ 4. Коэффициент сжатия................ 25
§ 5. Сжатие по спектру . ..............28
§ 6. Допустимые ошибки в законе частотной (фазовой)
модуляции для систем со сжатием импульсов .... 31
§ 7. О формировании сложных сигналов......... 40
Глава 2. Принцип неопределенности
§ 8. Функция неопределенности Вудворда........ 48
§ 9. Примеры...................... 54
§ 10. Некоторые свойства функций неопределенности. Принцип неопределенности в радиолокации ....... 65
§ 11. Аналогия с квантовой физикой........... 72
§ 12. Принцип неопределенности в квантовой физике ... 80 § 13. Другие формы соотношения неопределенностей ... 86 § 14. Разрешающая способность и избирательность линейного измерительного прибора ........... 93
§ 15. О разрешающей способности при спектральном анализе .........................100
§ 16. Об измерениях мгновенной частоты.........103
§ 17. Обобщенная функция неопределенности.......107
Глава 3. Функция неопределенности в статистической теории радиолокации
§ 18. Пространство выборок...............122
§ 19. Принцип максимального правдоподобия.......130
§ 20. Функция неопределенности в задаче разрешения ... 136 § 21. Функция неопределённости в задаче измерения . . . 143 § 22. Радиолокационное наблюдение и проблема измерения
в общей физике ..................151
303
Глава 4. Синтез сигналов подфункциям неопределенности
§ 23. Некоторые замечания о синтезе сигналов......157
§ 24. Класс сигналов и класс автокорреляционных функций.
Постановка задачи синтеза.............162
§ 25. Синтез автокорреляционных функций, заданных по
модулю и фазе...................174
§ 26. Синтез автокорреляционных функций, заданных по
модулю.....................178
§ 27. Оптимальные автокорреляционные функции — равномерное приближение................182
§ 28. Оптимальные автокорреляционные функции — квадратичное приближение................194
§ 29. Синтез автокорреляционных функций, заданных в
ограниченном интервале времени .......... 203
§ 30. Сравнение оптимальных спектров мощности.....207
§ 31. Синтез ЧМ сигналов по заданные спектрам мощности ........................211
§ 32. О фазоманипулированных сигналах.........219
§ 33. Статистический синтез фазоманипулированных сигналов ........................230
§ 34. Синтез ЧМ сигналов по двум сечениям функции неопределенности ................ . . 241
§ 35. Преобразование поворота. Функции неопределенности с круговой симметрией........... . 247
§ 36. ЧМ сигналы с равномерными остатками в (t, ^-плоскости ................... . . 256
§ 37. Приближенный метод синтеза по произвольным функ- ;
циям неопределенности, заданным по модулю и фазе 265 § 38. Обобщение для функций неопределенности, заданных
по модулю ... •................ . 272
Приложения:
Приложение 1. Приближенный расчет спектров широкополосных ЧМ сигналов с помощью метода стационарной
фазы..........................282 .
Приложение 2. Расчет ошибок измерения фазы.....287
Приложение 3. Распределение амплитудной оценки сигнала со случайной начальной фазой ........... 289
Приложение 4. Определение автокорреляционных функций Дольф—Чебышевского типа и соответствующих спектров
мощности....................... . 290
Приложение 5. Сфероидальные функции ........ 292
Литература............•.......... . 296
Предметный указатель......•........... 300
Цена: 150руб.
