Энергетическая оценка помехозащищенности систем непосредственной радиосвязи (СНР)

Энергетическая оценка помехозащищенности.

Меры повышения помехоустойчивости в отношении активных радиопомех

Изучение прохождения помех через цепи радиоприемного устройства показывает, что основная мера повышения помехоустойчивости – увеличение селективности, т.е. коэффициентов селекции, что повышает относительный уровень мощности передатчика радиопомех, приводящий к подавлению полезного сигнала.

Сильное средство борьбы с активными помехами заключается в применении сложных сигналов, при которых возможно почти полное исключение действия сосредоточенных по спектру или по времени радиопомех.

Адаптивные системы с обратной связью имеют также повышенные показатели помехоустойчивости, т.е. способны противостоять помехам за счет повторения сообщений.

Нетрудно заметить, что большинство мер помехозащиты связано с увеличением избыточности сигнала, а это отрицательно отражается на скорости передачи информации или других показателях РТС.

ПРД – передатчик; ПРМ – приемник; ПП – передатчик помех

Рисунок 16.15 – Модель ЭМО системы непосредственной связи

Наметим некоторую электромагнитную обстановку, т.е. примем модель для исследования. Элементарная радиолиния СНР состоит из передающего и приемного концов (ПРД и ПРМ), разнесенных на расстояние R. На произвольном расстоянии D располагается система радиопротиводействия, важнейшей частью которой является передатчик помех ПП (рис. 16.14).

Приведем основные характеристики средств:

1. Передатчика СНР: Р _и – мощность излучения, G _и – КНД излучающей антенны, y (φ, υ) – диаграмма направленности излучающей антенны, нормированная, снятая по мощности, φ_с – направление на приемную часть радиолинии;

2. Приемника СНР: Р ₀ – минимальная мощность принимаемого сигнала, G _прм – КНД приемной антенны, у (ψ, ε) – диаграмма направленности приемной антенны, ψ_с, ψ_п – направления прихода сигнала и помехи;

3. Передатчика помех: Р _пп – мощность помехи, G _пп – КНД передающей антенны, y (θ, ν) – диаграмма направленности передающей антенны, θ_п – направление на приемник.

Мощность сигнала на входе приемника СНР в идеальных условиях распространения рассчитывается по формуле:

. (16.19)

Аналогичное выражение запишем для мощности помехи на входе приемника СНР:

. (16.20)

Учитывая поляризационные и частотные возможности помехозащиты, а также необходимое превышение уровня помехи над сигналом на входе детектора ПРМ, запишем условие подавления СНР:

. (16.21)

Подставляя (16.19) и (16.20) в (16.21), а также принимая допущения y (φ_с, υ_с) = l, у (ψ_с, ε_с) = 1, y (θ_п, ν_п) = 1, получаем

.

Выполним некоторые дополнительные преобразования. Отношение G _и/ G _пп = k _н – коэффициент пространственной селекции (по направлению). Если считать, что Р _и и Р _пп – максимальные мощности; q _снр, q _пп – скважности соответственно сигнала и помехи, Р снр_ср, Р пп _ср – средние мощности излучения, то получим:

,

где k _в – коэффициент временной селекции, Ц – цена помехи.

Введем обозначения: k _з = k _пол k _ч k _под k _н k _в – коэффициент, показывающий, во сколько раз надо увеличить дополнительно мощность помехи, чтобы преодолеть все виды селекции в РПУ СНР – коэффициент заградительности; – нормированная диаграмма направленности приемной антенны СНР, снятая по напряженности поля.

Условие подавления перепишется в виде

. (16.22)

Соотношение описывает область подавления: все точки пространства, удовлетворяющие (16.23), обладают тем свойством, что нахождение ПП в любой из них соответствует условию подавления (16.21). По форме область подавления повторяет диаграмму направленности приемной антенны по напряженности поля. Область подавления можно считать энергетической характеристикой помехозащищенности РТС. Ее размеры – количественные параметры помехозащищенности. Наибольшее значение из таких параметров может иметь максимальная дальность подавления, соответствующая максимуму диаграммы направленности приемной антенны.

Важны также угловые размеры главного лепестка и средний уровень боковых дальностей D бок. Отметим, что оценка помехозащищенности по области подавления учитывает показатели помехоустойчивости и скрытности, отражающиеся главным образом на численном значении k _з.

Действительно, при заданных возможностях селекции (при данной помехоустойчивости) значение k _з будет тем больше, чем хуже результаты наведения помехи (чем больше ошибки разведприемника в определении параметров сигнала), т.е. чем выше скрытность, тем меньше область подавления. Аналогично при заданной скрытности область подавления зависит от показателей помехоустойчивости чем выше уровень селекции, тем меньше знаменатели коэффициентов селекции, тем больше k _з, а следовательно, тем меньше область подавления.

Так, улучшение скрытности и помехоустойчивости непосредственно ведет к улучшению помехозащищенности, которая, как видно из (16.23),не сводится к помехоустойчивости и скрытности, а учитывает условия использования средств, т.е. зависит от R, φ_п, ε_п – пространственных характеристик обстановки. Поэтому помехозащищенность является самостоятельным показателем РТС, характеризующим возможности участия последней в радиоэлектронной борьбе.

Дата добавления: 2014-01-11