Помехоустойчивость РЭС при воздействии организованных (активных) помех. Оценка помехозащищенности.
Некоторые обобщения по помехоустойчивости РЭС при воздействии организованных (активных) помех
Средства противодействия. Для противодействия радиотехническим системам военного назначения применяют различные методы противодействия: защитные покрытия; ложные отражатели; генераторы помех.
Генераторы помех создают колебания, которые приводят к перегрузке приемной части радиотехнической системы. Такие помехи могут маскировать сигнал либо создавать ложные сигналы.
Помехи, создаваемые специальными генераторами, бывают двух типов: заградительные и прицельные.
Заградительные помехи предназначены для подавления радиотехнических систем, когда невозможно установить значение их рабочей длины волны. Заградительные помехи используют также при применении сменных частот. Эти помехи имеют спектр частот, значительно превышающий полосу пропускания приемного тракта.
Ширина спектра прицельных помех того же порядка, что и полоса пропускания приемного тракта. Поэтому с энергетической точки зрения прицельная помеха более выгодна. Однако при использовании прицельных помех требуется точная настройка генератора помех на несущую частоту радиотехнической системы, что не всегда возможно.
Одним из наиболее эффективных средств противодействия являются генераторы для создания ретрансляционных помех. В такого вида помехах мешающий сигнал оказывается «копией» полезного сигнала.
Различают два типа ретрансляционных помех. При организации помех первого типа должна быть известна структура полезного сигнала. Поэтому необходимо, чтобы в состав аппаратуры входило устройство для анализа параметров сигнала. Кроме того, требуется устройство, воспроизводящее копию этого сигнала с соответствующими его искажениями.
При организации ретрансляционной помехи второго типа нет необходимости в определении структуры подавляемого сигнала. Последний принимается специальным устройством. Далее он усиливается и переизлучается с определенной временной задержкой.
В наиболее простом случае организованная помеха может представлять собой немодулированное гармоническое колебание. Однако такие помехи далеко не всегда являются эффективными. Более эффективны модулированные помехи.
В зависимости от метода модуляции существуют следующие помехи: шумовые, частотно-модулированные, амплитудно-модулированные, импульсные.
У шумовых помех мешающий сигнал представляет собой несущую, промодулированную шумовым колебанием. В качестве помехи может быть также использовано просто шумовое колебание. Для организации шумовой помехи требуется минимум исходных данных о рабочих частотах подавляемой радиотехнической системы.
Непрерывная частотно-модулированная помеха с малой по сравнению с полосой пропускания подавляемой системы девиацией частоты используется как прицельная помеха. Помеха с девиацией частоты, значительно превышающей полосу пропускания, используется как заградительная помеха.
Эффект воздействия частотно-модулированной помехи можно повысить путем применения дополнительной амплитудной модуляции. Такой вид воздействия особенно действен при подавлении радиотехнических систем, в которых используются радиоимпульсы с изменяющейся частотой несущего колебания.
Возможно также создание хаотической импульсной помехи. С точки зрения затрачиваемой мощности импульсная модуляция приводит к определенному выигрышу. Этот вид модуляции особенно эффективен при подавлении радиотехнических систем с импульсной модуляцией.
Оценка помехозащищенности. Все организованные помехи по характеру их воздействия на радиотехническую систему подразделяют на две группы. К первой группе относят помехи, действие которых полностью нарушает работу радиотехнической системы. Ко которой группе относят те организованные помехи, которые не полностью нарушают работу радиотехнической системы, а лишь снижают эффективность радиотехнической системы. В качестве численной меры помехозащищенности примем вероятность сохранения работоспособности системы [6].
Рассмотрим случай, когда воздействует организованная помеха первой группы. Введем следующие обозначения для соответствующих событий: -
нарушение работы радиотехнической системы при воздействии организованных помех; Б*- организация помех; В*- перекрытие спектром помех полосы пропускания радиоприемного устройства; Г- превышение мощностью помех порогового уровня.
Вероятность полного нарушения работы системы выразится так:
(1.8.6)
Здесь - вероятности соответствующих событий.
Обозначим
(1.8.7)
Назовем спектральной защищенностью радиотехнической системы. Соответственно,
, (1.8.8)
где - энергетическая защищенность радиотехнической системы.
Запишем выражение для помехозащищенности:
(1.8.9)
Перейдем к помехам второй группы. В этом случае следует оценить снижение эффективности системы при воздействии организованных помех. Численной оценкой эффективности служит вероятность выполнения радиотехнической системой стоящих перед ней задач.
Введем следующие обозначения событий: - выполнение системой стоящих перед ней задач; - то же, при отсутствии организованных помех; - то же, при наличии помех на рабочей частоте.
Вероятность выполнения радиотехнической системой поставленных перед ней задач
. (1.8.10)
Перепишем последнюю формулу следующим образом:
. (1.8.11)
Обозначим и назовем помехоустойчивостью системы. Тогда
. (1.8.12)
Выражение в фигурных скобках представляет собой помехозащищенность радиотехнической системы
(1.8.13)
Для количественной оценки параметров, входящих в формулы (1.8.9) и (1.8.13), необходимо учитывать конкретные условия тактической обстановки. Кроме того, на их величину должны влиять технические характеристики радиотехнических систем и средств противодействия. Нужно также учитывать уровень естественных помех.
Контрольные вопросы
1.Что такое помехоустойчивость?
2.Что понимается под когерентным обнаружением сигналов?
3.Что понимается под некогерентным обнаружением сигналов?
4.Какие системы обладают наиболее высокой помехоустойчивостью и почему?