Расчет характеристик обнаружения при совместном когерентном и некогерентном накоплении
Задание № 4. Расчет характеристик обнаружения при совместном когерентом и некогерентном накоплении.
Рассматривается задача обнаружения сигнала (в виде пачки прямоугольных импульсов) на фоне внутренних шумов приемника, распределенных по гауссовскому закону.
При обнаружении реализуется дополнительное некогерентное накопление когерентного сигнала: ранее сформированные пачки прямоугольных когерентных импульсов некогерентно накапливаются в течение нескольких тактов Tнкн = М tT = М tкн , где М - число тактов некогерентного накопления, tT = tкн - длительность каждого такта. При этом используется критерий “m из M”, т.е. обнаружение сигнала считается состоявшимся (достоверным), если установленный порог превышен не менее чем в “m” т из “M” тактах.
Заданные диапазоны изменения параметров сигнала:
высокая частота повторения (ВЧП)-Fп= 100-300 кГц; Tнкн = М tкн , М = (3-15);
Qпрд = 4-10;
= 0,3- 2,5
мкс; tкн
= 3-30 мс; Tнкн
= (3-15) tкн;средняя частота повторения (СЧП) -- Fп= 10-50 кГц;
Qпрд = 10-50;
,
τ
и = 0,4-10
мкс; tкн
= 3-30 мс; Tнкн
= (3-15) tкн;низкая частота повторения (НЧП) - Fп= 5–10 кГц;
Qпрд = 50–100;
,
τ
и = 0,2–4
мкс; tкн
= 3–30 мс; Tнкн
= (3-15) tкн;
Здесь обозначено: Fп–частота повторения зондирующих импульсов; Qпрд–скважность излучаемых сигналов; τи–длительность зондирующих импульсов; tкн–время когерентного накопления; Tнкн– время некогерентного накопления М - число тактов некогерентного накопления.
1. В качестве
заданных значений
вероятности
правильного
обнаружения
(
)
использовать
значения – 0,2;
0,5; 0,7; 0,8;
0,9; 0,95. При расчетах
заданных значений
вероятностей
ложных тревог
(
)
исходить из
того, что за
“время наблюдения-
Tлт” (Tлт
=1 мин) допускается
не более, чем
одна ложная
тревога. Тогда
справедливо
соотношение:
.
Расчет произвести
для всех вариантов
когерентного
сигнала, рассмотренных
в задании 3 (ВЧП,
СЧП, НЧП.)
2. Рассчитать
вероятности
правильного
обнаружения
(
)
и ложной тревоги
(
),
обеспечиваемые
при совместном
когерентном
и некогерентном
накоплении
сигнала. При
этом использовать
формулу Бернулли:
Расчет
произвести
для M=3; 5; 7; 9; 11; 13;
15 и для
.
3. Сравнить
полученные
значения
и
с заданными
значениями
и
.
4. Сравнить характеристики обнаружения при когерентном и некогерентном накоплении:
“по вероятностям” (Pпо, Pлт,
,)
– при одинаковых
q и qпор;“по энергетике” (q, qпор) – при одинаковых Pпо, Pлт,
,
.
Оценить выигрыш, обеспечиваемый при совместном когерентном и
некогерентном обнаружении по сравнению с раздельным накоплением и с приемом одиночного сигнала (см. задания 1-3).
Наибольший интерес представляют 3 области:
I- область “низкой достоверности” (при совместном выполнении условий обнаружения
≤ 0,2,
= 10–
1-10–
2);II- “область средней достоверности” (при совместном выполнении условий 0,2 <
≤ 0,7,
= 10–
2-10–
4);III- “область высокой достоверности” (при совместном выполнении условий
> 0,7,
=
10– 4-10–
8).
Проанализировать полученные результаты. Сделать выводы.
.7. Рекомендуемая литература:
Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д. Ширмана, М.:Сов. радио, 1970;
РЭС: основы построения и теория. Справочник. Под ред Я.Д. Ширмана,- М.:ЗАО “МАКВИС”, 1998;
Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации.- М.: Радио и связь, 1994.
Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные и радионавигационные системы. - М.: Радио и связь, 1994.
8. При выполнении курсового проекта расчеты производить в среде Matlab с применением модульного принципа.