Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf

сведений о наличии информации и усложнения условий радиоразведки пара­
метров передаваемых команд. 

Повышенная энергетическая скрытность объясняется следующим обра­

зом. Как известно, вероятность Р

0

б обнаружения сигнала в смеси с белым шу­

мом зависит от отношения - энергии Е

р

 полезного сигнала к спек­

тральной плотности G

0

 белого шума для частот Когда речь идет о разве­

дывательном приемнике, под G

0

 и Е

р

 нужно понимать спектральную плотность 

его внутреннего шума и энергию полезного сигнала на его входе соответствен­
но. Если структура сложного сигнала не известна разведывательному приемни­
ку, то в последнем принцип сжатия сигнала не реализуется, что эквивалентно 
уменьшению энергии принимаемого сигнала. При этом уменьшение энергии по 
сравнению со случаем согласованного приема пропорционально отношению 
ширины спектра сигнала к полосе пропускания разведывательного приемника. 

Повышение скрытности путем уменьшения сведений о наличии информа­

ции в данном радиосигнале связано с псевдослучайностью, т. е. с подобием 
шума сигнала, излучаемого антенной КРУ. При приеме сложных сигналов 
обычным разведывательным приемником (без осуществления принципа сжа­
тия) они будут восприниматься как шум. Усложнение условий радиоразведки 
параметров передаваемых команд при использовании сложных сигналов дос­
тигается за счет сложной модуляции в передатчике КРУ, характер которой мо­
жет изменяться по программе в процессе наведения ОУ. 

Наиболее часто в качестве сложного сигнала в КРУ используется фазо-

кодо-манипулированный (ФКМ) сигнал, представляющий собой пачку радио­
импульсов со скважностью Q = 1, начальные фазы которых изменяются на 180° 
при переходе манипулирующего сигнала от положительного значения к отри­
цательному. Каждый отдельный импульс в пачке называют элементарным. 
Широкую известность ФКМ-сигналы получили прежде всего потому, что они 

обеспечивают наименьшую вероятность Р

0

 ошибочного приема каждого от­

дельного элементарного импульса с возможными двумя значениями начальных 

фаз колебаний на фоне стационарного белого шума. Другая причина, вызвав­

шая большой интерес к ФКМ-сигналам, связана с тем, что они обеспечивают 
хорошие по форме функции неопределенности. Эти функции оказываются 
практически такими же, как и для шумовых сигналов. Для получения функции 
неопределенности, имеющей узкий пик главного лепестка по оси времени и 

низкий уровень боковых лепестков, гармонический радиосигнал манипулиру-
ется по фазе импульсными сигналами, отображающими так называемые дво­
ичные М-последовательности. 

Двоичной М-последовательностью называют формируемую при помощи ре­

гистра сдвига последовательность видеоимпульсов, имеющую максимально воз­
можный период η

Μ

π· При этом под периодом п

М

п понимают максимально воз­

можное число двоичных цифр, после которого последовательность повторяется. 

ФКМ-сигналы, получаемые за счет фазовой манипуляции гармонического сиг­
нала импульсами М-последовательности, принято называть шумоподобными 

либо псевдослучайными сигналами. Такие названия они получили благодаря 
тому, что 1) при большом числе элементарных импульсов их функция неопре­
деленности близка к функции неопределенности шума; 2) спектр таких сигна­
лов сплошной около каждой гармоники М-последовательности; 3) для разве­
дывательной радиоаппаратуры такие сигналы представляются случайными, так 

как нельзя точно предсказать, какой сигнал появится в каждый последующий 
момент времени. 

При построении КРУ двоичные М-последовательности используются сле­

дующим образом. Электрическим сигналом up, (например, видеоимпульсом) 

отображающим разряд двоичного кода, который применяется в обычных узко­
полосных КРУ с КИМ, модулируется двоичная М-последовательность и

М

п- Та­

кую модуляцию можно осуществить путем формирования произведения u

P

u

M

n· 

Подобный способ модуляции приводит к тому, что положительный видеоим­
пульс Up не изменяет полярность М-последовательности, а отрицательным им­
пульсом Up полярность М-последовательности меняется на противоположную. 
Модулированная М-последовательность используется для фазовой манипуля­
ции сигнала несущей частоты, генерируемого радиопередатчиком КРУ. На 
приемной стороне КРУ со сложным сигналом сначала выделяется модулирую­
щая М-последовательность, которая затем преобразуется в видеоимпульсы и

В

и, 

характеризующие разряды двоичного кода, используемого в шифраторе для 

передачи количественных значений команд управления. Дальнейшее преобра­
зование и

В

и осуществляется так же, как и в КРУ с простыми сигналами и би­

нарным кодированием передаваемых команд. 

Из сказанного выше следует, что в отличие от узкополосной КРУ, в пере­

дающей установке которой применяется двойная модуляция, для КРУ со слож­
ным сигналом характерна тройная модуляция. Целесообразным видом тройной 
модуляции является сочетание кодово-импульсной модуляции, балансной ам­
плитудной модуляции и фазово-кодовой модуляции (манипуляции). Вместо 

фазово-кодовой манипуляции можно использовать частотную модуляцию на­
пряжения несущей частоты в пределах каждого элементарного импульса пачки. 

Структурная схема шифратора одноканальной КРУ с ФКМ-сигналами пред­

ставлена на рис. 8.19 [29]. При этом на схеме не показаны цепи формирования 
сигналов пословной синхронизации. Для иллюстрации процессов, протекающих в 
отдельных элементах шифратора, на рис. 8.20 показаны эпюры напряжений. 

Шифратор КРУ с КИМ, на который поступает передаваемая команда К

у

, 

является устройством со структурной схемой, изображенной на рис. 5.9 слева 
от точек ΑΙ, Α2. Если, например, используется трехзначный двоичный код, то 
при передаче команды К

у

, отображаемой двоичным числом 101, на выходе 

шифратора КРУ с КИМ образуется напряжение и

ш

 (А2, рис. 5.9), показанное на 

рис. 8.20, г. 

Рис. 8.19 

Рис. 8.20 

Сигнал и

ш

 воздействует на фазоразностный модулятор (ФРМ). На второй 

вход ФРМ подается напряжение и

М

п М-последовательности, период  п

м п

 кото­

рой для конкретности последующих рассуждений принят равным семи 

(рис. 8.20, е). Предполагается, что в генераторе М-последовательности исполь­
зуется регистр сдвига с обратной связью через сумматоры по модулю два. Пе­
редвигающими импульсами для регистра сдвига являются тактовые импульсы 

игти с периодом следования (рис. 8.20, а), а импульсами запуска генерато­
ра М-последовательности служат импульсы Ui (рис. 8.20, б) с периодом следо­

вания формируемые делителем 1:п

М

п и используемые од­

новременно для управления кодирующим устройством. Период следования 
Т

Г

ти генератора тактовых импульсов равен Делитель 1:п

М

п связан с 

делителем 1:2, который вырабатывает импульсы с периодом следования 

и определяет длительность символов двоичного кода в напряжении иш· 

кодирующим устройством в ФРМ напряжение и

ш

 преобразуется так, что 

единичный разряд и

ш

 отображается двумя положительными импульсами, каж­

дый из которых имеет амплитуду U

G

 и длительность (рис. 8.20, д). В 

то же время нулевому значению разряда в сигнале и

ш

 кодирующее устройство 

приводит в соответствие один положительный и один отрицательный видео­
импульсы, также показанные на рис. 8.20, д. 

С кодирующего устройства импульсы ику подаются на балансный модуля­

тор, где М-последовательность имп (рис. 8.20, ё) умножается на напряжение 
и

К

у. В результате образуются импульсы и

Б

м, которые при п

П

м=7 и N=3 имеют 

вид, представленный на рис. 8.20, ж. Из рис. 8.20, ж видно, что положитель­
ные импульсы и

К

у не изменяют параметры М-последовательности, а когда 

ику<0, полярность импульсов имп меняется на противоположную. 

В устройстве ФКМ осуществляется фазовая манипуляция гармонического 

напряжения с несущей частотой и таким образом получается ФКМ-сигнал ивых, 
который подается на усилитель радиопередатчика, связанный с его антенной. 

Структурная схема дешифратора КРУ с ФКМ-сигналом показана на 

рис. 8.21, а иллюстрирующие ее функционирование диаграммы напряжений — 
на рис. 8.22 [29]. На вход дешифратора подается напряжение и

У

пч с усилителя 

промежуточной частоты радиоприемника. Линии задержки Л31 и Л32 вместе с 
весовыми сумматорами 7 и 2 (ВС1 и ВС2) образуют два фильтра, каждый из 
которых согласован с пачкой импульсов, характеризующих М-последова­
тельность, и осуществляет ее сжатие. Коэффициенты передачи ВС1 для любого 
из N отводов Л31 (парциальные коэффициенты передачи) подбираются так, 
чтобы осуществлять сжатие М-последовательности. При этом парциальные ко­
эффициенты передачи ВС1 для отводов 1,2,...,N выбираются равными +К

П

 и 

-к

п

, если необходимо усиливать импульсы с начальными фазами, равными ну­

лю и 180° соответственно. Тогда в зависимости от амплитуды импульсов, по­
ступающих с шифратора КРУ с КИМ (рис. 8.19), начальная фаза сжатого 

импульса может быть равной нулю или π. Если используются трехзначный 
двоичный код с периодом п

М

п

=

7 и напряжение и

ш

 (рис. 8.20, г), которое ото­

бражает двоичное число 101, то образующееся на выходе ВС1 напряжение u

B

ci 

без учета боковых лепестков имеет вид, представленный на рис. 8.22, а. Здесь 
символами 0 и π обозначены начальные фазы сжатых импульсов. 

Рис. 8.21 

Рис. 8.22 

Линия задержки Л32 и весовой сумматор ВС2, имеющие такие же пара­

метры, как и Л31 и ВС1, формируют импульсы и

В

с2 (рис. 8.22, б), которые 

представляют собой сдвинутые на время Т

М

п импульсы u

B

ci· Фазовый детектор 

(ФД) вырабатывает видеоимпульсы и

ФД

 (рис. 8.22, в), под действием которых 

декодирующее устройство формирует сигналы и

д у

 (рис. 8.22, г), повторяющие 

по структуре напряжение и

ш

(рис. 8.20, г).