Формирование спектров сигналов, отраженных от целей

                                           Рис. 2.2.  Расчет ширины спектров

 Олучение цели или произвольного местного предмета возбуждает в них переменные токи СВЧ на частоте РЛС. При этом каждый элемент конструкции объекта начинает излучать в пространство радиоизлучение. Вокруг объекта происходит векторное суммирование каж-дой составляющей излучения. Если объект – это движущаяся цель, то отраженный сигнал приобретает  частоту Допплера Fд. Кроме того, геометрическое положение элементарных излучающих объектов в пространстве изменяется. Изменяется фаза и амплитуда суммар-ного вектора отраженного сигнала. Все это приводит к амплитудной и фазовой модуляции отраженного сигнала. Помимо допплеровского приращения, образуется спектр g(f).

В сантиметровом диапазоне волн размеры объекта превосходят длину волны в сотни и даже тысячи раз. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . При этом число излучающих элементов может достигать сотен и тысяч.

Тогда отраженный сигнал нормализуется и может иметь вид нормального стационарного случайного процесса с гауссовым распределением мгновенных значений и релеевским распределением огибающей.

То же происходит при облучении растительного образования при ветре. Хотя все образо-вание и не перемещается, отдельные листья и ветки перемещаются под действием ветра.

Модель стационарного случайного процесса позволяет значительно упростить подходы к расчету ширины спектра.

На рис. 2.2. показано, как рассчитать допплеровскую частоту Fд с учетом скорости сближения цели с радаром Vr и длины волны l.

Эффективная ширина спектра s_f  рассчитывается с учетом частоты облучения f  в ГГц и коэффициента состояния а (для местности) или коэффициента b (для движущейся цели).

Результат расчета получаем в герцах. Коэффициенты a и b могут иметь значения 0,2-4 в зависимости от скорости ветра или цели.

При движении антенны в процессе поиска целей спектр расширяется из-за дополнитель-ной модуляции отраженного сигнала диаграммой антенны. Чем уже диаграмма и чем быс-трееобзор, тем шире спектр. Дополнительный спектр s_fa можно рассчитать. Для этого надо вычислить время облучения цели антенной Та. 

Процессы формирования спектров независимы. Поэтому при вычислении общего спект-ра, его составляющие надо складывать в квадратуре.