Физические измерения: Радиолокаторы
с ЛЧМ применяют для различных
физических измерений, поскольку
они позволяют с высокой точностью
определить характеристики облучаемых
объектов. Остановимся на некоторых
из таких применений. Одним из
них является радиолокационное
наблюдение планет Венера и
Марс для прогнозирования их
положения в момент приближения
к ним межпланетных станций.
При
помощи этого же радиолокатора с
ЧМ были определены такие характеристики
планеты Венера, как период и направление
ее вращения, получены сведения о свойствах
ее поверхности и атмосферы. Применение
когерентной последовательности ЛЧМ
сигналов с девиацией частоты
до 128 кГц обеспечило измерение с
погрешностью менее 1 км на дальностях
до 100 млн. км.
С помощью РЛС, использующей
непрерывный ЧМ сигнал с девиацией
200 МГц, длительностью 50 мс и
средней частотой 2,9 ГГц, исследовалось
состояние атмосферы. Для формирования
таких сигналов использовался
транзисторный генератор, в котором
отклонения частоты от линейного
закона не превышали ±17 кГц.
Частота генератора модулировалась
пилообразным напряжением, полученным
цифровым методом.
Станции такого типа могут
использоваться для регистрации
отражений от насекомых, которые
могут восприниматься как помехи
радиолокаторами с высокой разрешающей
способностью, а также для наблюдения
за дождем н снегом, для определения
скорости ветра, турбулентности атмосферы
и других ее характеристик, причем вся
эта информация может быть получена за
несколько секунд, а для решения тех же
задач с помощью воздушных зондов на это
требуются многие минуты.
Необходимость в такого рода
исследованиях связана с решением
как чисто научных, так и
практических задач по обслуживанию
аэропортов, исследованию и прогнозированию
смога, выявлению аномалий атмосферы,
которые могут привести к ошибкам
в определении азимута целей
и к регистрации ложных целей
в РЛС.
Наличие
и интенсивность атмосферных
осадков для составления метеорологических
прогнозов могут быть также установлены
со спутникового РВ [113]. Использование
в РЛС наклонного зондирования ионосферы
ЛЧМ сигналов в комплексе со связной
системой позволяет абонентам оперативно
определять оптимальные для связи частоты
в коротковолновом диапазоне, необходимое
превышение сигнала над шумом и скорость
передачи информации.
Радиолокаторы с ЛЧМ (F=2 ГГц, 7=10
мс, /"=2 ГГц) могут применяться
и для обнаружения скрытых
под землей неметаллических предметов.
Сильное затухание радиоволн
в почве ограничивает возможности
обнаружения предметов подобными
РЛС глубиной в несколько десятков
сантиметров.
Радиолокаторы с ЛЧМ используются
для определения взаимного положения
и скорости сближения различных
объектов в условиях плохой
видимости; служат для автоматизированной
посадки самолетов в густом
тумане и для предотвращения
столкновений автомобилей. Они-
могут оказаться полезными при
измерении уровня жидкостей для
сыпучих материалов в резервуарах
и бункерах, а также толщины
угольных пластов в шахтах.
Системы передачи информации: Интерес
к системам передачи информации
(СПИ) с расширенным спектром,
в которых информация передается
сложными сигналами, имеющими
полосу, много большую, чем у
передаваемого сообщения, объясняется
определенными их преимуществами
в помехоустойчивости, стойкости
к селективным замираниям, а также
возможностями кодового разделения
абонентов и работы ниже уровня
шумов.
Увеличение
ширины спектра передаваемых сигналов
обеспечивает более эффективную
работу таких СПИ в условиях многолучевого
распространения. Если первоначально
эти СПИ использовались преимущественно
в военных целях, то сейчас наметилась
тенденция их применения и в гражданских
комплексах.
Этому способствовали два обстоятельства:
резкое увеличение числа радиостанций
и появление больших интегральных
микросхем, приборов на ПАВ,
приборов с зарядовой связью,
использование которых позволило
уменьшить размеры и стоимость
аппаратуры, а также повысить
ее надежность. Наибольшее распространение
в настоящее время получили
СПИ, в которых используются
сигналы с манипуляцией фазы
и частоты.
Вместе с тем, как это следует
из многочисленных публикаций, большое
внимание уделяется СПИ, в которых
применяются ЛЧМ сигналы. Системы
передачи информации, использующие
ЛЧМ сигналы, могут быть как
аналоговыми, так и цифровыми.
Из литературы известны два
вида аналоговых СПИ. Так, ЛЧМ
сигнал используется для передачи
звуковых частот в полосе от
50 Гц до 7кГц. Система связи
реализована в диапазоне 4 ... 8
ГГц, девиация в зависимости
от частоты сообщения меняется
от 50 до 60 МГц.
В приемнике принятый ЛЧМ сигнал
смешивают с задержанной на 240
не копией, а разностный сигнал
после усиления и детектирования
используют для выделения переданного
сообщения. СПИ, в которых ЛЧМ
сигналы используются в качестве
поднесущих, могут обслуживать большее
число одновременно работающих станций.
Подобная система для связи с подводными
объектами при наличии сильных отражений
от дна и поверхности воды работала в акустическом
диапазоне 65 ... 95 кГц, причем частота сканирования
в экспериментальном макете менялась
от 5 до 50 Гц, а полоса частот передаваемого
сообщения - от 300 до 1800 Гц. Прием в такой
СПИ осуществлялся на синхронно перестраиваемый
фильтр-с полосой 4 кГц. Большее разнообразие
в использовании ЛЧМ сигналов возможно
в цифровых СПИ.
Так,
известны СПИ, в которых импульсы
кодовых групп передаются перекрывающимися
во времени ЛЧМ сигналами, которые
разделяются в приемнике на выходе
согласованного фильтра, реализованного
на дисперсионной ЛЗ. Для передачи
двоичной информации используются также
ЛЧМ радиоимпульсы с положительной
и отрицательной скоростью ЧМ.
Дополнительный
выигрыш в помехоустойчивости обеспечивает
СПИ, в которой начальная частота
ЛЧМ сигналов к тому же меняется
по заранее известному псевдослучайному
закону. Возможности таких СПИ
в значительной степени зависят
от того, насколько велик объем
ансамбля ЛЧМ сигналов с заданными
взаимокорреляционными свойствами.
Различные
способы построения ансамблей ЛЧМ
сигналов можно найти в работах.
Так, обсуждаются вопросы передачи
данных с помощью ЛЧМ сигналов,
различающихся по скорости ЧМ, и
ЛЧМ сигналов с различными начальными
частотами. Определенный интерес для
СПИ представляют также ансамбли
ЛЧМ сигналов, полученные модуляцией
внутренней фазы ЛЧМ сигналов по гармоническому
и псевдослучайному законам.