Система определения местоположения излучающего объекта

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



технический уровень БЦВМ этого класса.

На основе изложенных выше сведений для работы в системе определения местоположения излучающего объекта выберем БК серии А-50.

 

3.3 Энергетический расчет системы

 

Рассчитаем мощность передатчика и чувствительность приемника.

Мощность на входе приемного устройства находится по формуле

 

,

 

где РП - мощность передатчика;

D - расстояние до цели;

Gцп - коэффициент усиления передающей антенны, примем его равным1.

SАПР - площадь приемной антенны,она находится по формуле

 

,

 

где G - коэффициент усиления приемной антенны возьмем ее равной 5.

Так как передающая аппаратура должна быть портативной, то для увеличения ресурса автономного источника питания необходимо на сколько возможно снизить ее потребляемую мощность, в первую очередь - мощность передатчика. Исходя из этого мощность передатчика может быть выбрана в пределах 0.1…0.5 Вт. Возьмем ее равной 0.3 Вт.

Рассчитаем длину волны l

 

,

 

где С - скорость света.

Так как система работает в диапазоне дальностей 20…100 км, то D=100 км.

Рассчитаем SАПР

Зная SАПР найдем мощность на входе приемника

 

 

Найдем мощность шумов, приведенную ко входу приемного устройства

 

,

 

где КТ - постоянная Больцмана;

КШ - коэффициент шума;

Df - полоса пропускания приемника.

Зная Рш можно найти отношение сигнал/шум

 

.

Рассчитаем чувствительность приемника по напряжению

 

 

где W - волновое сопротивление, равное в нашем случае 50 Ом.

 

3.4 Разработка функциональной схемы приемного устройства

 

На антенну приемника поступает сигнал на несущей частоте f0 вместе с доплеровской составляющей Fд. Принимаемый сигнал находится на частоте равной f0=156.8 мГц. Это стандартная частота и называется она аварийной частотой или частотой бедствия. Принимаемый сигнал усиливается в УВЧ и попадается в смеситель 1 (СМ1). В СМ1 сигнал переносится на промежуточную частоту fПЧ1. Для этого используется синтезатор частот с кварцевым генератором. Используя умножители и делители частоты мы получаем разные частоты гетеродинов fГ, которые подаются на смесители. Эти частоты связаны с кварцевым генератором и кратны друг другу.

Функциональная схема приемного устройства изображена на рис.3.2.

Так как делители и умножители частоты - это нелинейные элементы с множеством побочных гармоник, то после них нужно ставить полосовые фильтры чтобы выделить полезную частоту (т.е. частоту fГ). Смесители частоты тоже создают множество гармоник и чтобы от них избавится УПЧ должны содержать фильтры настроенные на частоту fПЧ.

Произведя операции переноса сигнала с частоты f0 на частоту fПЧ1 и далее мы добиваемся того, что сигнал переносится с частоты f0=156.8 мГц на частоту fПЧ4=1225 Гц. Вместе с сигналом переносится и доплеровская составляющая и на выходе УПЧ4 имеем fПЧ4+FД. Для выделения доплеровской составляющей в СМ5 происходит компенсация опорной частоты и на его выходе остается только доплеровская частота FД.

Так как в преобразователе частот используется только низкая настройка гетеродина, то знак доплеровской частоты при преобразовании не изменяется. Определение знака доплеровской частоты происходит в блоке выделения знака, содержащий в себе частотный дискриминатор.

 

3.5 Расчет синтезатора частот

 

Примем

ПЧ1 = fC - fГ1,

 

тогда

ПЧ2 = fПЧ1 - fГ2 = fC - fГ1 - fГ2 ,

 

исходя из этого fПЧ3 будет равно

ПЧ3 = fПЧ2 - fГ3 = fC - fГ1 - fГ2 - fГ3 ,

а fПЧ4

fПЧ4= fПЧ3 - fГ4 = fC - fГ1 - fГ2 - fГ3 - fГ4 .

 

Так как частоты гетеродинов должны быть кратными друг другу, то их нужно умножать на коэффициенты

 

 

тогда

 

.

 

Исходя из этого

 

 

Возьмем fПЧ4 = 1225 Гц,

тогда

 

,

,

местоположение излучающий приемный погрешность

где m - множитель.

Беря в учет, приведенные выше, соотношения получим

 

ю

 

Проведя несложные преобразования, полученное выражение запишем в виде

 

.

 

Методом подстановки найдем что m = 31, а выражение в фигурных скобках равно 4129.

Проведем еще одно преобразование и получим

 

 

Здесь выражение в квадратных скобках равно129, тогда n3 = 32,

отсюда

 

 

Тогда n2=8, а n1=15.

В итоге получены коэффициенты на которые надо делить частоту кварцевого генератора, чтобы получить частоты гетеродинов.

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ЗОН

 

4.1 Расчет погрешности определения местоположения ИО

 

Среднеквадратическая ошибка определения местоположения излучающего объекта гиперболическим методом будет определятся по формуле

 

(4.1)

 

где - Среднеквадратическая ошибка линий положения.

 

,

- количество интегральных отсчетов,

- длина волны, рассчитывается она через частоту по формуле

 

 

где с - скорость света, равная

тогда =1.9 м.

В нашем случае , при условии, что при подсчете числа импульсов N, мы можем ошибиться на один отсчет.

Поясним наши дальнейшие расчеты на рис.4.1.

 

Рис.4.1

 

Из рис. 4.1 рассчитаем углы и :

 

,

тогда ,

,

откуда . (4.2)

,

 

тогда с учетом формулы (4.2)

 

(4.3)

 

Запишем теперь уравнение (4.1) с учетом формул (4.2) и (4.3)

(4.4)

 

Рассмо

s