приводят к перекрытию отраженных сигналов (рис.2.26, c, d), что и подтверждает необхо-
димость задачи разрешения.
Множественность путей распространения сигналов типична и для навигационных
задач. Многие системы наземного базирования основаны на использовании ионосферного
отражения колебаний длинно- и средневолнового диапазона. Вследствие этого земная по-
верхность и ионосферный слой образуют волной канал, по которому распространение
сигналов может осуществляться различными путями. Аналогичная проблема характерна и
для систем космического базирования, поскольку помимо прямого сигнала со спутника на
вход приемника могут поступать сигналы, образованные отражением от окружающих
объектов (например, корабельных мачт или палубных сооружений). Все указанные ситуа-
ции хорошо укладываются в рамки задачи разрешения.
Анализируя рис. 2.26, не удивительно прийти к заключению, что достижение хо-
рошего временного разрешения возможно на пути использования коротких сигналов.
Очевидно, что укорочение сигнала может служить решением задачи, однако остаются в
силе ограничения, достаточно полно обсужденные в 2.12. Достижение высокой разре-
шающей способности невозможно добиться простым уменьшением длительности сигнала,
поскольку для сохранения необходимого отношения сигнал-шум требуется обеспечить
пропорциональное увеличение пиковой мощности. Следовательно, ограничения на пико-
вую мощность делают указанную простейшую стратегию не столь привлекательной.
К счастью, существует альтернативный и более элегантный путь решения задачи
разрешения сигналов во времени, уже рассмотренный ранее. Точно так же, как и в случае
измерения временного положения сигнала, разрешающая способность определяется не
длительностью самого сигнала, а протяженностью его АКФ, поскольку очищение сигнала
от шума согласованным фильтром может рассматриваться как составная часть любой
процедуры приема. Следовательно, требование малости времени корреляции
или ост-
роты АКФ диктуется необходимостью разрешения во времени, повторяя тем самым обос-
нованность выдвижения подобного требования, впервые сформулированного в задаче
оценивания временного запаздывания. Выполнив это требование, можно допустить пере-
крытие сдвинутых во времени копий сигнала и их интерференцию, однако, если времен-
ной сдвиг между копиями
превышает время корреляции
, отклики на выходе согла-
сованного фильтра не будут перекрываться, т.е. могут быть разрешены. В итоге снова
приходим к идее, высказанной в 2.12. Необходимая энергия сигнала (отношение сигнал-
шум) обеспечивается большой длительностью сигнала
, позволяя удовлетворить огра-
ничениям на пиковую мощность, тогда как достаточно малое время корреляции
достигается соответствующим выбором внутренней угловой модуляции. Тогда эффект
временного сжатия в согласованном фильтре способен обеспечить разделение перекры-
вающихся сигнальных копий, т.е. их разрешение. Потенциально это достижимо только
при использовании сигналов с распределенным спектром, для которых
.
Следовательно, можно дословно повторить вывод, сделанный в 2.12, в приложении
к разрешению во времени. Если отсутствуют ограничения на пиковую мощность, задача
разрешения сигналов не требует обязательного обращения к технологии распределенно-
го спектра. Однако, распределение спектра является насущной потребностью при наложе-
нии жестких ограничений на пиковую мощность.
Рис. 2.27 демонстрирует две показательные ситуации, смоделированные в среде
программирования Matlab. Колонка a) содержит простой одиночный импульс
с глад-
кой огибающей, его сдвинутую на
копию
, значительно перекрывающуюся с ис-
ходным сигналом
, суперпозицию
и
на входе согласованного фильтра и
отклик фильтра. Колонка b) содержит аналогичные диаграммы для импульса с распреде-
ленным спектром (с линейной частотной модуляцией) той же длительности и энергии.
При одинаковой в обоих случаях временной задержки сигнальной копии второй вариант
демонстрирует отличное качество разрешения – две сигнальные копии полностью разде-