Особливості застосування теореми відліків при обробці вузькосмугових радіосигналів з відомою центральною частотою спектра
DOI:
https://doi.org/10.30837/rt.2020.3.202.17Ключові слова:
обробка радіолокаційних сигналів, синхронне детектування, аналого-цифрове перетворення, дискретизація сигналу, доплерівський зсув.Анотація
Представлено варіант дискретизації вузькосмугових радіосигналів з відомою центральною частотою спектра, який дозволяє значно зменшити обсяг обчислювальних операцій при обробці таких сигналів без істотних втрат інформації про їхні параметри. У даному випадку вузькосмужність визначається співвідношенням ширини спектру прийнятого радіолокаційного сигналу та робочої частоти підсилювача проміжної частоти, з виходу якого сигнал надходить до аналого-цифрового перетворювача (АЦП). Проведено дослідження запропонованого способу дискретизації, в якому частота слідування опитувальних імпульсів АЦП визначається частотою опорного сигналу задаючої системи когерентної РЛС і вибирається за величиною кратно нижче робочої частоти підсилювача проміжної частоти. Синхронізація опитувальних імпульсів АЦП організована так, що будь-які два сусідніх відліки є квадратурно пов'язаними. Така процедура дозволяє визначити амплітуду і фазу сигналу, що відповідають кожному відліку. Тим самим створюються умови для визначення доплерівського зсуву і параметрів огинаючої сигналу. Наведено результати розрахунку відносної похибки визначення амплітуди сигналу, яка утворюється в результаті незбігу частоти прийнятого сигналу з частотою опорного сигналу. Для реальнихвипадків вона не перевищує 1 % і залежить від характеристик РЛС (довжина зондуючої хвилі, кратність між значенням проміжної частоти, на якій ведеться обробка, і значенням частоти відліків), а також від величини
радіальної швидкості об'єкта і початкової різниці фаз між сигналом на виході підсилювача проміжної частоти й опорним сигналом. Показано, що такий підхід до перетворення сигналу в цифровий формат може бути застосований і для сигналів з фазовою (0, π) маніпуляцією, якщо тривалість елементів коду суттєво більше періоду опорної частоти.
Посилання
Skolnik M.I. Introduction to RADAR Systems. Seсond Ed. Singapore : McGraw Hill Publications, 1981.
Ziomek C., Corredoura P. Digital I/Q demodulator // Proceedings Particle Accelerator Conference 1-5 May 1995 USA, IEEE 2002. DOI: 10.1109/PAC.1995.505652.
Niranjan R.K., Rajendra Naik B. Approach of Pulse Parameters Measurement Using Digital IQ Method // International Journal of Information and Electronics Engineering. 2014. Vol. 4, No. 1. P. 31-35. DOI: 10.7763/IJIEE.2014.
Taran V.I., Rogozhkin E.V., Grigorenko E.I, Gridin A.N., Golobin V.I., Liokumovich V.I., Chernyaev S.V. Specialized measurement system of the Khar'kov Polytechnic Institute for investigating the ionosphere by the incoherent-scattering method // Radiophysics and Quantum Electronics. 1975. Vol. 18, Iss. 9, P. 1026-1027. DOI: 10.1007/BF01038201.
Рогожкин Е.В., Маенко Ф.А. Цифровой коррелометр для исследований сигналов с известной центральной частотой спектра // Вестник ХПИ. Сер. “Автоматика и приборостроение”. Харьков, 1975. №103 (2). С. 70-74.
Рогожкин Е.В., Белозеров Д.П., Еремин А.Н. Информационные возможности цифровой обработки радиосигналов при известной несущей частоте // Вестник Нац. техн. ун-та “ХПИ”: сб. науч. тр. темат. вып. : Радиофизика и ионосфера. Харьков : НТУ “ХПИ”, 2003. № 7, т. 4. С. 81-88.
Емельянов Л.Я., Лялюк А.И., Рогожкин Е.В. Особенности обработки сигналов некогерентного рассеяния на радаре Института ионосферы // Радиотехника. 2015. Вып. 182. C. 29-33.
Рогожкин Е.В., Подъячий Ю.И., Емельянов Л.Я. Модификация цифрового представления радиолокационных сигналов // Радиотехника. 2019. Вып. 196. С. 69-75.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access)