RU174924U1 - Устройство определения параметров радиотехнических сигналов - Google Patents

Устройство определения параметров радиотехнических сигналов Download PDF

Info

Publication number
RU174924U1
RU174924U1 RU2016132874U RU2016132874U RU174924U1 RU 174924 U1 RU174924 U1 RU 174924U1 RU 2016132874 U RU2016132874 U RU 2016132874U RU 2016132874 U RU2016132874 U RU 2016132874U RU 174924 U1 RU174924 U1 RU 174924U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
determination module
signal
input
carrier frequency
phase difference
Prior art date
Application number
RU2016132874U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Семенович Кузнецов
Олег Евгеньевич Славянский
Андрей Олегович Славянский
Сергей Степанович Щесняк
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" (Госкорпорация "РОСКОСМОС")
Priority to RU2016132874U priority Critical patent/RU174924U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU174924U1 publication Critical patent/RU174924U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области систем обработки информации и измерительной технике и может быть использовано для определения параметров радиотехнических (широкополосных) сигналов и координат их источников. Устройство содержит аналого-цифровые преобразователи (АЦП), подключенные с помощью шины данных АЦП к модулям определения несущей частоты и определения разности фаз программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Выходы модуля определения разностей фаз, модуля определения длительности импульса и модуля определения несущей частоты соответственно соединены со входами модуля передачи информации. Причем выход модуля определения разностей фаз также соединен со входом модуля обнаружения полезного сигнала, а его выход соединен со входом модуля определения длительности импульса. При этом АЦП и ПЛИС работают на тактовой частоте, заданной тактовым генератором, отношение значения которой к несущей частоте сигнала лежит в пределах от 0,75 до 0,85. Технический результат заключается в возможности обнаруживать полезный сигнал при отрицательных значениях уровня сигнал/шум, определении частоты несущей, длительности импульсов, пеленгационных параметров входного сигнала в режиме реального времени вне зависимости от вида модуляции и манипуляции входного сигнала. 1 ил.

Description

Устройство относится к области систем обработки информации и измерительной технике и может быть использовано для определения параметров радиотехнических сигналов и координат их источников.
Широко известны способы оценки параметров синусоидального сигнала с помощью спектрального анализа в системах обработки информации и в измерительной технике (патенты RU 133041; RU 2137143; RU 229725; RU 276375; RU 399919). При этом на борту используют аналоговый или цифровой узкополосный фильтр, частота которого перестраивается в определенной частотной области. С увеличением ширины спектра сигнала точность оценок его параметров снижается.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ определения параметров широкополосного сигнала [патент RU 2517799, МПК G01R 23/00, опубл. 27.05.2014], заключающийся в том, что сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя, получаются квадратурные компоненты А, В на заданной частоте, которые преобразуются в амплитуду и начальную фазу, формирующие амплитудно-частотный спектр и фазо-частотный спектр сигнала, по максимуму которых оценивается частота, амплитуда и начальная фаза сигнала.
Недостатками данного технического решения являются возможность определения параметров только синусоидальных сигналов, т.е. сигналов без модуляции и манипуляции, а также частичная обработка сигналов в частотной области, что требует дополнительных ресурсов вычисления.
Задачей полезной модели является определение параметров радиотехнических сигналов и направления на источники радиотехнических сигналов независимо от вида их модуляции и манипуляции в режиме жесткого реального времени средствами бортовой аппаратуры.
Указанная задача решается за счет того, что обработка радиотехнических сигналов производится на тактовой частоте, значение которой относится к несущей частоте сигнала в пределах от 0, 75 до 0, 85 соответственно, производится свертка отсчетов сигнала в исследуемом канале с двумя последовательными квазиквадратурными отсчетами того же сигнала в выбранном опорном канале.
В состав устройства входят синхронизированные аналого-цифровые преобразователи, частота дискретизации которых регулируется командами от сверхбольших интегральных схем. К дифференциальным выходам аналого-цифровых преобразователей подключены выводы сверхбольших интегральных схем и следующие модули: модуль обнаружения полезного широкополосного сигнала в смеси сигнал/шум с уровнем от -5 дБ, модуль определения длительности импульса в пределах от 0, 3 до 30000 мкс, модуль определения несущей частоты в сигнале с точностью до 1 кГц, модуль определения разностей фаз между каналами и выбранным опорным каналом со среднеквадратическим отклонением до 5°, модуль передачи информации.
Устройство работает следующим образом.
При включении питания устройство автоматически загружается и запускается. Сверхбольшая интегральная схема при запуске настраивает частоту дискретизации аналого-цифровых преобразователей и синхронно перезагружает их с сохранением регистров настроек параметров, после чего ожидает пять секунд и запускает все программно-аппаратные модули. На каждом такте частоты дискретизации производится аналого-цифровое преобразование сигнала, при котором наблюдается переоцифровка с коэффициентом в пределах от 1, 18 до 1, 33, тогда на каждые четыре периода входного сигнала приходится один период оцифрованного сигнала. Можно считать, что каждый следующий оцифрованный отсчет входного сигнала отстоит по фазе от предыдущего на 90°. В модуле определения разностей фаз между каналами и выбранным опорным каналом производится свертка отсчета сигнала в канале 2 (см. фиг. 1) с двумя последовательными отсчетами сигнала той же частоты и амплитуды в канале 1, аналогичная свертке с квадратурными составляющими опорного сигнала в синхронном детекторе.
При частоте входного сигнала, отличающейся от центральной, это приближение имеет тем меньшую точность, чем больше истинная промежуточная частота отстает от центральной. Компенсация данного эффекта в заявляемом устройстве производится накоплением последовательно вычисленных сверток с периодом накопления 16, 32, 64, 128 тактов частоты дискретизации аналого-цифровых преобразователей. Использование указанного способа определения разности фаз между каналами позволяет обеспечить инвариантность к типу модуляции и манипуляции входного радиотехнического сигнала. За счет возможности увеличения периода накопления обеспечивается корректное определение пеленгационных параметров входного сигнала при отрицательном уровне сигнал/шум.
Модуль обнаружения полезного широкополосного сигнала в смеси сигнал/шум осуществляет обнаружение в режиме реального времени по информации от модуля определения разностей фаз между каналами. Принцип обнаружения заключается в определении наличия полезного сигнала в приемных каналах устройства в случае постоянства фаз между каналами. Для предотвращения ложного срабатывания и, в то же время, для получения управляемого порога, при превышении выдается признак наличия полезного сигнала в смеси сигнал/шум, используются изменяемые параметры обнаружения в виде количества каналов Nk, постоянство рассчитанных фаз между которыми принимается за наличие сигнала, и величины допуска на точность Δϕ, с которой принимается равенство между текущим и следующим участком определения значения фазы.
Модуль определения длительности импульса использует информацию от модуля обнаружения полезного широкополосного сигнала. При появлении признака наличия полезного сигнала записывается время начала импульса от момента старта работы в тактах сигнала оцифровки. При пропадании признака наличия полезного сигнала определение параметров сигнала продолжается, но информация об импульсе будет ими дополнена только в случае, когда в интервале времени до 6 мкс снова будет выставлен признак наличия сигнала. Это сделано для обеспечения повышения надежности и вероятности верного определения длительности в условиях наличия мгновенных фазовых искажений, низким уровнем сигнал/шум.
В модуле определения несущей частоты измеряется количество тактов частоты дискретизации аналого-цифровых преобразователей, которое приходится на 16, 32, 128 периодов входного сигнала. Далее при подготовке пакета выходных данных полученное количество переводится в значение промежуточной частоты.
Использование в составе заявляемого устройства сверхбольших интегральных схем с указанными модулями обеспечивает в сравнении с прототипом заявляемого устройства обнаружение полезного сигнала при отрицательных значения уровня сигнал/шум, определение частоты несущей, определение длительности импульсов, определение пеленгационных параметров входного сигнала в режиме реального времени вне зависимости от вида модуляции и манипуляции входного сигнала.
Заявляемое устройство также позволяет определять тип частотной модуляции, величину девиации частоты для импульсных частотно-модулированных сигналов, количество скачков для импульсных фазоманипулированных сигналов.

Claims (1)

  1. Устройство обработки радиотехнических сигналов, принимающее и преобразующее входной сигнал, используемое для определения параметров сигналов, характеризующееся тем, что оно содержит аналого-цифровые преобразователи (АЦП), подключенные с помощью шины данных АЦП к модулям определения несущей частоты и определения разности фаз программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), где выходы модуля определения разностей фаз, модуля определения длительности импульса и модуля определения несущей частоты соответственно соединены со входами модуля передачи информации, причем выход модуля определения разностей фаз также соединен со входом модуля обнаружения полезного сигнала, а его выход соединен со входом модуля определения длительности импульса, при этом АЦП и ПЛИС работают на тактовой частоте, заданной тактовым генератором, отношение значения которой к несущей частоте сигнала лежит в пределах от 0,75 до 0,85.
RU2016132874U 2016-08-10 2016-08-10 Устройство определения параметров радиотехнических сигналов RU174924U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132874U RU174924U1 (ru) 2016-08-10 2016-08-10 Устройство определения параметров радиотехнических сигналов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132874U RU174924U1 (ru) 2016-08-10 2016-08-10 Устройство определения параметров радиотехнических сигналов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU174924U1 true RU174924U1 (ru) 2017-11-10

Family

ID=60263247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132874U RU174924U1 (ru) 2016-08-10 2016-08-10 Устройство определения параметров радиотехнических сигналов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU174924U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617900A (en) * 1966-07-07 1971-11-02 Litton Systems Inc Digital frequency detecting system
RU2090897C1 (ru) * 1993-12-24 1997-09-20 Борис Георгиевич Келехсаев Способ определения частоты синусоидального сигнала
RU2183839C1 (ru) * 2000-10-30 2002-06-20 Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" Всероссийского НИИ "Градиент" Способ измерения частоты синусоидальных сигналов и устройство для его реализации
RU2517799C1 (ru) * 2012-12-21 2014-05-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Способ определения параметров широкополосного сигнала

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617900A (en) * 1966-07-07 1971-11-02 Litton Systems Inc Digital frequency detecting system
RU2090897C1 (ru) * 1993-12-24 1997-09-20 Борис Георгиевич Келехсаев Способ определения частоты синусоидального сигнала
RU2183839C1 (ru) * 2000-10-30 2002-06-20 Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" Всероссийского НИИ "Градиент" Способ измерения частоты синусоидальных сигналов и устройство для его реализации
RU2517799C1 (ru) * 2012-12-21 2014-05-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Способ определения параметров широкополосного сигнала

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8138969B2 (en) Monobit based low cost high performance radar warning receiver
US7734464B2 (en) RF autocorrelation signal trigger generator
EP2574959A1 (en) Time delay estimation
JP2006030202A (ja) 実時間パワー・マスク・トリガ
CN105324970B (zh) 同时双重传输的检测
EP2418498A2 (en) Time-domain triggering in a test and measurement instrument
JP2015527005A5 (ru)
US20100069030A1 (en) Frequency measuring broadband digital receiver
US8401050B1 (en) Multiple projection sampling for RF sampling receivers
Helton et al. FPGA-based 1.2 GHz bandwidth digital instantaneous frequency measurement receiver
RU2008109450A (ru) Способ снижения нижней границы измерения малых дальностей до нуля и устройство когерентного импульсно-доплеровского радиовысотомера, реализующего способ
US9450598B2 (en) Two-stage digital down-conversion of RF pulses
US9244156B1 (en) Orthogonal polarization signal agnostic matched filter
RU2683791C1 (ru) Способ определения видов радиолокационных сигналов в автокорреляционном приемнике
RU174924U1 (ru) Устройство определения параметров радиотехнических сигналов
US7738598B1 (en) Detection and time-of-arrival estimation using an IFM receiver
Mahlooji et al. Very high resolution digital instantaneous frequency measurement receiver
US9157985B1 (en) Signal agnostic matched filter parameter estimator
CN112068105B (zh) 一种调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统及方法
CN106771651B (zh) 一种脉冲网络分析仪脉冲内数据采集的同步方法
CN114184099A (zh) 一种测量引信时延的方法和装置
RU2550757C1 (ru) Устройство обнаружения шумовых гидроакустических сигналов на основе квадратурного приемника
RU110574U1 (ru) Устройство экспресс-анализа радиоизлучений с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты
Emelyanov et al. Features of signals reception and processing at the Kharkiv Incoherent Scatter Radar
RU154377U1 (ru) Экспресс-анализатор кратковременных источников радиоизлучений