RU180812U1 - INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES - Google Patents

INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES Download PDF

Info

Publication number
RU180812U1
RU180812U1 RU2018104375U RU2018104375U RU180812U1 RU 180812 U1 RU180812 U1 RU 180812U1 RU 2018104375 U RU2018104375 U RU 2018104375U RU 2018104375 U RU2018104375 U RU 2018104375U RU 180812 U1 RU180812 U1 RU 180812U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
sna
regenerator
subnanosecond
pulse
Prior art date
Application number
RU2018104375U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Костин
Константин Анатольевич Бойков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет"
Priority to RU2018104375U priority Critical patent/RU180812U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU180812U1 publication Critical patent/RU180812U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/18Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein range gates are used
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073Synchronisation aspects
    • H04B1/7085Synchronisation aspects using a code tracking loop, e.g. a delay-locked loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/156Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using temporal properties of the received signal, e.g. detecting pulse width
    • H04L27/1563Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using temporal properties of the received signal, e.g. detecting pulse width using transition or level detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам радиоимпульсной регенерации в системах высокоскоростной стробоскопической оцифровки, а именно к череспериодному регенератору квазистационарной последовательности субнаносекундных (СНС) радиоимпульсов, состоящему из активного усилителя, охваченного положительной обратной связью, быстродействующего ключа, аттенюатора, двух линий задержки и буферного усилителя, позволяющему проводить оцифровку сверхкороткоимпульсных нестационарных волновых процессов с неустойчивой формовременной электродинамикой распределения напряженности электрической компоненты поля в задачах сверхширокополосного радиовидения и радиомониторинга. Полезная модель обеспечивает регенерацию квазистационарной последовательности до 30 идентичных СНС радиоимпульсов.The utility model relates to radio-pulse regeneration devices in high-speed stroboscopic digitization systems, namely to an inter-period regenerator of a quasistationary sequence of subnanosecond (SNA) radio pulses, consisting of an active amplifier covered by positive feedback, a high-speed key, an attenuator, two delay lines and a buffer amplifier digitization of ultrashort-pulse non-stationary wave processes with an unstable shaped time electrode the dynamics of the distribution of the electric field component strength in the problems of ultra-wideband radio vision and radio monitoring. The utility model provides the regeneration of a quasi-stationary sequence of up to 30 identical SNA radio pulses.

Description

Полезная модель относится к устройствам радиоимпульсной регенерации в системах высокоскоростной стробоскопической оцифровки и может быть использована для параметрического исследования и создания прототипа череспериодного циклоповторителя субнаносекундных (СНС) сигналов для оцифровки сверхкороткоимпульсных нестационарных волновых процессов с неустойчивой формовременной электродинамикой распределения напряженности электрической компоненты поля в задачах сверхширокополосного радиовидения и радиомониторинга.The utility model relates to radio-pulse regeneration devices in high-speed stroboscopic digitization systems and can be used for parametric studies and prototyping of a periodically cyclic repeater of subnanosecond (SNS) signals for digitizing ultrashort-pulse non-stationary wave processes with unstable shape-time electrodynamics of the field of the electric field and the voltage of the electric field and .

Работы по поиску методов и средств высокоскоростной оцифровки субнаносекундных (СНС) сигналов ведутся с середины прошлого века и основные направления исследований так или иначе связаны со стробоскопическим приемом и обработкой при помощи методов масштабно-временного преобразования (МВП) [Кольцов Ю.В. Методы и средства анализа и формирования сверхкороткоимпульсных сигналов. Монография. - М.: Радиотехника, 2004. - 128 с.], строб-фрейм-дискретизации (СФД) [Будагян И.Ф. и др. Строб-фрейм-дискретизация радиоимпульсов субнаносекундного диапазона / Радиотехника и электроника, 2017, Т. 62, №5, с. 486-492; Будагян И.Ф. и др. Атактовая оцифровка сверхкоротких импульсов в гибридных системах радиофотонного сканирования / Журнал радиоэлектроники, 2016, №3] и т.д. В связи с этим данные методы не позволяют осуществлять обработку нестационарных СНС импульсов.Work on the search for methods and means of high-speed digitization of subnanosecond (SNA) signals has been underway since the middle of the last century and the main areas of research are somehow related to stroboscopic reception and processing using time-scale conversion (MVP) methods [Koltsov Yu.V. Methods and tools for the analysis and formation of ultrashort pulse signals. Monograph. - M .: Radio engineering, 2004. - 128 p.], Strobe-frame-discretization (SFD) [Budagyan I.F. et al. Strobe-frame-discretization of radio pulses of the subnanosecond range / Radio engineering and electronics, 2017, V. 62, No. 5, p. 486-492; Budagyan I.F. et al. Attack digitization of ultrashort pulses in hybrid systems of radio photon scanning / Journal of Radio Electronics, 2016, No. 3], etc. In this regard, these methods do not allow the processing of unsteady SNA pulses.

В то время как предлагаемая полезная модель позволяет компенсировать указанный недостаток и впервые исследовать возможность приема нестационарных СНС импульсов при помощи средств высокоскоростной оцифровки.While the proposed utility model allows you to compensate for this drawback and for the first time to explore the possibility of receiving unsteady SNA pulses using high-speed digitization.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в обеспечении регенерации квазистационарной последовательности до 30 идентичных СНС радиоимпульсов, позволяющих провести высокоскоростную стробоскопическую оцифровку за однократный прием при помощи средств масштабно-временного преобразования и строб-фрейм-дискретизации.The technical result achieved by the proposed utility model is to ensure the regeneration of a quasi-stationary sequence of up to 30 identical SNA radio pulses, allowing high-speed stroboscopic digitization for a single reception using time-scale conversion and strobe-frame sampling.

Указанный технический результат достигается череспериодным регенератором квазистационарной последовательности СНС радиоимпульсов, состоящим из активного усилителя, охваченного положительной обратной связью, коэффициент усиления которого определяется отношением номиналов резисторов R3 и R2, с быстродействующим ключом U1 для подачи на его вход СНС импульса и его прохождения через указанный усилитель и аттенюатор в виде элемента задержки LW2 с резисторами R5 и R4, на время переключения плечей UI задерживаемого указанной линией задержки, для повторного усиления через цепь положительной обратной связи, и параллельно для стробоскопического преобразования через буферный усилитель,The indicated technical result is achieved by an inter-period regenerator of a quasistationary SNA sequence of radio pulses, consisting of an active amplifier covered by positive feedback, the gain of which is determined by the ratio of the values of resistors R3 and R2, with a high-speed switch U1 for supplying a pulse to the SNA input and passing it through the specified amplifier and an attenuator in the form of a delay element LW2 with resistors R5 and R4, for the time of switching the shoulders UI delayed by the specified delay line, for re-amplification through a positive feedback circuit, and in parallel for stroboscopic conversion through a buffer amplifier,

причем

Figure 00000001
moreover
Figure 00000001

где XLW2 - импеданс линии задержки.where X LW2 is the delay line impedance.

Предложенный регенератор позволяет проводить оцифровку сверхкороткоимпульсных нестационарных волновых процессов с неустойчивой формовременной электродинамикой распределения напряженности электрической компоненты поля в задачах сверхширокополосного радиовидения и радиомониторинга.The proposed regenerator allows the digitization of ultrashort-pulse non-stationary wave processes with unstable form-time electrodynamics of the distribution of the electric field component strength in the problems of ultra-wideband radio-vision and radio monitoring.

Предлагаемая полезная модель построена на элементах быстродействующей полупроводниковой электроники и реализует регенеративную функцию преобразования нестационарного СНС импульса в серию квазистационарных СНС импульсов с заданной периодичностью для последующей высокоскоростной стробоскопической оцифровки.The proposed utility model is built on the elements of high-speed semiconductor electronics and implements the regenerative function of converting an unsteady SNA pulse into a series of quasistationary SNA pulses with a given frequency for subsequent high-speed stroboscopic digitization.

На фиг. 1 представлена схема электрическая принципиальная череспериодного регенератора квазистационарной последовательности субнаносекундных радиоимпульсов.In FIG. 1 is a schematic electrical diagram of the interperiodic regenerator of a quasistationary sequence of subnanosecond radio pulses.

Принцип работы череспериодного регенератора основан на конечном многократном повторении СНС импульса, пришедшего на вход XI ключа U1 за счет положительной обратной связи усилителя U2.The principle of operation of the inter-period regenerator is based on the final multiple repetition of the SNS pulse received at the input XI of the key U1 due to the positive feedback of the amplifier U2.

Одновременно с приходом СНС импульса, на вход Х2 подается сигнал управления ключом U1, проходящий через линию LW1 с задержкой не меньшей длительности импульса. Далее СНС импульс проходит через усилитель U2 (коэффициент усиления определяется отношением номиналов резисторов R3 к R2) и задерживается линией LW2, на время переключения плечей U1. Затем СНС импульс поступает на аттенюатор, сформированный элементами LW2, R4 и R5, а от него параллельно на:Simultaneously with the arrival of the SNA pulse, the key control signal U1 is passed to input X2, passing through line LW1 with a delay of at least the pulse duration. Further, the SNA pulse passes through the amplifier U2 (the gain is determined by the ratio of the values of the resistors R3 to R2) and is delayed by the line LW2, while switching the shoulders U1. Then the SNA pulse is fed to the attenuator formed by the elements LW2, R4 and R5, and from it in parallel to:

- дальнейшее стробоскопическое преобразование через буферный усилитель U3 (коэффициент усиления определяется отношением номиналов резисторов R8 к R7) на выход Х4;- further stroboscopic conversion through the buffer amplifier U3 (the gain is determined by the ratio of the values of the resistors R8 to R7) to output X4;

- на вход усилителя U2 посредством положительной обратной связи, через переключенное плечо U2.- to the input of the amplifier U2 through positive feedback, through the switched arm U2.

Таким образом, затухающий СНС импульс повторно усиливается через время задержки линии LW2 и цикл повторяется. Очевидно, что для реализации устойчивой генерации необходимо соблюдение условия:Thus, the fading SNS pulse is re-amplified through the delay time of the LW2 line and the cycle repeats. Obviously, for the implementation of sustainable generation, the following conditions must be met:

Figure 00000002
Figure 00000002

где XLW2 - импеданс линии задержки.where X LW2 is the delay line impedance.

Емкости C1, С2, С3, С4 выполняют разделительную функцию, резисторы R1 и R6 - функцию смещения.Capacities C1, C2, C3, C4 perform a separation function, resistors R1 and R6 - a bias function.

Следует заметить, что элементная база и номиналы компонентов выбираются исходя из рабочей полосы регенератора. Например, для полосы 1 ГГц можно использовать электронную компонентную базу со следующими параметрами:It should be noted that the elemental base and component ratings are selected based on the working band of the regenerator. For example, for the 1 GHz band, you can use the electronic component base with the following parameters:

U1 - НМС-С011;U1 - NMS-C011;

U2 - AD8003;U2 - AD8003;

С1, С2, С3, С4 - 100 пФ;C1, C2, C3, C4 - 100 pF;

R1, R6, R7, R8 - 10 кОм;R1, R6, R7, R8 - 10 kOhm;

R2, R4 - 510 Ом (при условии XLW2 << R4);R2, R4 - 510 Ohms (subject to X LW2 <<R4);

R3, R5 - 51 кОм;R3, R5 - 51 kΩ;

LW1 - длительность ≈1 нс;LW1 - duration ≈1 ns;

LW2 - длительность ≈10 нс.LW2 - duration ≈10 ns.

Claims (3)

Череспериодный регенератор квазистационарной последовательности субнаносекундных (СНС) радиоимпульсов, состоящий из активного усилителя, охваченного положительной обратной связью, коэффициент усиления которого определяется отношением номиналов резисторов R3 и R2, с быстродействующим ключом U1 для подачи на его вход СНС импульса и его прохождения через указанный усилитель и аттенюатор в виде элемента задержки LW2 с резисторами R5 и R4, на время переключения плечей UI задерживаемого указанной линией задержки, для повторного усиления через цепь положительной обратной связи, и параллельно для стробоскопического преобразования через буферный усилитель,An intermittent regenerator of a quasistationary sequence of subnanosecond (SNA) radio pulses, consisting of an active amplifier covered by positive feedback, the gain of which is determined by the ratio of the values of resistors R3 and R2, with a high-speed switch U1 for supplying a pulse to the SNA input and passing it through the specified amplifier and attenuator in the form of a delay element LW2 with resistors R5 and R4, for the time of switching the shoulders UI delayed by the specified delay line, for re-amplification through positive feedback, and in parallel for stroboscopic conversion through a buffer amplifier, причем
Figure 00000003
moreover
Figure 00000003
где XLW2 - импеданс линии задержки.where X LW2 is the delay line impedance.
RU2018104375U 2018-02-06 2018-02-06 INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES RU180812U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018104375U RU180812U1 (en) 2018-02-06 2018-02-06 INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018104375U RU180812U1 (en) 2018-02-06 2018-02-06 INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU180812U1 true RU180812U1 (en) 2018-06-22

Family

ID=62712672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018104375U RU180812U1 (en) 2018-02-06 2018-02-06 INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU180812U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205216U1 (en) * 2021-02-16 2021-07-05 Константин Анатольевич Бойков ULTRA FAST PULSE REGENERATOR WITH DETECTION FUNCTION

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU26265U1 (en) * 2002-04-08 2002-11-20 Волгоградский государственный университет STROBOSCOPIC SELECTOR OF MOVING GOALS
US6493378B1 (en) * 1998-01-06 2002-12-10 Topcon Gps Llc Methods and apparatuses for reducing multipath errors in the demodulation of pseudo-random coded signals
RU2427075C2 (en) * 2010-03-11 2011-08-20 Дмитрий Геннадьевич Митрофанов Asynchronous-cepstrum method of extracting encoded information sent to user using ultra-wideband pulses
US20120044017A1 (en) * 2009-05-07 2012-02-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Demodulator and system for transmitting modulated information, in particular for radiofrequency identification tags
WO2014189443A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Autoliv Development Ab Fmcw radar blocking detection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6493378B1 (en) * 1998-01-06 2002-12-10 Topcon Gps Llc Methods and apparatuses for reducing multipath errors in the demodulation of pseudo-random coded signals
RU26265U1 (en) * 2002-04-08 2002-11-20 Волгоградский государственный университет STROBOSCOPIC SELECTOR OF MOVING GOALS
US20120044017A1 (en) * 2009-05-07 2012-02-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Demodulator and system for transmitting modulated information, in particular for radiofrequency identification tags
RU2427075C2 (en) * 2010-03-11 2011-08-20 Дмитрий Геннадьевич Митрофанов Asynchronous-cepstrum method of extracting encoded information sent to user using ultra-wideband pulses
WO2014189443A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Autoliv Development Ab Fmcw radar blocking detection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205216U1 (en) * 2021-02-16 2021-07-05 Константин Анатольевич Бойков ULTRA FAST PULSE REGENERATOR WITH DETECTION FUNCTION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110649976B (en) Bit state measuring and reading device and method suitable for multi-quantum computer chip
RU180812U1 (en) INTERSEQUENT REGENERATOR OF QUASI-STATIONARY SEQUENCE OF SUBNANOSECOND RADIO PULSES
KR100979155B1 (en) Impulse generator utilizing nonlinear transmission line
CN203858282U (en) Intermediate-frequency broadband digital peak detection circuit
CN111082784B (en) All-solid-state nanosecond pulse generator based on double-path Marx tangency
CN209929679U (en) Narrow pulse driving system of pulse laser
CN103490750B (en) A kind of based on producing circuit with the ultrafast pulse of door at a high speed
CN203482170U (en) Ultrafast pulse generating circuit based on superspeed voltage comparator
CN107809222A (en) A kind of pulse signal generator
CN110635850B (en) Self-differential balance detection device and detection method for quantum communication system
CN106814517B (en) D conversion method and device based on photon duplicate cache auxiliary
Hu et al. Note: All solid-state high repetitive sub-nanosecond risetime pulse generator based on bulk gallium arsenide avalanche semiconductor switches
RU106385U1 (en) TEST SIGNAL GENERATOR FOR STUDYING THE NONLINEARITY OF VIDEO PULSE SIGNAL CONVERSION BY OBJECT
CN110620570A (en) Low-jitter pulse width high-resolution adjustable square wave pulse generation system and method
RU2544837C1 (en) Method of transmitting information using ultra-broadband pulsed signal
Xiong et al. Development of a quasi time stretch technology for indoor positioning system based on pulse modulated ultra high frequency radio
US3999135A (en) Clock signal regeneration system operating on ternary pulses
CN110764734B (en) Device and method for generating Gaussian white noise by true random number
CN102636696A (en) Testing method for input impedance of switched capacitor analog-digital converter
SU687575A1 (en) Pulse stretcher
RU175483U1 (en) TRACE SEARCH SIGNAL GENERATOR
SU150132A1 (en) Square pulse generator
SU582585A1 (en) Input telegraphy device
SU855952A1 (en) Unit for shortening pulse duration
RU157940U1 (en) SAMPLING AND STORAGE DEVICE