RU2370792C2 - Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance - Google Patents
Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370792C2 RU2370792C2 RU2007138699/28A RU2007138699A RU2370792C2 RU 2370792 C2 RU2370792 C2 RU 2370792C2 RU 2007138699/28 A RU2007138699/28 A RU 2007138699/28A RU 2007138699 A RU2007138699 A RU 2007138699A RU 2370792 C2 RU2370792 C2 RU 2370792C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- remains
- intermediate frequency
- amplifier
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемые способ и устройство относятся к области поисково-спасательных работ и могут быть использованы для поиска засыпанных биообъектов или их останков в районах землетрясений, а также в альпинизме при поиске биообъектов, засыпанных, например, снежными лавинами или горными обвалами.The proposed method and device relates to the field of search and rescue operations and can be used to search for bombarded bioobjects or their remains in earthquake areas, as well as in mountaineering when searching for bioobjects bombarded with, for example, avalanches or mountain landslides.
Известны способы и устройства обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков (патенты РФ №2085997, 2105432, 2116099, 2206902, 2248235, 2288486; патенты США №4129868, 4673936; патент ЕР №0075199; Винокуров В.К. и др. Безопасность в альпинизме. - М.: 1983, с.136-137 и другие).Known methods and devices for detecting the location of buried biological objects or their remains (RF patents No. 2085997, 2105432, 2116099, 2206902, 2248235, 2288486; US patents No. 4129868, 4673936; patent EP No. 0075199; V.K. Vinokurov and others. Mountain climbing safety - M .: 1983, p.136-137 and others).
Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемым являются «Способ обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков и устройство для его осуществления» (патент РФ №2288486, G01V 3/12, 2005), которые и выбраны в качестве базовых объектов.Of the known methods and devices closest to the proposed are the "Method for detecting the location of buried biological objects or their remains and a device for its implementation" (RF patent No. 2288486, G01V 3/12, 2005), which are selected as the base objects.
Указанные способ и устройство обеспечивают повышение чувствительности и увеличение дальности действия.The specified method and device provide an increase in sensitivity and an increase in the range of action.
Для этого предварительно размещают на биообъекте, относящемся к группе риска, маломощный приемопередатчик, в качестве которого используют преобразователь на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Облучают участок, под поверхностью которого может находиться биообъект или его останки, направленным электромагнитным сигналом. Принимают переизлученный сигнал, выделяют модулирующий код. Перед излучением преобразуют сигнал по частоте с использованием частоты гетеродина и выделяют напряжение первой промежуточной частоты, равной сумме несущей частоты и частоты гетеродина. Принимаемый сигнал с фазовой манипуляцией повторно преобразуют по частоте. Выделяют напряжение второй промежуточной частоты и осуществляют синхронное детектирование на частоте ωг гетеродина.For this, a low-power transceiver, which is used as a transducer based on surface acoustic waves (SAWs), is preliminarily placed on a bioobject belonging to a risk group. An area is irradiated, under the surface of which a biological object or its remains can be located, directed by an electromagnetic signal. A re-emitted signal is received, a modulating code is isolated. Before radiation, the signal is converted in frequency using the local oscillator frequency and the voltage of the first intermediate frequency equal to the sum of the carrier frequency and the local oscillator frequency is isolated. The received signal with phase shift keying is re-converted in frequency. The voltage of the second intermediate frequency is isolated and synchronous detection is carried out at the frequency ω g of the local oscillator.
Устройство содержит сканирующий блок и приемопередатчик. Сканирующий блок содержит задающий генератор, циркулятор, приемопередающую антенну, фазовый детектор, компьютер, гетеродин, первый и второй смесители, усилители первой и второй промежуточных частот и пъезокристалл, микроволновую антенну, электроды, набор отражателей.The device comprises a scanning unit and a transceiver. The scanning unit contains a master oscillator, a circulator, a transceiver antenna, a phase detector, a computer, a local oscillator, the first and second mixers, amplifiers of the first and second intermediate frequencies and a piezocrystal, a microwave antenna, electrodes, a set of reflectors.
Однако известные технические решения не обеспечивают возможности для определения расстояния до засыпанных биообъектов или их останков.However, the known technical solutions do not provide the ability to determine the distance to the bombarded biological objects or their remains.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа и устройства путем определения расстояния до засыпанных биообъектов или их останков.An object of the invention is to expand the functionality of the method and device by determining the distance to the bombarded biological objects or their remains.
Поставленная задача решается тем, что способ обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков, основанный в соответствии с ближайшим аналогом на том, что предварительно размещают на биообъекте, относящемся к группе риска, маломощный приемопередатчик, в качестве которого используют пьезокристалл с нанесенным на его поверхность алюминиевым встречно-штыревым преобразователем, связанным с микрополосковой антенной, и набором отражателей, формируют высокочастотное колебание с несущей частотой ωс, преобразуют его по частоте с использованием частоты ωг гетеродина, выделяют напряжение первой промежуточной частоты ωпр1, равный сумме частоты ωпр1=ωг+ωс, усиливают его по мощности, облучают с помощью сканирующего блока засыпанный участок, под поверхностью которого может находиться биообъект или его останки, направленным электромагнитным сигналом, принимают его на засыпанном биообъекте или его останках, преобразуют в акустическую волну, обеспечивают ее распространение по поверхности пъезокристалла и обратное отражение, преобразуют отраженную акустическую волну опять в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого соответствует структуре встречно-штыревого преобразователя, сформированный сигнал с фазовой манипуляцией переизлучают микрополосковой антенной в эфир, принимают его антенной сканирующего блока, усиливают по амплитуде, принятый сигнал с фазовой манипуляцией на первой промежуточной частоте ωпр1 повторно преобразуют по частоте с использованием несущей частоты ωс, выделяют напряжение второй промежуточной частоты ωпр2=ωпр1-ωс=ωг, регистрируют выделенный модулирующий код, соответствующий структуре встречно-штыревого преобразователя, анализируют его и определяют принадлежность засыпанного биообъекта или его останков, отличается от ближайшего аналога тем, что задерживают напряжение гетеродина на время τ, перемножают его с напряжением второй промежуточной частоты, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное корреляционной функции R(τ), изменяют время задержки τ до наступления равенства τ=τЗ, где τЗ=2R/c, R - расстояние до засыпанного биообъекта или его останков, поддерживают указанное равенство, что соответствует максимальному значению корреляционной функции R(τ), определяют расстояние R до засыпанного биообъекта или его останков и используют задержанное напряжение гетеродина для синхронного детектирования принятого сигнала с фазовой манипуляцией на второй промежуточной частоте ωпр2=ωг.The problem is solved in that a method for detecting the location of buried bioobjects or their remains, based on the closest analogue on what is previously placed on a bioobject belonging to a risk group, is a low-power transceiver, which is used as a piezocrystal with an aluminum counter-coated on its surface -shtyrevym converter connected to the microstrip antenna, and a set of reflectors, form a high-frequency oscillation with the carrier frequency ω s, it is converted by ca Tote using frequency ω r LO isolated voltage of the first intermediate frequency ω pr1 equal to the sum frequency ω pr1 = ω r + ω s, increase its power, is irradiated with a scanning unit bombarded portion below the surface which can be bioobject or its remains directed by an electromagnetic signal, they receive it on a bombarded biological object or its remains, convert it into an acoustic wave, ensure its propagation over the surface of the piezocrystal and back reflection, transform the reflected acoustic wave again into an electromagnetic signal with phase shift keying, the internal structure of which corresponds to the structure of the interdigital transducer, the generated signal with phase shift keying is re-emitted by the microstrip antenna into the ether, receive by its scanning unit antenna, amplified by the amplitude, the received signal with phase shift keying at the first intermediate frequency ω CR1 is repeatedly converted in frequency using the carrier frequency ω s , the voltage of the second intermediate frequency ω CR2 = ω CR1 -ω c = ω g is isolated, reg strip the selected modulating code corresponding to the structure of the interdigital transducer, analyze it and determine the affiliation of the buried biological object or its remains, differs from the closest analogue in that they delay the local oscillator voltage for a time τ, multiply it with the voltage of the second intermediate frequency, and emit a low-frequency voltage proportional of the correlation function R (τ), the delay time τ is changed until the equality τ = τ З occurs , where τ З = 2R / c, R is the distance to the filled bioobject or its remains s, maintain the indicated equality, which corresponds to the maximum value of the correlation function R (τ), determine the distance R to the bombarded biological object or its remains, and use the delayed local oscillator voltage to synchronously detect the received signal with phase shift keying at the second intermediate frequency ω pr2 = ω g .
Поставленная задача решается тем, что устройство для обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков, содержащее в соответствии с ближайшим аналогом приемопередатчик, размещенный на биообъекте, относящемся к группе риска, и выполненный в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем, связанным с микрополосковой антенной, и набором отражателей, при этом встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами, связанными с микрополосковой антенной, и сканирующий блок, состоящий из последовательно включенных задающего генератора, первого смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, усилителя мощности, циркулятора, вход-выход которого связан с рупорной приемопередающей антенной, усилителя высокой частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, усилителя второй промежуточной частоты, фазового детектора и компьютера, отличается от ближайшего аналога тем, что оно снабжено перемножителем, фильтром нижних частот, экстремальным регулятором, блоком регулируемой задержки и индикатором дальности, причем к второму выходу гетеродина последовательно подключены блок регулируемой задержки, перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя второй промежуточной частоты, фильтр нижних частот, экстремальный регулятор, блок регулируемой задержки и индикатор дальности, второй вход фазового детектора соединен с первым выходом блока регулируемой задержки, второй вход компьютера соединен с вторым выходом блока регулируемой задержки.The problem is solved in that a device for detecting the location of buried bioobjects or their remains, containing, in accordance with the closest analogue, a transceiver located on a bioobject belonging to a risk group and made in the form of a piezoelectric crystal with an aluminum thin-film interdigital transducer deposited on its surface, associated with a microstrip antenna, and a set of reflectors, while the interdigital transducer contains two comb systems of electrodes, electrodes each one of the combs is connected to each other by buses connected to a microstrip antenna, and a scanning unit consisting of a serially connected master oscillator, a first mixer, the second input of which is connected to the first output of the local oscillator, the amplifier of the first intermediate frequency, power amplifier, circulator, input-output which is connected to a horn transceiver antenna, high-frequency amplifier, second mixer, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, amplifier of the second intermediate frequency, phase about the detector and the computer, differs from the closest analogue in that it is equipped with a multiplier, a low-pass filter, an extreme regulator, an adjustable delay unit and a range indicator, and an adjustable delay unit, a multiplier, the second input of which is connected to the second output, is connected in series to the second output of the local oscillator second intermediate frequency amplifier, low-pass filter, extreme regulator, adjustable delay unit and range indicator, the second input of the phase detector is connected to the first the output of the adjustable delay unit, the second input of the computer is connected to the second output of the adjustable delay unit.
Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на фиг.1 и 3. Частотная диаграмма, иллюстрирующая процесс преобразования сигналов по частоте, изображена на фиг.2. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, представлены на фиг.4.A block diagram of a device that implements the proposed method is presented in figures 1 and 3. A frequency diagram illustrating the process of converting signals by frequency is shown in figure 2. Timing diagrams explaining the operation of the device are presented in figure 4.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит сканирующий блок и приемопередатчик.A device that implements the proposed method contains a scanning unit and a transceiver.
Сканирующий блок содержит последовательно включенные задающий генератор 1, первый смеситель 9, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина 8, усилитель 10 первой промежуточной частоты, усилитель 2 мощности, циркулятор 3, вход-выход которого связан с рупорной приемопередающей антенной 4, усилитель 5 высокой частоты, второй смеситель 11, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 1, усилитель 12 второй промежуточной частоты, фазовый детектор 6, второй вход которого через блок 23 регулируемой задержки соединен со вторым выходом гетеродина 8, и компьютер 7, последовательно подключенные к второму выходу гетеродина 8, блок 23 регулируемой задержки, перемножитель 20, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя 12 второй промежуточной частоты, фильтр 21 нижних частот, экстремальный регулятор 22 и индикатор 24 дальности, перемножитель 20, фильтр 21 нижних частот 21, экстремальный регулятор 22 и блок 23 регулируемой задержки образуют коррелятор 19.The scanning unit contains a serially connected master oscillator 1, a first mixer 9, the second input of which is connected to the first output of the local oscillator 8, an amplifier 10 of the first intermediate frequency, a
Приемопередающий блок выполнен в виде пьезокристалла 13 с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем, связанным с микрополосковой антенной 14, и набором отражателей 18.The transceiver unit is made in the form of a
Встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн (ПАВ) содержит две гребенчатые системы электродов 15, шины 16 и 17, которые соединят электроды каждой из гребенок между собой. Шины 16 и 17 в свою очередь связаны с микрополосковой антенной 14.The interdigital transducer of surface acoustic waves (SAW) contains two comb systems of
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Задающим генератором 1 формируется высокочастотное колебание (фиг.4, а)The master oscillator 1 is formed of high-frequency oscillation (figure 4, a)
0≤t≤Tc, 0≤t≤T c ,
где Uс, ωс, φс, Тс - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания, которое поступает на первый вход первого смесителя 9, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 8 (фиг.4, б)where U s , ω s , φ s , T s is the amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of the high-frequency oscillation, which is supplied to the first input of the first mixer 9, the second input of which supplies the voltage of the local oscillator 8 (Fig. 4, b)
На выходе смесителя 9 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 10 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.4, в)The output of the mixer 9 is formed voltage of the Raman frequencies. The amplifier 10 is allocated the voltage of the first intermediate (total) frequency (figure 4, c)
0≤t≤Tc, 0≤t≤T c ,
где Where
K1 - коэффициент передачи смесителя;K 1 - gear ratio of the mixer;
ωпр1=ωс+ωГ - первая промежуточная (суммарная) частота;ω CR1 = ω s + ω G - the first intermediate (total) frequency;
φпр1=φс+φГ,φ pr1 = φ s + φ G ,
которое после усиления в усилителе 2 мощности через циркулятор 3 поступает в рупорную приемопередающую антенну 4 и излучается в эфир. С помощью рупорной антенны 4 последовательно облучается засыпанный участок, где предположительно находится биообъект или его останки.which, after amplification in the
Электромагнитный сигнал Uпр1(t) принимается микрополосковой антенной 14 приемопередатчика, размещенного на биообъекте или его останках. Последний представляет собой пьезокристалл 13 с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем ПАВ, который состоит из двух гребенчатых систем электродов 15, нанесенных на поверхность пьезокристалла 13. Электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами 16 и 17. Шины в свою очередь связаны с микроволновой антенной 14.The electromagnetic signal U pr1 (t) is received by the
Принцип работы встречно-штыревого преобразователя ПАВ основан на том, что переменные в пространстве и времени электрические поля, создаваемые в пьезоэлектрическом кристалле системой электродов, вызывают из-за пьезоэффекта упругие деформации, которые распространяются в кристалле в виде ПАВ.The principle of operation of the interdigital transducer of a surfactant is based on the fact that the electric fields in space and time created in a piezoelectric crystal by a system of electrodes cause elastic strains due to the piezoelectric effect, which propagate in the crystal as a surfactant.
Поверхностные акустические волны - это волны, распространяющиеся вдоль поверхности твердых тел в относительно тонком поверхностном слое. Скорость распространения ПАВ в кристаллах примерно на пять порядков меньше скорости распространения электромагнитных колебаний. Это значит, что на сантиметре кристалла можно разместить информацию, которая заполнит кабель длиной в километр.Surface acoustic waves are waves propagating along the surface of solids in a relatively thin surface layer. The propagation velocity of surfactants in crystals is approximately five orders of magnitude lower than the propagation velocity of electromagnetic waves. This means that on the centimeter of the crystal, you can place information that will fill a kilometer-long cable.
Высокая информационная емкость приборов на поверхностных акустических волнах впервые была использована в линиях задержки, которые позволяют хранить, преобразовывать, канализировать, отводить и отражать распространяющиеся в них сигналы.The high information capacity of instruments based on surface acoustic waves was first used in delay lines, which make it possible to store, transform, channel, divert and reflect the signals propagating in them.
В основе работы приборов на ПАВ лежат три физических процесса:The basis of the operation of devices on surfactants are three physical processes:
- преобразование входного электрического сигнала в акустическую волну;- conversion of the input electrical signal into an acoustic wave;
- распространение акустической волны вдоль поверхности звукопровода;- propagation of an acoustic wave along the surface of the sound duct;
- обратное преобразование ПАВ в электрический сигнал.- the inverse transformation of the surfactant into an electrical signal.
Для прямого и обратного преобразования ПАВ используются преобразователи поверхностных акустических волн. Наиболее распространенные среди которых получили встречно-штыревые преобразователи.For direct and inverse conversion of surfactants, transducers of surface acoustic waves are used. The most common among which received interdigital converters.
Принимаемое гармоническое колебание Uпр1(t) преобразуется встречно-штыревым преобразователем в акустическую волну, которая распространяется по поверхности пьезокристалла 13, отражается от набора 18 отражателей и опять преобразуется в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.4, д)The received harmonic oscillation U pr1 (t) is converted by an interdigital transducer into an acoustic wave that propagates along the surface of the
0≤t≤Tc, 0≤t≤T c ,
где φ=к{0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t) (фиг.4, г), причем φк(t)=const при kτЭ<t<(k+1)τЭ и может изменяться скачком при t=kτЭ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, N-1);where φ = k {0, π} - manipulated component phase DPSK mapping law in accordance with a modulation code M (t) (4 g), to which φ (t) = const at kτ E <t <( k + 1) τ Oe and can change abruptly at t = kτ Oe , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N-1);
τЭ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс (Тс=NτЭ).τ E , N - the duration and number of chips that make up a signal of duration T s (T s = Nτ E ).
При этом внутренняя структура сформированного ФМн-сигнала определяется топологией встречно-штыревого преобразователя, имеет индивидуальный характер и содержит всю необходимую уникальную информацию о владельце, например фамилия, имя, отчество, год рождения и т.п.In this case, the internal structure of the generated PSK signal is determined by the topology of the interdigital converter, has an individual character and contains all the necessary unique information about the owner, for example, last name, first name, middle name, year of birth, etc.
Сформированный ФМн-сигнал u2(t) излучается микрополосковой антенной 14 в эфир, принимается антенной 4 сканирующего блока и через циркулятор 3 и усилитель 5 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 11, на второй вход которого подается высокочастотное колебание uc(t) (фиг.4, а) с выхода задающего генератора 1 в качестве напряжения второго гетеродина. На выходе смесителя 11 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 12 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.4, е)The generated QPSK signal u 2 (t) is radiated by the
0≤t≤Tc, 0≤t≤T c ,
где Where
ωпр2=ωпр1-ωс=ωг промежуточная (разностная) частота;ω pr2 = ω pr1 -ω c = ω g intermediate (difference) frequency;
φпр2=φпр1-φс=φГ;φ CR2 = φ CR1 -φ with = φ G ;
τ3=2R/c - время запаздывания переизлученного сигнала;τ 3 = 2R / s is the delay time of the re-emitted signal;
R - расстояние до засыпанного биообъекта или его останков;R is the distance to the bombarded bioobject or its remains;
с - скорость распространения радиоволн,C is the propagation velocity of radio waves,
которое поступает на первый вход фазового детектора 6. На второй вход фазового детектора 6 подается напряжение uг(t) со второго выхода гетеродина 8 через блок 23 регулируемой задержки. На выходе последнего образуется следующее напряжениеwhich is fed to the first input of the phase detector 6. The second input of the phase detector 6 is supplied with voltage u g (t) from the second output of the local oscillator 8 through the adjustable delay unit 23. The output of the latter produces the following voltage
где τ - время задержки блока 23 регулируемой задержки.where τ is the delay time of the block 23 adjustable delay.
Напряжение uПР2(t-τ) с второго выхода усилителя 12 второй промежуточной частоты одновременно поступает на второй вход перемножителя 20, на первый вход которого подается напряжение uг1(t) с выхода блока 23 регулируемой задержки. Полученное на выходе перемножителя 20 напряжение пропускается через фильтр 21 нижних частот, на выходе которого формируется корреляционная функция R(τ).The voltage u PR2 (t-τ) from the second output of the amplifier 12 of the second intermediate frequency is simultaneously supplied to the second input of the multiplier 20, the first input of which is supplied with the voltage u g1 (t) from the output of the adjustable delay unit 23. The voltage obtained at the output of the multiplier 20 is passed through a low-pass filter 21, at the output of which a correlation function R (τ) is formed.
Экстремальный регулятор 22, подключенный к выходу фильтра 21 нижних частот, воздействует на блок 23 регулируемой задержки и поддерживает равенство τ=τЗ, что соответствует максимальному значению корреляционной функции R(τ).The extreme controller 22 connected to the output of the low-pass filter 21 acts on the adjustable delay unit 23 and maintains the equality τ = τ З , which corresponds to the maximum value of the correlation function R (τ).
Индикатор 24 дальности, связанный с блоком 23 регулируемой задержки, позволяет непосредственно считывать измеренное значение дальности R до засыпанного биообъекта или его останков. При этом на второй вход фазового детектора 6 подается следующее напряжениеThe range indicator 24, associated with the adjustable delay unit 23, allows you to directly read the measured value of the range R to the bombarded bioobject or its remains. In this case, the following voltage is supplied to the second input of the phase detector 6
которое используется в качестве опорного напряжения для синхронного детектирования принимаемого сигнала с фазовой манипуляцией на второй промежуточной частоте ωпр2 uпр2(t-τЗ).which is used as a reference voltage for synchronously detecting a received signal with phase shift keying at a second intermediate frequency ω pr2 u pr2 (t-τ З ).
На выходе фазового детектора 6 образуется низкочастотное напряжение (фиг.4, ж)The output of the phase detector 6 is formed of a low-frequency voltage (figure 4, g)
0≤t≤Tc, 0≤t≤T c ,
где Where
K2 - коэффициент передачи фазового детектора,K 2 - the transfer coefficient of the phase detector,
пропорциональное модулирующему коду M(t) (фиг.4, г). Это напряжение вместе с измеренным значением дальности R регистрируется и анализируется в компьютере 7.proportional to the modulating code M (t) (Fig. 4, d). This voltage, together with the measured range value R, is recorded and analyzed in computer 7.
К основным характеристикам устройства для обнаружения местонахождения биообъектов или их останков можно отнести следующие:The main characteristics of the device for detecting the location of biological objects or their remains include the following:
- мощность передатчика сканирующего блока - средняя не более 100 мВт;- transmitter power of the scanning unit - average not more than 100 mW;
- частотный диапазон - 900…920 МГц;- frequency range - 900 ... 920 MHz;
- дальность обнаружения - не менее 2000 м;- detection range - not less than 2000 m;
- количество кодовых комбинаций - 232…2128;- the number of code combinations - 2 32 ... 2 128 ;
- тип излучаемого сигнала - гармоническое колебание;- type of emitted signal - harmonic oscillation;
- тип отраженного (переизлученного) сигнала - широкополосный сигнал с фазовой манипуляцией (база сигнала В=ΔfсTс=200…1000, Δfc - ширина спектра);- type of reflected (re-emitted) signal - broadband signal with phase shift keying (signal base B = Δf with T c = 200 ... 1000, Δf c - spectrum width);
- габариты приемопередатчика, размещаемого на биообъекте или его останках - 8×15×5 мм;- dimensions of the transceiver located on the biological object or its remains - 8 × 15 × 5 mm;
- срок службы приемопередатчика - не менее 20 лет;- the service life of the transceiver is not less than 20 years;
- потребляемая приемопередатчиком мощность - 0 Вт.- power consumed by the transceiver - 0 W.
Каждый предполагаемый участник мероприятий которые могут сделать этого участника потенциально пострадавшим, относится к группе риска и должен быть снабжен достаточно простым, надежным и миниатюрным устройством (типа брелка, кольца или небольшого медальона), которое не должно затруднять обычную жизнедеятельность владельца, но должно нести на себе необходимую уникальную информацию об этом владельце.Each prospective participant in events that could make this participant potentially affected is a risk group and should be equipped with a fairly simple, reliable and miniature device (such as a keychain, ring or small medallion) that should not impede the owner’s normal life activity, but must bear necessary unique information about this owner.
Второе важное требование к этому устройству - предоставляемая возможность дистанционного считывания несущей им информации неограниченное число раз, без какого бы то ни было участия владельца и через продолжительное время, например после землетрясения. Этим требованиям удовлетворяют предлагаемые способ и устройство.The second important requirement for this device is the ability to remotely read the information that it carries, an unlimited number of times, without any involvement of the owner and after a long time, for example, after an earthquake. The proposed method and device satisfy these requirements.
С точки зрения обнаружения, сложные ФМн-сигналы обладают энергетической и структурной скрытностью.From the point of view of detection, complex QPSK signals have energetic and structural secrecy.
Энергетическая скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого широкополосный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскирован шумами и помехами. Причем энергия широкополосного сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of complex QPSK signals is due to their high compressibility in time or spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, the broadband QPSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a broadband signal is by no means small; it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point in this region the signal power is less than the power of noise and interference.
Структурная скрытность широкополосных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменения значений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку широкополосных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемного устройства.The structural secrecy of broadband QPSK signals is caused by a wide variety of their forms and significant ranges of parameter values, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of broadband QPSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiving device.
Широкополосные ФМн-сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять эти сигналы среди других сигналов и помех, действующих в той же полосе частот и в те же промежутки времени.Broadband FMN signals allow the use of a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to distinguish these signals from other signals and interference operating in the same frequency band and at the same time intervals.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипами и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивают определение расстояния R до засыпанных биообъектов или их останков. А используя направленные свойства рупорной антенны сканирующего блока и измеренное расстояние R, можно определить местоположение засыпанных биообъектов или их останков. Тем самым функциональные возможности известных способа и устройства расширены.Thus, the proposed method and device in comparison with prototypes and other technical solutions of a similar purpose provide a determination of the distance R to the bombarded biological objects or their remains. And using the directional properties of the horn antenna of the scanning unit and the measured distance R, it is possible to determine the location of the bombarded biological objects or their remains. Thus, the functionality of the known method and device is expanded.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007138699/28A RU2370792C2 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007138699/28A RU2370792C2 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007138699A RU2007138699A (en) | 2009-04-27 |
RU2370792C2 true RU2370792C2 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41018472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007138699/28A RU2370792C2 (en) | 2007-10-17 | 2007-10-17 | Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370792C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482896C1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method of detection of location of buried biological objects or their remains and device for its implementation |
RU2515191C2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-05-10 | Вячеслав Адамович Заренков | Method of locating buried biological objects or remains thereof and device for realising said method |
-
2007
- 2007-10-17 RU RU2007138699/28A patent/RU2370792C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482896C1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Method of detection of location of buried biological objects or their remains and device for its implementation |
RU2515191C2 (en) * | 2012-06-19 | 2014-05-10 | Вячеслав Адамович Заренков | Method of locating buried biological objects or remains thereof and device for realising said method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007138699A (en) | 2009-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9476973B2 (en) | Combined radar assembly with linear and nonlinear radar | |
CN108414966A (en) | A kind of wideband correlation direction-finding system and method based on time-modulation | |
US5323114A (en) | Method and apparatus for obtaining sectional information of the underground by measuring time differences and strength of electromagnetic signals | |
US8121222B2 (en) | Systems and methods for construction of time-frequency surfaces and detection of signals | |
CN103744078A (en) | Microwave stare correlated imaging device capable of performing random frequency hopping based on different code speeds | |
CN106597405A (en) | Multi-carrier signal form-based ionosphere detection method and system | |
RU2434253C1 (en) | Method to detect location of filled bioobjects or their remains and device for its realisation | |
RU2370792C2 (en) | Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance | |
RU2013121063A (en) | CLOCK SYNCHRONIZATION METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2431870C1 (en) | Method of detecting location of filled bio-objects or remains thereof and device for realising said method | |
RU2288486C1 (en) | Method and device for detecting location of biological objects or their remnants covered with earth | |
Gallagher et al. | Orthogonal frequency coded filters for use in ultra-wideband communication systems | |
RU2410729C1 (en) | Method of detecting location of filled bio-objects or remains thereof and device for realising said method | |
RU2248235C1 (en) | Method and device for determining location of buried biological objects or their remnants | |
RU2311623C2 (en) | Device for remote measuring of pressure | |
RU2426148C1 (en) | Telemetry system for identification of objects | |
RU2369418C1 (en) | Method for detection of dumped bioobjects or their remains location and device for their realisation | |
RU2625212C1 (en) | Method of control and registration of movement of vehicles | |
RU2515191C2 (en) | Method of locating buried biological objects or remains thereof and device for realising said method | |
RU2166769C1 (en) | System detecting and identifying objects including elements with nonlinear volt-ampere characteristics | |
RU2526533C2 (en) | Phase-based direction-finder | |
RU2327498C1 (en) | Method and device for detecting and localisation of covered biologic subjects or their remains | |
RU2206902C1 (en) | Method of detection of men in distress | |
RU2439607C1 (en) | Detection method of suffering distress and device for its implementation | |
Gallagher et al. | Orthogonal frequency coding for use in ultra wide band communications and correlators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091018 |