RU2488810C1 - Method for remote detection of substance - Google Patents

Method for remote detection of substance Download PDF

Info

Publication number
RU2488810C1
RU2488810C1 RU2012108017/28A RU2012108017A RU2488810C1 RU 2488810 C1 RU2488810 C1 RU 2488810C1 RU 2012108017/28 A RU2012108017/28 A RU 2012108017/28A RU 2012108017 A RU2012108017 A RU 2012108017A RU 2488810 C1 RU2488810 C1 RU 2488810C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
substance
reflected
voltage
signal
Prior art date
Application number
RU2012108017/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Большаков
Валерий Антонович Шубарев
Виктор Иванович Дикарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
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 Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2012108017/28A priority Critical patent/RU2488810C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488810C1 publication Critical patent/RU2488810C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: suspected hiding place of a narcotic drug is subjected to electromagnetic probing with a plane-polarised signal and right- and left-hand circularly polarised signals reflected from the narcotic drug in the concealment environment are received, wherein the reflected right-hand circularly polarised signal is time-gated in proportion to the depth of burial of the narcotic drug, and the reflected left-hand circularly polarised signal is frequency-converted using the frequency wr1 of a first heterodyne; first voltage at intermediate frequency is selected, and harmonic voltage at stable frequency wr1 of the first heterodyne is then selected; the phase shift between the reflected right- and left-hand circularly polarised signals at the stable frequency wr1 of the first heterodyne is then measured; the measured; the measured value of phase shift is compared with a reference value and a decision on presence of a narcotic drug in the concealment environment is made based on the comparison results, wherein the reflected left-hand circularly polarised signal is simultaneously frequency-converted using frequency wr2 of a second heterodyne.
EFFECT: high noise immunity of the receiving signals and reliability of detecting a substance by suppressing spurious signals received over image and combinational channels.
2 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к физическим измерениям, а именно к радиотехническим средствам, использующим магнитный резонанс для поиска и обнаружения наркотиков и взрывчатых веществ в составе предъявленных для исследования веществ, а также поляризационную селекцию и фазовый анализ для поиска и обнаружения наркотиков, упакованных в неметаллическую оболочку и находящихся в укрывающих средах, например в брюшной полости человека, используемого для транспортировки наркотических средств, багаже, чемоданах, дипломатах, сумках и т.п., и может найти применение в аэропортах, таможенных терминалах, блокпостах, автопарковках, железнодорожных вокзалах и т.п.The proposed method relates to physical measurements, namely to radio engineering tools using magnetic resonance to search and detect drugs and explosives in the composition of substances presented for research, as well as polarization selection and phase analysis to search and detect drugs packed in a non-metallic shell and located in covering environments, for example in the abdominal cavity of a person used to transport drugs, baggage, suitcases, diplomats, bags, etc., and we can t find use in airports, customs terminals, checkpoints, parking, railway stations, etc.

Известны способы дистанционного обнаружения вещества (патенты РФ №№2.128.832, 2.148.817, 2.150.105, 2.161.300, 2.165.104, 2.179.716, 2.185.614, 2.226.686, 2.244.942, 2.249.202, 2.308.734, 2.340.913; патенты США №4.756.866, 5.986.455, 6.194.898, 6.392.408; патенты Великобритании №2.159.626, 2.254.923, 2.289.344, 2.293.885; Гречишкин В.Д. и др. Локальный ЯКР в твердых телах. Успехи физических наук, 1993, т.163, №10; Дикарев В.И. Безопасность, защита и спасение человека. СПб, 2007, с.446-467 и др.).Known methods for remote detection of a substance (RF patents Nos. 2.128.832, 2.148.817, 2.150.105, 2.161.300, 2.165.104, 2.179.716, 2.185.614, 2.226.686, 2.244.942, 2.249.202, 2.308.734, 2.340.913; US patents No. 4,756.866, 5.986.455, 6.194.898, 6.392.408; UK patents No. 2,159.626, 2.254.923, 2.289.344, 2.293.885; Grechishkin V.D. . and other Local NQR in solids. Advances in Physical Sciences, 1993, vol. 163, No. 10; Dikarev V.I. Safety, protection and salvation of a person. St. Petersburg, 2007, pp. 466-467, etc.).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Способ дистанционного обнаружения вещества» (патент РФ №2.308.734, G01R 33/20, 2006), который и выбран в качестве прототипа.Of the known methods closest to the proposed one is the "Method for the remote detection of substances" (RF patent No. 2,308.734, G01R 33/20, 2006), which is selected as a prototype.

В указанном способе отраженный сигнал с левой круговой поляризацией преобразуют по частоте с использованием напряжения гетеродина, выделяют напряжение промежуточной частоты, перемножают его с отраженным сигналом с правой круговой поляризацией, выделяют гармоническое напряжение на стабильной частоте гетеродина, измеряют сдвиг фаз между отраженными сигналами с правой и левой круговой поляризацией на стабильной частоте гетеродина, сравнивают измеренное значение сдвига фаз с эталонным значением и по результату сравнения принимают решение о наличии наркотического вещества в укрывающей среде.In this method, the reflected signal with the left circular polarization is converted in frequency using the local oscillator voltage, the intermediate frequency voltage is extracted, it is multiplied with the reflected signal with the right circular polarization, the harmonic voltage is isolated at the stable frequency of the local oscillator, the phase shift between the reflected signals from the right and left circular polarization at a stable frequency of the local oscillator, compare the measured value of the phase shift with a reference value and the decision A report on the presence of a narcotic substance in a shelter.

В известном способе для приема отраженных сигналов с левой круговой поляризацией используется супергетеродинный приемник, в котором одно и то же значение промежуточной частоты wup может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах wc и wз1, т.е.In the known method for receiving reflected signals with left circular polarization, a superheterodyne receiver is used, in which the same value of the intermediate frequency w up can be obtained by receiving signals at two frequencies w c and w з1 , i.e.

wc-wг1=wup и wг1-wз1=wup.w c -w g1 = w up and w g1 -w z1 = w up .

Следовательно, если частоту настройки wc принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота wз1 которого отличается от частоты wc на 2wup и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты гетеродина wг1 (фиг.2). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость супергетеродинного приемника.Therefore, if the tuning frequency w c is taken as the main receiving channel, then along with it there will be a mirror receiving channel, the frequency w s1 of which differs from the frequency w c by 2w up and is located symmetrically (mirror) with respect to the local oscillator frequency w g1 (Fig. 2). Conversion on the mirror channel of the reception occurs with the same conversion coefficient K ol as on the main channel. Therefore, it most significantly affects the selectivity and noise immunity of a superheterodyne receiver.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнений условияIn addition to the mirror, there are other additional (combinational) reception channels. In general terms, any Raman receive channel occurs when the condition

w u p = | ± m w к i ± n w г 1 |

Figure 00000001
, w u p = | ± m w to i ± n w g one |
Figure 00000001
,

где wki - частота i-го комбинационного канала приема;where w ki is the frequency of the i-th Raman reception channel;

m, n, i - целые положительные числа.m, n, i are positive integers.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частотыThe most harmful combinational reception channels are those generated by the interaction of the first harmonic of the signal frequency with the harmonics of the frequency of the local oscillator of the small order (second, third, etc.), since the sensitivity of the receiver through these channels is close to the sensitivity of the main channel. So, for two combinational channels with m = 1 and n = 2 there correspond frequencies

wк1=2wг1-wup и wк2=2wг1+wup.w k1 = 2w g1 -w up and w k2 = 2w g1 + w up .

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости приема сигналов и достоверности обнаружения вещества.The presence of false signals (interference) received via mirror and Raman channels leads to a decrease in noise immunity of signal reception and the reliability of detection of a substance.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости приема сигналов и достоверности обнаружения вещества путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам.An object of the invention is to increase the noise immunity of signal reception and the reliability of detection of a substance by suppressing false signals (interference) received via mirror and Raman channels.

Поставленная задача решается тем, что согласно способа дистанционного обнаружения вещества с использованием дистанционного возбуждения электромагнитной волной магнитного резонанса в веществе и с последующим измерением частоты отклика, по наличию которого делают заключение о наличии данного вещества, при этом возбуждающий электромагнитный сигнал излучают на частоте, много большей частоты магнитного резонанса подлежащего обнаружению вещества, и модулируют излучаемый возбуждающий электромагнитный сигнал по поляризации на частоте магнитного резонанса, а отклик регистрируют на частоте модуляции, осуществляют электромагнитное зондирование предполагаемого места закладки наркотического вещества плоскополяризованным сигналом и прием сигналов с правой и левой круговой поляризацией, отраженных от наркотического вещества, находящегося в укрывающей среде, при этом отраженный сигнал с правой круговой поляризацией стробируют по времени, пропорциональном глубине залегания наркотического вещества, а отраженный сигнал с левой круговой поляризацией преобразуют по частоте с использованием частоты wг1 первого гетеродина, выделяют первое напряжение промежуточной частоты, а затем выделяют гармоническое напряжение на стабильной частоте wг1 первого гетеродина, измеряют сдвиг фаз между отраженными сигналами с правой и левой круговой поляризацией на стабильной частоте wг1 первого гетеродина, сравнивают измеренное значение сдвига фаз с эталонным значением и по результату сравнения принимают решение о наличии наркотического вещества в укрывающей среде, отличается от ближайшего аналога тем, что отраженный сигнал с левой круговой поляризацией одновременно преобразуют по частоте с использованием частоты wг2 второго гетеродина, выделяют второе напряжение промежуточной частоты, перемножают его с первым напряжением промежуточной частоты, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное корреляционной функции R(τ), сравнивают его с пороговым напряжением Uпop и в случае его превышения разрешают дальнейшую обработку принимаемых сигналов, которую начинают с перемножения первого напряжения промежуточной частоты с отраженным сигналом правой круговой поляризацией, причем частоты wг1 и wг2 первого и второго гетеродинов разносят на удвоенное значение промежуточной частотыThe problem is solved in that according to the method of remote detection of a substance using remote excitation by an electromagnetic wave of magnetic resonance in a substance and then measuring the response frequency, by the presence of which it is concluded that the substance is present, while the exciting electromagnetic signal is emitted at a frequency much higher magnetic resonance of the substance to be detected, and modulate the emitted exciting electromagnetic signal by polarization at a frequency of m resonance response, and the response is recorded at the modulation frequency, electromagnetic probing of the alleged site of the narcotic substance with a plane-polarized signal is carried out and signals with right and left circular polarization reflected from the narcotic substance in the covering medium are received, while the reflected signal with right circular polarization is gated time, proportional to the depth of the narcotic substance, and the reflected signal with left circular polarization is often converted e using frequency w r1 of the first local oscillator is isolated first voltage intermediate frequency, and then emit the harmonic voltage at a stable frequency w r1 of the first local oscillator is measured by the phase shift between the reflected signals from the right and left circular polarization to a stable frequency w r1 of the first local oscillator, comparing the measured the phase shift value with the reference value and, based on the comparison result, decide on the presence of a narcotic substance in the covering medium, differs from the closest analogue in that the reflected si cash left-circularly polarized simultaneously converted in frequency by using frequency w r2 of the second local oscillator is isolated second voltage intermediate frequency multiply it with the first voltage of the intermediate frequency, allocate a low-frequency voltage proportional to the correlation function R (τ), compare it with a threshold voltage U thresh and if it is exceeded, further processing of the received signals is allowed, which begins with the multiplication of the first intermediate frequency voltage with the reflected right signal Rugova polarization, and frequency w w r1 and r2 of the first and second local oscillators spread to twice the value of the intermediate frequency

wг2-wг1=2wup w -w r2 r1 = 2w up

и выбирают симметричными относительно частоты wc основного канала приемаand choose symmetric with respect to the frequency w c the main reception channel

wc-wг1=wг2-wc=wup.w c -w g1 = w g2 -w c = w up .

Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на фиг.1. Частотная диаграмма, иллюстрирующая преобразование сигналов, показана на фиг.2.The structural diagram of a device that implements the proposed method is presented in figure 1. A frequency diagram illustrating signal conversion is shown in FIG.

Устройство содержит последовательно включенные генератор 3 импульсов, управляющий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора 4, передатчик 2, управляющий вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора 4, и передающую антенну 1, последовательно включенные первую приемную антенну 5, первый приемник 6, управляющий вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора 4, накопитель 7, управляющий вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора 4, и блок регистрации 22, последовательно включенные вторую приемную антенну 13, второй приемник 14, управляющий вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора 4, первый смеситель 15, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 16, первый усилитель 17 промежуточной частоты, второй ключ 28, перемножитель 18, узкополосный фильтр 19, фазовый детектор 20, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 16, и блок 21 сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока 22 регистрации, последовательно подключенные к четвертому выходу синхронизатора 4 блок 11 временной задержки и первый ключ 12, второй вход которого соединен с выходом второго приемника 6, а выход подключен к второму входу перемножителя 18, последовательно подключенные к выходу второго приемника 14 второй смеситель 23, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 24, второй усилитель 25 промежуточной частоты, коррелятор 26, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 17 промежуточной частоты, и пороговый блок 27, выход которого соединен с вторым входом второго ключа 28.The device comprises serially connected pulse generator 3, the control input of which is connected to the first output of the synchronizer 4, the transmitter 2, the control input of which is connected to the second output of the synchronizer 4, and the transmitting antenna 1, the first receiving antenna 5, the first receiver 6, the control input of which is connected in series connected to the third output of the synchronizer 4, the drive 7, the control input of which is connected to the third output of the synchronizer 4, and the registration unit 22, sequentially connected to the second receiving Ennu 13, the second receiver 14, the control input of which is connected to the third output of the synchronizer 4, the first mixer 15, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 16, the first intermediate frequency amplifier 17, the second key 28, the multiplier 18, the narrow-band filter 19, the phase detector 20, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 16, and the comparison unit 21, the output of which is connected to the second input of the registration unit 22, connected in series to the fourth output of the synchronizer 4, the time delay unit 11 and the first key 12, the second input of which is connected to the output of the second receiver 6, and the output is connected to the second input of the multiplier 18, serially connected to the output of the second receiver 14, the second mixer 23, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 24, the second intermediate frequency amplifier 25, correlator 26 , the second input of which is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier 17, and the threshold unit 27, the output of which is connected to the second input of the second key 28.

Передающая антенна 1, приемные антенны 5 и 13 образуют антенный блок 10. Кроме того, устройство содержит исследуемое вещество 8 и наркотическое вещество 9, помещенное в укрывающую среду. Передатчик 2, приемники 6 и 14 снабжены поляризаторами.The transmitting antenna 1, the receiving antennas 5 and 13 form the antenna unit 10. In addition, the device contains the test substance 8 and the narcotic substance 9, placed in a shelter. The transmitter 2, the receivers 6 and 14 are equipped with polarizers.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, может работать в двух режимах.A device that implements the proposed method can operate in two modes.

Первый режим основан на дистанционном возбуждении электромагнитной волной магнитного резонанса в исследуемом веществе с последующим измерением частоты отклика.The first mode is based on remote excitation by an electromagnetic wave of magnetic resonance in the test substance with subsequent measurement of the response frequency.

Второй режим основан на электромагнитном радиолокационном зондировании плоскополяризованной волной предполагаемого места закладки наркотического вещества, упакованного в неметаллическую оболочку и размещенного в укрывающей среде, с последующим измерением сдвига фаз между двумя отраженными составляющими, которые в общем случае имеют эллиптическую поляризацию с противоположными направлениями вращения вектора электромагнитного поля.The second mode is based on electromagnetic radar sensing by a plane-polarized wave of the alleged location of a drug substance packed in a nonmetallic shell and placed in a covering medium, with subsequent measurement of the phase shift between two reflected components, which generally have elliptical polarization with opposite directions of rotation of the electromagnetic field vector.

В первом режиме импульсы с частотой заполнения w1 и (w1-w), формируемые в генераторе 3 импульсов, поступают на передатчик 2 и излучаются передающей антенной 1 в направлении исследуемого вещества 8. Последнее может располагаться, например, на теле человека под его одеждой. Передающая 1 и приемные 5, 13 антенны выполнены, например, в виде рупорных антенн, которые снабжены поляризаторами. Сигнал на передающую антенну 1 поступает с круглого волновода, на который в свою очередь с передатчика 2 подаются две ортогональные (по поляризации) составляющие, одна на частоте w1, а другая - на частоте (w1-w), в результате чего излучаемая антенной 1 волна будет модулирована по поляризации с частотой магнитного резонанса w.In the first mode, pulses with a filling frequency w 1 and (w 1 -w) generated in the pulse generator 3 are transmitted to the transmitter 2 and emitted by the transmitting antenna 1 in the direction of the test substance 8. The latter can be located, for example, on the human body under his clothes . Transmitting 1 and receiving 5, 13 antennas are made, for example, in the form of horn antennas, which are equipped with polarizers. The signal to the transmitting antenna 1 comes from a circular waveguide, which, in turn, from the transmitter 2 is fed two orthogonal (polarized) components, one at a frequency w 1 and the other at a frequency (w 1 -w), resulting in an antenna emitted 1 wave will be modulated by polarization with a magnetic resonance frequency w.

Исследуемое вещество 8, облученное электромагнитной волной, содержащей составляющую на частоте магнитного резонанса w, возбуждается и по окончании импульса облучения излучает сигнал отклика на этой же частоте. Сигнал отклика принимается приемной антенной 5, содержащей четыре ферритовых стержня диаметром 8 мм и длиной 138 мм, при этом на стержни намотаны катушки индуктивности, содержащие по 20 витков и соединенные параллельно. Работой устройства управляет синхронизатор 4.The test substance 8, irradiated by an electromagnetic wave containing a component at the magnetic resonance frequency w, is excited and, at the end of the irradiation pulse, emits a response signal at the same frequency. The response signal is received by the receiving antenna 5, containing four ferrite rods with a diameter of 8 mm and a length of 138 mm, while the rods are wound inductors containing 20 turns and connected in parallel. The operation of the device is controlled by the synchronizer 4.

Сигнал с приемной антенны 5 поступает на приемник 6, на который поступает также опорное напряжение с выхода синхронизатора 4, запирающее приемник 6 на время излучения импульсов. С выхода приемника 6 сигнал поступает на накопитель 7, где сигналы постепенно накапливаются, что позволяет увеличить дальность от приемной антенны 5 до исследуемого вещества 8 в 2-3 раза. На накопитель 7 поступает также опорное напряжение, обеспечивающее синхронизацию накапливаемых импульсов.The signal from the receiving antenna 5 is supplied to the receiver 6, which also receives the reference voltage from the output of the synchronizer 4, which locks the receiver 6 for the duration of the emission of pulses. From the output of the receiver 6, the signal enters the drive 7, where the signals gradually accumulate, which allows to increase the distance from the receiving antenna 5 to the test substance 8 in 2-3 times. The drive 7 also receives the reference voltage, providing synchronization of the accumulated pulses.

В случае модуляции по поляризации излучаемого сигнала с частотой w, равной частоте магнитного резонанса исследуемого вещества 8, при частоте излучаемого сигнала w1>w, вектор напряженности Н магнитного поля излучаемого электромагнитного сигнала содержит составляющуюIn the case of modulation by polarization of the emitted signal with a frequency w equal to the frequency of the magnetic resonance of the test substance 8, when the frequency of the emitted signal is w 1 > w, the magnetic field vector H of the emitted electromagnetic signal contains a component

H ¯ = C o s w 1 t ( S i n w t C o s w t )

Figure 00000002
. H ¯ = C o s w one t ( S i n w t C o s w t )
Figure 00000002
.

Исследуемое вещество 8 будет активно взаимодействовать с магнитным полем H ¯

Figure 00000003
на частоте w (Дудкин В.И., Пахомов Л.Н. Основы квантовой электроники. СПб-ГТУ, 2001). Поскольку частота w1 может быть выбрана достаточно высокой w1>w, то в этом случае реализации передающая антенна 1 может быть осуществлена, например, с помощью техники антенн сверхвысоких частот (СВЧ), на которую модулированный по поляризации сигнал поступает из круглого волновода, на который, в свою очередь, поступают две линейно-поляризованные ортогональные волны H ¯ '
Figure 00000004
и H ¯ ' '
Figure 00000005
, частоты которых равны соответственно w1 и (w1-w).Test substance 8 will actively interact with the magnetic field H ¯
Figure 00000003
at a frequency w (Dudkin V.I., Pakhomov L.N. Fundamentals of quantum electronics. St. Petersburg State Technical University, 2001). Since the frequency w 1 can be chosen sufficiently high w 1 > w, in this case, the transmitting antenna 1 can be implemented, for example, using the technique of microwave antennas, to which the polarized modulated signal comes from a circular waveguide, which in turn receives two linearly polarized orthogonal waves H ¯ ''
Figure 00000004
and H ¯ '' ''
Figure 00000005
whose frequencies are respectively w 1 and (w 1 -w).

Переход на частоту возбуждающего излучения в диапазоне СВЧ позволяет обеспечить «дальнюю зону» для излучаемого электромагнитного сигнала уже при дальности в несколько десятков сантиметров. В результате на расстояниях порядка нескольких метров от излучателя обеспечивается уровень электромагнитного излучения, достаточный для возбуждения резонанса в веществе.The transition to the frequency of the exciting radiation in the microwave range allows you to provide a "far zone" for the emitted electromagnetic signal at a range of several tens of centimeters. As a result, at distances of the order of several meters from the emitter, the level of electromagnetic radiation is sufficient to excite resonance in the substance.

Во втором режиме генератор 3 импульсов формирует зондирующий сигналIn the second mode, the pulse generator 3 generates a probe signal

u1(t)=U1·Cos(w1t+φ1), 0≤t≤T1,u 1 (t) = U 1 · Cos (w 1 t + φ 1 ), 0≤t≤T 1 ,

где U1, w1, φ1, T1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала (импульса),where U 1 , w 1 , φ 1 , T 1 - amplitude, carrier frequency, initial phase and signal (pulse) duration,

который поступает на вход передатчика 2, где он приобретает плоскую поляризацию. Указанный сигнал через передающую антенну 1 излучается в направлении поверхности укрывающей среды, под которой может находиться наркотическое вещество 9.which goes to the input of the transmitter 2, where it acquires a flat polarization. The specified signal through the transmitting antenna 1 is emitted in the direction of the surface of the covering medium, under which the narcotic substance 9 can be.

Обнаружение наркотических веществ в укрывающих средах осуществляется оператором путем перемещения антенного блока 10 над предполагаемым местом закладки наркотического вещества 9. При этом в укрывающей среде создается электромагнитное поле путем его электромагнитного зондирования. При достижении зондирующим сигналом наркотического вещества происходит его частичное отражение в сторону поверхности укрывающей среды.Detection of narcotic substances in the covering medium is carried out by the operator by moving the antenna unit 10 above the proposed location of the narcotic substance 9. In this case, an electromagnetic field is created in the covering medium by electromagnetic sounding. When a probing signal reaches a narcotic substance, it partially reflects towards the surface of the covering medium.

Когда плоскополяризованная электромагнитная волна отражается от наркотического вещества 9, на которое воздействует внешнее магнитное поле Земли, то она разделяется на две независимые составляющие, которые в общем случае имеют эллиптическую поляризацию с противоположными направлениями вращения вектора электромагнитного поля. На частотах дециметрового диапазона обе составляющие имеют круговую поляризацию. Наркотическое вещество 9 имеет отличные от укрывающей среды электрические параметры (проводимость и диэлектрическую проницаемость).When a plane-polarized electromagnetic wave is reflected from a narcotic substance 9, which is affected by the external magnetic field of the Earth, it is divided into two independent components, which in the general case have elliptical polarization with opposite directions of rotation of the electromagnetic field vector. At frequencies of the decimeter range, both components have circular polarization. Narcotic substance 9 has electrical parameters other than the covering medium (conductivity and permittivity).

Обе волны отражаются и распространяются с различными скоростями, вследствие чего фазовые соотношения между этими волнами изменяются. Это явление обычно называют эффектом Фарадея, из-за которого отраженный сигнал испытывает вращение плоскости поляризации. Угол поворота плоскости поляризации, который определяется разной скоростью распространения и отражения сигналов с правой и левой круговой поляризацией от наркотического вещества, находится из соотношенияBoth waves are reflected and propagated at different speeds, as a result of which the phase relations between these waves change. This phenomenon is usually called the Faraday effect, due to which the reflected signal experiences the rotation of the plane of polarization. The angle of rotation of the plane of polarization, which is determined by different speeds of propagation and reflection of signals with right and left circular polarization from a narcotic substance, is found from the ratio

δ Z = 1 2 ( ϕ п ϕ л )

Figure 00000006
, δ Z = one 2 ( ϕ P - ϕ l )
Figure 00000006
,

φп, φл - фазовые запаздывания отраженных сигналов с правой (вращение плоскости поляризации по часовой стрелке) и левой (вращение плоскости поляризации против часовой стрелки) круговой поляризации соответственно.φ p , φ l - phase delays of the reflected signals from the right (rotation of the plane of polarization clockwise) and left (rotation of the plane of polarization counterclockwise) circular polarization, respectively.

Отраженный сигнал улавливается приемными антеннами 5 и 13. При этом приемная антенна 5 восприимчива только к отраженному сигналу с правой круговой поляризацией, а приемная антенна 13 - только к отраженному сигналу с левой круговой поляризацией.The reflected signal is captured by the receiving antennas 5 and 13. In this case, the receiving antenna 5 is susceptible only to the reflected signal with the right circular polarization, and the receiving antenna 13 is only sensitive to the reflected signal with the left circular polarization.

На выходе приемников 6 и 14 образуются следующие сигналы:The output of the receivers 6 and 14 produces the following signals:

uп(t)=Uп·Cos[(w1±Δw)t+φп],u p (t) = U p · Cos [(w 1 ± Δw) t + φ p ],

uл(t)=Uл·Cos[(w1±Δw)t+φл], 0≤t≤T1,u l (t) = U l · Cos [(w 1 ± Δw) t + φ l ], 0≤t≤T 1 ,

где индексы «п» и «л» относятся соответственно к сигналам с правой и левой круговой поляризацией;where the indices "p" and "l" refer respectively to signals with right and left circular polarization;

±Δw - нестабильность несущей частоты, обусловленная некогерентным отражением и другими дестабилизирующими факторами.± Δw is the instability of the carrier frequency due to incoherent reflection and other destabilizing factors.

Сигнал uп(t) с выхода приемника 6 через ключ 12 поступает на первый вход перемножителя 18. Чтобы измеряемая разность фаз соответствовала глубине h залегания наркотического вещества 9, перемножитель 18 стробируется по времени с помощью ключа 12, на управляющий вход которого поступают стробирующие импульсы, формируемые блоком 11 временной задержки. Последний управляется синхронизатором 4. Временная задержка импульсов определяется глубиной h залегания наркотического вещества 9 в укрывающей среде. При изменении глубины меняется и время задержки.The signal u p (t) from the output of the receiver 6 through the key 12 is fed to the first input of the multiplier 18. In order for the measured phase difference to correspond to the depth h of the narcotic substance 9, the multiplier 18 is time-gated using the key 12, to the control input of which gating pulses are received, formed by the block 11 time delay. The latter is controlled by the synchronizer 4. The time delay of the pulses is determined by the depth h of the occurrence of the narcotic substance 9 in the covering medium. When the depth changes, the delay time also changes.

Отраженный сигнал uл(t) с выхода приемника 14 поступает на первые входы первого 15 и второго 23 смесителей, на вторые входы которых подаются напряжения первого 16 и второго 24 гетеродинов соответственноThe reflected signal u l (t) from the output of the receiver 14 is fed to the first inputs of the first 15 and second 23 mixers, the second inputs of which are supplied with the voltage of the first 16 and second 24 local oscillators, respectively

uг1(t)=Uг1·Cos(wг1t+φг1),u g1 (t) = U g1 · Cos (w g1 t + φ g1 ),

uг2(t)=Uг2·Cos(wг2t+φг2).u g2 (t) = U g2 Cos (w g2 t + φ g2 ).

Причем частоты wг1 и wг2 первого 16 и второго 24 гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частотыMoreover, the frequencies w g1 and w g2 of the first 16 and second 24 local oscillators are spaced by twice the intermediate frequency

wг2-wг1=2wup w -w r2 r1 = 2w up

и выбраны симметричными относительно частоты wc основного канала приема (фиг.2)and are selected symmetrical with respect to the frequency w c of the main receiving channel (FIG. 2)

wc-wг1=wг2-wc=wup.w c -w g1 = w g2 -w c = w up .

Это обстоятельство приводит к удвоению количества дополнительных каналов приема, но создает благоприятные условия для их подавления за счет корреляционной обработки принимаемых сигналов, на выходе смесителей 15 и 23 образуются напряжения комбинационных частот.This circumstance leads to a doubling of the number of additional receiving channels, but creates favorable conditions for their suppression due to the correlation processing of the received signals; at the output of the mixers 15 and 23, the frequencies of the combination frequencies are formed.

Усилителями 17 и 25 выделяются напряжения промежуточной (разностной) частотыAmplifiers 17 and 25 are allocated voltage intermediate (differential) frequency

u u p 1 ( t ) = U п p 1 C o s [ ( w u p ± Δ w ) t + ϕ u p 1 ]

Figure 00000007
, u u p one ( t ) = U P p one C o s [ ( w u p ± Δ w ) t + ϕ u p one ]
Figure 00000007
,

u u p 2 ( t ) = U п р 2 C o s [ ( w u p ± Δ w ) t + ϕ u p 1 ]

Figure 00000008
, 0≤t≤T1, u u p 2 ( t ) = U P R 2 C o s [ ( w u p ± Δ w ) t + ϕ u p one ]
Figure 00000008
, 0≤t≤T 1 ,

где U п р 1 = 1 2 U л U г 1

Figure 00000009
; U п р 2 = 1 2 U л U г 2
Figure 00000010
;Where U P R one = one 2 U l U g one
Figure 00000009
; U P R 2 = one 2 U l U g 2
Figure 00000010
;

wup=wc-wг1=wг2-wc - промежуточная (разностная) частота;w up = w c -w g1 = w g2 -w c - intermediate (difference) frequency;

φup1лг1; φup2г2-φл,φ up1 = φ lg1 ; φ up2 = φ g2- φ l ,

которые поступают на два входа коррелятора 26. Последний представляет собой последовательно соединенные перемножитель и фильтр нижних частот. На выходе коррелятора 26 образуется низкочастотное напряжение, пропорциональное корреляционной функции R(τ), которое сравнивается с пороговым напряжением Uпop в пороговом блоке 27. Пороговый уровень Uпop превышается только при максимальном значении корреляционной функции R(τ). Так как канальные напряжения uup1(t) и uup2(t) образуются одним и тем же отраженным сигналом, принимаемым по двум каналам на одной и той же частоте wc основного канала (фиг.2), то между указанными канальными напряжениями существует сильная корреляционная связь. Корреляционная функция достигает максимального значения и превышает пороговый уровень Uпop в пороговом блоке 27. При превышении порогового уровня Uпop в пороговом блоке 27 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 28, открывая его. В исходном состоянии ключ 28 всегда закрыт. При этом напряжение uup1(t) с выхода первого усилителя 17 промежуточной частоты через открытый ключ 28 поступает на второй вход перемножителя 18. На выходе последнего образуется гармоническое напряжениеwhich enter the two inputs of the correlator 26. The latter is a series-connected multiplier and a low-pass filter. The output of the correlator 26 produces a low-frequency voltage proportional to the correlation function R (τ), which is compared with the threshold voltage Uop in threshold block 27. The threshold level Uop is exceeded only at the maximum value of the correlation function R (τ). Since the channel voltages u up1 (t) and u up2 (t) are formed by the same reflected signal received on two channels at the same frequency w c of the main channel (Fig. 2), there is a strong between the specified channel voltages correlation relationship. The correlation function reaches a maximum value and exceeds the threshold level Uop in the threshold block 27. When the threshold level Uop is exceeded, a constant voltage is generated in the threshold block 27, which is supplied to the control input of the key 28, opening it. In the initial state, the key 28 is always closed. In this case, the voltage u up1 (t) from the output of the first amplifier 17 of the intermediate frequency through the public key 28 is supplied to the second input of the multiplier 18. At the output of the latter, a harmonic voltage is generated

u 2 ( t ) = U 2 C o s ( w г 1 t + ϕ п + Δ ϕ )

Figure 00000011
, 0≤t≤T1, u 2 ( t ) = U 2 C o s ( w g one t + ϕ P + Δ ϕ )
Figure 00000011
, 0≤t≤T 1 ,

где U 2 = 1 2 K 2 U п U п р 1 ;

Figure 00000012
Where U 2 = one 2 K 2 U P U P R one ;
Figure 00000012

K2 - коэффициент передачи перемножителя;K 2 - transfer coefficient of the multiplier;

Δφ=φпл - разность фаз между отраженными сигналами с правой и левой круговой поляризацией,Δφ = φ pl is the phase difference between the reflected signals with right and left circular polarization,

которое выделяется узкополосным фильтром 19 и поступает на первый вход фазового детектора 20, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина uг1(t). На выходе последнего образуется низкочастотное напряжениеwhich is allocated by a narrow-band filter 19 and enters the first input of the phase detector 20, the second input of which is supplied with the voltage of the first local oscillator u g1 (t). The output of the latter forms a low-frequency voltage

uн(Δφ)=Uн·CosΔφ,u n (Δφ) = U n CosΔφ,

где U н = 1 2 K 3 U 2 U г 1

Figure 00000013
;Where U n = one 2 K 3 U 2 U g one
Figure 00000013
;

K3 - коэффициент передачи фазового детектора, пропорциональное измеряемому сдвигу фаз Δφ.K 3 - the transfer coefficient of the phase detector, proportional to the measured phase shift Δφ.

Это напряжение сравнивается в блоке 21 сравнения с эталонным напряжением.This voltage is compared in block 21 of the comparison with the reference voltage.

uэ(Δφэ)=Uэ·CosΔφэ,u e (Δφ e ) = U e CosΔφ e ,

где Δφэ - неизменяемый фазовый сдвиг, получаемый при зондировании укрывающей среды при отсутствии наркотического вещества 9.where Δφ e is the unchanged phase shift obtained by probing the covering medium in the absence of narcotic substance 9.

Сдвиг фаз Δφ определяется частотой зондирующего сигнала и электрическими параметрами укрывающей среды. Этот сдвиг фаз остается неизменным при зондировании укрывающейся среды в отсутствие наркотических средств.The phase shift Δφ is determined by the frequency of the probing signal and the electrical parameters of the covering medium. This phase shift remains unchanged when probing the shelter in the absence of drugs.

Если uн(Δφ)≈uэ(Δφэ), то в блоке 21 сравнения не формируется постоянное напряжение.If u n (Δφ) ≈u e (Δφ e ), then in the block 21 of the comparison does not form a constant voltage.

При uн(Δφ)>uэ(Δφэ) в блоке 21 сравнения формируется постоянное напряжение, которое поступает на второй вход блока 22 регистрации. Причем факт регистрации этого напряжения свидетельствует о наличии наркотического вещества в данной укрывающей среде.When u n (Δφ)> u e (Δφ e ), a constant voltage is generated in the comparison unit 21, which is supplied to the second input of the registration unit 22. Moreover, the fact of registration of this voltage indicates the presence of a narcotic substance in this covering environment.

Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема полезных сигналов по основному каналу на частоте wc (фиг.2).The operation of the device described above corresponds to the case of receiving useful signals on the main channel at a frequency w c (FIG. 2).

Если ложный сигнал (помеха) поступает по первому зеркальному каналу на частоте wз1 If a false signal (interference) enters the first mirror channel at a frequency w s1

u з 1 ( t ) = U з 1 C o s ( w з 1 t + ϕ з 1 )

Figure 00000014
, 0≤t≤Tз1, u s one ( t ) = U s one C o s ( w s one t + ϕ s one )
Figure 00000014
, 0≤t≤T P1,

то на выходе смесителей 15 и 23 образуются следующие напряжения:then at the output of the mixers 15 and 23 the following voltages are formed:

u u p 3 ( t ) = U п p 3 C o s ( w u p t + ϕ u p 3 )

Figure 00000015
, u u p 3 ( t ) = U P p 3 C o s ( w u p t + ϕ u p 3 )
Figure 00000015
,

u u p 4 ( t ) = U п р 4 C o s ( 3 w u p t + ϕ u p 4 )

Figure 00000016
, 0≤t≤Tз1, u u p four ( t ) = U P R four C o s ( 3 w u p t + ϕ u p four )
Figure 00000016
, 0≤t≤T P1,

где U п р 3 = 1 2 U з 1 U г 1

Figure 00000017
;Where U P R 3 = one 2 U s one U g one
Figure 00000017
;

U п р 4 = 1 2 U з 1 U г 2

Figure 00000018
; U P R four = one 2 U s one U g 2
Figure 00000018
;

wup=wг1-wз1 - промежуточная частота;w up = w g1 -w z1 - intermediate frequency;

3wup=wг2-wз1 - утроенное значение промежуточной частоты;3w up = w g2 -w z1 - triple the value of the intermediate frequency;

φup3г1з1; φup4г2з1.φ up3 = φ g1z1 ; φ up4 = φ -φ r2 P1.

Однако только напряжение uup3(t) выделяется первым усилителем 17 промежуточной частоты. На выходе коррелятора 26 в этом случае напряжение отсутствует, ключ 28 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте wз1, подавляется.However, only the voltage u up3 (t) is allocated by the first intermediate frequency amplifier 17. At the output of the correlator 26, in this case, the voltage is absent, the key 28 does not open, and the spurious signal (interference) received through the first mirror channel at a frequency w s1 is suppressed.

Если ложный сигнал (помеха) поступает по второму зеркальному каналу на частоте wз2 If a false signal (interference) enters the second mirror channel at a frequency w s2

u з 2 ( t ) = U з 2 C o s ( w з 2 t + ϕ з 2 )

Figure 00000019
, 0≤t≤Tз2, u s 2 ( t ) = U s 2 C o s ( w s 2 t + ϕ s 2 )
Figure 00000019
, 0≤t≤T s2,

то на выходе смесителей 15 и 23 образуются следующие напряжения:then at the output of the mixers 15 and 23 the following voltages are formed:

u u p 5 ( t ) = U п p 5 C o s ( 3 w u p t + ϕ u p 5 )

Figure 00000020
, u u p 5 ( t ) = U P p 5 C o s ( 3 w u p t + ϕ u p 5 )
Figure 00000020
,

u u p 6 ( t ) = U п p 6 C o s ( w u p t + ϕ u p 6 )

Figure 00000021
, 0≤t≤Tз2, u u p 6 ( t ) = U P p 6 C o s ( w u p t + ϕ u p 6 )
Figure 00000021
, 0≤t≤T s2,

где U п р 5 = 1 2 U з 2 U г 1

Figure 00000022
; U п р 6 = 1 2 U з 2 U г 2
Figure 00000023
;Where U P R 5 = one 2 U s 2 U g one
Figure 00000022
; U P R 6 = one 2 U s 2 U g 2
Figure 00000023
;

3wup=wз2-wг1 - утроенное значение промежуточной частоты;3w up = w z2- w g1 - triple the value of the intermediate frequency;

wup=wз2-wг2 - промежуточная частота;w = w up z2- w r2 - intermediate frequency;

φup5з2-φг1; φup6з2-φг2.φ up5 = φ s2 - φ g1 ; φ up6 = φ z2- cp r2.

Однако только напряжение uup6(t) выделяется вторым усилителем 25 промежуточной частоты. На выходе коррелятора 26 в этом случае напряжение также отсутствует, ключ 28 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте wз2, подавляется.However, only the voltage u up6 (t) is allocated by the second intermediate frequency amplifier 25. At the output of the correlator 26, in this case, the voltage is also absent, the key 28 does not open, and a false signal (interference) received via the second mirror channel at a frequency w s2 is suppressed.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте wk1, по второму комбинационному каналу на частоте wk2 и по любому другому дополнительному каналу.For a similar reason, false signals (interference) received on the first Raman channel at a frequency w k1 , along the second Raman channel at a frequency w k2, and any other additional channel are also suppressed.

Если ложные сигналы (помехи) принимаются одновременно по первому wз1 и второму wз2 зеркальным каналам, то усилителями 17 и 25 промежуточной частоты выделяются напряжения uup3(t) и uup6(t) соответственно, на выходе коррелятора 26 появляется низкочастотное напряжение, пропорциональное корреляционной функции. Но ключ 28 в этом случае не открывается. Это объясняется тем, что разные ложные сигналы (помехи) uз1(t) и uз2(t) принимаются на разных частотах wз1 и wз2. Поэтому между канальными напряжениями uup3(t) и uup6(t) существует слабая корреляционная связь. Выходное напряжение коррелятора 26 в этом случае не достигает максимального значения и не превышает порогового уровня Uпop в пороговом блоке 27, ключ 28 не открывается и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по первому wз1 и второму wз2 зеркальным каналам, подавляются.If spurious signals (interference) are received simultaneously by the first w P1 and second w s2 mirror channels, the amplifiers 17 and 25 intermediate frequency allocated voltage u up3 (t) and u up6 (t), respectively, at the output of the correlator 26, a low-frequency voltage appears proportional correlation function. But the key 28 in this case does not open. This is because different false signals (interference) u z1 (t) and u z2 (t) are received at different frequencies w z1 and w z2 . Therefore, there is a weak correlation between the channel voltages u up3 (t) and u up6 (t). The output voltage of the correlator 26 in this case does not reach the maximum value and does not exceed the threshold level Uop in the threshold unit 27, the key 28 does not open, and false signals (interference) received simultaneously through the first wz1 and second wz2 mirror channels are suppressed.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по двум другим дополнительным каналам.For a similar reason, false signals (interference) received simultaneously on two other additional channels are suppressed.

Предлагаемый способ обеспечивает поиск и обнаружение наркотических веществ, упакованных в неметаллическую оболочку и находящихся в укрывающих средах, например в брюшной полости человека, используемого для транспортировки наркотических средств, багаже, чемоданах, дипломатах, сумках и т.п.The proposed method provides the search and detection of narcotic substances packed in a non-metallic shell and located in covering environments, for example, in the abdominal cavity of a person used to transport drugs, luggage, suitcases, diplomats, bags, etc.

При этом предлагаемый способ позволяет повысить достоверность поиска и обнаружения и разрешающую способность по глубине при определении местоположения наркотических веществ, находящихся в укрывающих средах. Это достигается за счет использования поляризационной селекции и устранения неоднозначности фазовых измерений, что обеспечивается тем, что фазовые измерения осуществляются между отраженными сигналами с правой и левой круговой поляризацией, а не между зондирующим и отраженным сигналами. При этом фазовый сдвиг между отраженными сигналами с правой и левой круговой поляризацией измеряется на стабильной частоте wг1 первого гетеродина. Поэтому процесс измерения фазового сдвига Δφ инвариантен к нестабильности несущей частоты отраженного сигнала, возникающей при некогерентном отражении сигнала от наркотического вещества и других дестабилизирующих факторах, что позволяет повысить точность измерения фазового сдвига Δφ и, следовательно, точность определения местоположения наркотических веществ.Moreover, the proposed method allows to increase the reliability of the search and detection and resolution in depth when determining the location of narcotic substances in covering environments. This is achieved through the use of polarization selection and the elimination of the ambiguity of phase measurements, which is ensured by the fact that phase measurements are carried out between the reflected signals with right and left circular polarization, and not between the probing and reflected signals. In this case, the phase shift between the reflected signals with the right and left circular polarization is measured at a stable frequency w g1 of the first local oscillator. Therefore, the process of measuring the phase shift Δφ is invariant to instability of the carrier frequency of the reflected signal arising from incoherent reflection of the signal from the narcotic substance and other destabilizing factors, which improves the accuracy of measuring the phase shift Δφ and, therefore, the accuracy of determining the location of narcotic substances.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости приема сигналов и достоверности обнаружения вещества. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным каналам и комбинационным каналам, за счет корреляционной обработки принимаемых сигналов.Thus, the proposed method in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose provides increased noise immunity of signal reception and reliability of detection of substances. This is achieved by suppressing false signals (interference) received on the mirror channels and Raman channels due to the correlation processing of the received signals.

Claims (1)

Способ дистанционного обнаружения вещества с использованием дистанционного возбуждения электромагнитной волной магнитного резонанса в веществе и с последующим измерением частоты отклика, по наличию которого делают заключение о наличии данного вещества, при этом возбуждающий электромагнитный сигнал излучают на частоте, много большей частоты магнитного резонанса подлежащего обнаружению вещества, и модулируют излучаемый возбуждающий электромагнитный сигнал по поляризации на частоте магнитного резонанса, а отклик регистрируют на частоте модуляции, осуществляют электромагнитное зондирование предполагаемого места закладки наркотического вещества плоскополяризованным сигналом и прием сигналов с правой и левой круговой поляризацией, отраженных от наркотического вещества, находящегося в укрывающей среде, при этом отраженный сигнал с правой круговой поляризацией стробируют по времени, пропорциональном глубине залегания наркотического вещества, а отраженный сигнал с левой круговой поляризацией преобразуют по частоте с использованием частоты wг1 первого гетеродина, выделяют первое напряжение промежуточной частоты, а затем выделяют гармоническое напряжение на стабильной частоте wг1 первого гетеродина, измеряют сдвиг фаз между отраженными сигналами с правой и левой круговой поляризацией на стабильной частоте wг1 первого гетеродина, сравнивают измеренное значение сдвига фаз с эталонным значением и по результату сравнения принимают решение о наличии наркотического вещества в укрывающей среде, отличающийся тем, что отраженный сигнал с левой круговой поляризацией одновременно преобразуют по частоте с использованием частоты wг2 второго гетеродина, выделяют второе напряжение промежуточной частоты, перемножают его с первым напряжением промежуточной частоты, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное корреляционной функции R(τ), сравнивают его с пороговым напряжением Uпор и в случае его превышения разрешают дальнейшую обработку принимаемых сигналов, которую начинают с перемножения первого напряжения промежуточной частоты с отраженным сигналом правой круговой поляризацией, причем частоты wг1 и wг2 первого и второго гетеродинов разносят на удвоенное значение промежуточной частоты
wг2-wг1=2wup
и выбирают симметричными относительно частоты wc основного канала приема
wc-wг1=wг2-wc=wup.
A method for remotely detecting a substance using remote excitation by an electromagnetic wave of magnetic resonance in a substance and then measuring a response frequency, by the presence of which it is concluded that the substance is present, while the exciting electromagnetic signal is emitted at a frequency much higher than the magnetic resonance frequency of the substance to be detected, and modulate the emitted exciting electromagnetic signal by polarization at the frequency of the magnetic resonance, and the response is recorded at the modulation frequency, electromagnetic sounding of the alleged place of the narcotic substance by a plane-polarized signal and reception of signals with the right and left circular polarization reflected from the narcotic substance in the covering medium are carried out, while the reflected signal with the right circular polarization is gated in time proportional to the depth of the narcotic substance and signal reflected left circularly polarized light is converted in frequency by using frequency w z1 first geterodi and is isolated first voltage intermediate frequency, and then emit the harmonic voltage at a stable frequency w r1 of the first local oscillator is measured by the phase shift between the reflected signals from the right and left circular polarization to a stable frequency w r1 of the first local oscillator, comparing the measured phase shift to a reference value and according to the result of the comparison, they decide on the presence of a narcotic substance in the covering medium, characterized in that the reflected signal with left circular polarization is simultaneously converted in frequency those using frequency w r2 of the second local oscillator is isolated second voltage intermediate frequency multiply it with the first voltage of the intermediate frequency, allocate a low-frequency voltage proportional to the correlation function R (τ), compare it with a threshold voltage U pores and in case of exceeding permit further processing received signals, which begins with the multiplication of the first intermediate frequency voltage with the reflected signal of the right circular polarization, and the frequencies w g1 and w g2 of the first and second get Nuclei spaced at twice the intermediate frequency
w -w r2 r1 = 2w up
and choose symmetric with respect to the frequency w c of the main receiving channel
w c -w g1 = w g2 -w c = w up .
RU2012108017/28A 2012-03-01 2012-03-01 Method for remote detection of substance RU2488810C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108017/28A RU2488810C1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Method for remote detection of substance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108017/28A RU2488810C1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Method for remote detection of substance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2488810C1 true RU2488810C1 (en) 2013-07-27

Family

ID=49155719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108017/28A RU2488810C1 (en) 2012-03-01 2012-03-01 Method for remote detection of substance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488810C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626313C1 (en) * 2016-04-25 2017-07-25 ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Substance remote detecting method and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060113998A1 (en) * 2002-11-22 2006-06-01 National Institute For Materials Science Mine detector with nqr-squid
RU2308734C1 (en) * 2006-05-05 2007-10-20 Николай Николаевич Мусинский Method for remote detection of a substance
RU2335780C1 (en) * 2007-02-07 2008-10-10 Владимир Александрович Полянский Method of substance remote sensing and identification
RU2340913C2 (en) * 2006-09-05 2008-12-10 Николай Николаевич Мусинский Remote substance detection method
RU2377549C1 (en) * 2008-07-25 2009-12-27 Вячеслав Адамович Заренков System of remote detection of substance
US7659124B2 (en) * 2003-06-11 2010-02-09 Pusiol Daniel J Method for the detection and/or analysis of compounds simultaneously exhibiting nuclear quadrupolar resonance and nuclear magnetic resonance, or double nuclear quadrupolar resonance

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060113998A1 (en) * 2002-11-22 2006-06-01 National Institute For Materials Science Mine detector with nqr-squid
US7659124B2 (en) * 2003-06-11 2010-02-09 Pusiol Daniel J Method for the detection and/or analysis of compounds simultaneously exhibiting nuclear quadrupolar resonance and nuclear magnetic resonance, or double nuclear quadrupolar resonance
RU2308734C1 (en) * 2006-05-05 2007-10-20 Николай Николаевич Мусинский Method for remote detection of a substance
RU2340913C2 (en) * 2006-09-05 2008-12-10 Николай Николаевич Мусинский Remote substance detection method
RU2335780C1 (en) * 2007-02-07 2008-10-10 Владимир Александрович Полянский Method of substance remote sensing and identification
RU2377549C1 (en) * 2008-07-25 2009-12-27 Вячеслав Адамович Заренков System of remote detection of substance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626313C1 (en) * 2016-04-25 2017-07-25 ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Substance remote detecting method and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170139017A1 (en) Apparatus and method for high sensitivity magnetometry measurement and signal processing in a magnetic detection system
Gerginov et al. Prospects for magnetic field communications and location using quantum sensors
US6777937B1 (en) Nuclear quadrupole resonance method and apparatus
US6573715B2 (en) Porosity and permeability measurement of underground formations containing crude oil, using EPR response data
US10564231B1 (en) RF windowing for magnetometry
RU2313108C2 (en) Mode of detection living objects and an arrangement for its execution
US8742753B2 (en) Method and apparatus for sensing the presence of explosives, contraband and other molecules using nuclear quadrupole resonance
US8773127B2 (en) Transmission line array for explosive detection using nuclear quadrupole resonance
RU2377549C1 (en) System of remote detection of substance
US20120136585A1 (en) Method and system for the detection and identification of explosives and/or contraband
RU2308734C1 (en) Method for remote detection of a substance
Lucivero et al. Femtotesla nearly-quantum-noise-limited pulsed gradiometer at earth-scale fields
Gusakov et al. Correlation enhanced-scattering diagnostics of small scale plasma turbulence
RU2626313C1 (en) Substance remote detecting method and device for its implementation
US8922211B2 (en) Method and apparatus for sensing the presence of explosives, contraband and other molecules using nuclear quadrupole resonance and a swept frequency continuous wave source
RU2340913C2 (en) Remote substance detection method
RU2498279C1 (en) Method for remote detection of substance
RU2349927C1 (en) Componental near field indicator
Mandal et al. Two-dimensional NQR using ultra-broadband electronics
Simons et al. Applications with a Rydberg atom-based radio frequency antenna/receiver
RU2488810C1 (en) Method for remote detection of substance
RU2510015C1 (en) Method for remote detection of substance
RU2526594C1 (en) Method for remote detection of substance
RU2335780C1 (en) Method of substance remote sensing and identification
JPH04130294A (en) Underground radar tomography device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170302

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180921