RU2499275C2 - Многочастотный способ измерения абсолютного времени распространения радиосигналов с линейной частотной модуляцией - Google Patents
Многочастотный способ измерения абсолютного времени распространения радиосигналов с линейной частотной модуляцией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499275C2 RU2499275C2 RU2012111371/07A RU2012111371A RU2499275C2 RU 2499275 C2 RU2499275 C2 RU 2499275C2 RU 2012111371/07 A RU2012111371/07 A RU 2012111371/07A RU 2012111371 A RU2012111371 A RU 2012111371A RU 2499275 C2 RU2499275 C2 RU 2499275C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- time
- lfm
- receiver
- radio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокации и в системах навигации. Техническим результатом является обеспечение возможности измерения времени распространения KB радиосигналов. Для этого с помощью радиосигналов с линейно-частотной модуляцией определяют модовую структуру ионосферного KB канала и проводят привязку шкал времени разнесенных пунктов по сигналам точного времени с точностью до нескольких миллисекунд, осуществляют зондирование ионосферы во всем диапазоне ЛЧМ радиокомплекса (3-30 МГц). По согласованной программе переходят в режим излучения/приема на скользящей частоте со скоростью 100 кГц/с в более узком интервале частот, т.е. осуществляется режим «пилы» с периодом повторения ΔТ=1 с. Его можно назвать режимом синхронизации. Частота fH лежит в интервале частот прохождения и может изменяться по согласованной программе в процессе измерений. В момент времени t0 стартует передатчик, приемник на другом конце радиолинии стартует через время рассогласования шкал времени указанных передатчика и приемника. Коррекция времени рассогласования проводится в течение нескольких циклов излучения, в течение которых проводится измерение разностной частоты и осуществляется коррекция. 2 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для измерения абсолютного времени распространения KB радиосигналов и может использоваться в радиолокации и в системах навигации.
Известен способ измерения времени распространения KB сигналов с синхронизацией по GPS [1]. Также известен способ измерения абсолютного времени распространения при помощи ЛЧМ сигналов [2].
Однако в известных способах измерения или недостаточна точность измерения абсолютного времени распространения в ионосферных каналах связи в KB диапазоне, или требуются специальные радиоприемники GPS.
Предлагаемый способ позволяет проводить измерения абсолютного времени распространения KB радиосигналов при помощи радиокомплекса с линейно-частотно-модулированным (ЛЧМ) сигналом.
Технический результат - повышение точности измерения абсолютного времени распространения KB радиосигналов - достигается тем, что предложен новый способ измерения, состоящий из пяти этапов, заключающихся в том, что на первом этапе - зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом - предварительно определяют модовую структуру ионосферного KB канала, проводят привязку шкал времени разнесенных пунктов по сигналам точного времени с точностью до нескольких миллисекунд и осуществляют зондирование ионосферы во всем диапазоне ЛЧМ радиокомплекса от 3 до 30 МГц; на втором этапе - синхронизации - переходят в режим излучения/приема на скользящей частоте со скоростью dƒ/dt=100 кГц/с в интервале частот от ƒH до ƒK=ƒH+100 кГЦ с периодом повторения ΔT=1 с; затем в ЛЧМ приемнике на другом конце радиолинии путем регулировки момента запуска гетеродина ЛЧМ приемника устанавливают разностную частоту на выходе ЛЧМ приемника F2=0; на третьем этапе - режиме измерения - включают ЛЧМ передатчик на противоположном конце линии и, полагая трассы обратимыми, через время tгр принимают радиосигнал первым ЛЧМ приемником, который будет иметь разностную частоту F1=2tгр(dƒ/dt), а затем определяют время группового распространения:
tгр=F1/2(dƒ/dt),
где tгр - время группового распространения KB радиосигнала;
dƒ/dt - скорость изменения частоты ЛЧМ сигнала; причем новым является то, что вводятся еще два этапа: синхронизации и измерения: на четвертом этапе - режиме синхронизации - включают первый ЛЧМ передатчик при скорости изменения частоты ƒ2 '=200 кГц/с, а на противоположном конце линии во втором ЛЧМ приемнике устанавливают разностную частоту F2=0; на пятом этапе - режиме измерения - производят излучение со второго ЛЧМ передатчика при скорости изменения частоты ƒ2 '=200 кГц/с и принимают разностный сигнал на противоположном ЛЧМ приемнике, разностная частота на выходе которого будет пропорциональна времени группового запаздывания tгр2.
На фиг.1 приведена структурная схема радиокомплекса с непрерывным ЛЧМ сигналом, а на фиг.2 - временные диаграммы изменения частоты ЛЧМ передатчиков и ЛЧМ приемников.
Радиокомплекс содержит первый и второй эталонные генераторы, первый и второй ЛЧМ синтезаторы, первое и второе радиопередающие устройства, первое и второе радиоприемные устройства. Измерения проводятся следующим образом.
Предварительно, чтобы определить модовую структуру ионосферного КБ канала и провести привязку шкал времени разнесенных пунктов по сигналам точного времени с точностью несколько миллисекунд, осуществляется зондирование ионосферы во всем диапазоне ЛЧМ радиокомплекса (3-30 МГц).
Далее по согласованной программе переходят в режим излучения/приема на скользящей частоте со скоростью 100 кГц/с в более узком интервале частот от ƒH до ƒK=ƒH+100 кГц, т.е. осуществляется режим «пилы» с периодом повторения Δ=1 с. Его можно назвать режимом синхронизации. Частота ƒH лежит в интервале частот прохождения и может изменяться по согласованной программе в процессе измерений.
В момент времени t0 в пункте 1 стартует передатчик 1. Приемник 2 на другом конце радиолинии стартует в момент времени t0+Δtрасс, где Δtрасс - время рассогласования шкал времени передатчика 1 и приемника 2.
Тогда разностная частота для приемника 2 будет пропорциональна:
F2=(dƒ/dt)ΔtИЗМ,
где ΔtИЗМ=tгр-Δtрасс,
tгр - время группового распространения от передатчика 1 до приемника 2. Путем изменения Δtрасс мы должны получить разностную частоту во втором ЛЧМ приемнике F2=0.
При этом ΔtИЗМ=tгр-Δtш=0 и tгр=Δtш (скорректированное).
В скобках стоит скорректированное время рассогласования Δtш.
Коррекция проводится в течение нескольких циклов излучения (каждый длительностью 1 с), в течение которых проводится измерение разностной частоты и осуществляется коррекция Δtрасс, чтобы обеспечить F2=0 (всего на измерение F2 и коррекцию Δtш затрачивается не более 30 сек). Эта процедура не влияет на измерение абсолютного времени распространения KB сигналов в ионосфере, поскольку время распространения заведомо не превышает периода повторения интервала излучения, равного 1 секунде.
На следующем этапе в момент времени t0+Δtш=t0+tгр, стартует передатчик 2. Полагая трассы обратимыми, через время tгр радиосигнал принимается приемником 1. При этом его разностная частота F1 будет равна:
F1=2tгр(dƒ/dt).
Таким образом, измеряем время группового распространения:
tгр=F1/2{dƒ/dt).
Разрешающую способность способа измерения можно оценить по формуле:
Δtгр=F1/(dƒ/dt).
При скорости изменения частоты dƒ/dt=200 кГц/с (скорость изменения частоты современных ЛЧМ ионозондов) и точности измерения частоты до 0,1 Гц точность измерения может достигать до 0,5 мкс.
К достоинствам предлагаемого способа можно отнести то, что отпадает необходимость в дорогостоящей аппаратуре GPS навигации, а также данный способ позволяет проводить измерения независимо от надежности спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС.
Литература
1. www.gpsworid.com/gpsworld.
2. Патент №2228496 Российской Федерации МПК Н03В 23/00. Способ измерения абсолютного времени распространения KB радиосигналов при помощи сигналов с линейно-частотной модуляцией. / Рябов И.В., Урядов В.П. Заявл. 06.04.2005 Опубл. 20.06.2006. Бюл. №14. 5 с.
Claims (1)
- Многочастотный способ измерения времени группового запаздывания радиосигналов с линейной частотной модуляцией, состоящий из трех этапов, заключающихся в том, что на первом этапе - зондировании ионосферы непрерывным ЛЧМ сигналом - предварительно определяют модовую структуру ионосферного KB канала и проводят привязку шкал времени разнесенных пунктов по сигналам точного времени с точностью до нескольких миллисекунд и осуществляют зондирование ионосферы во всем диапазоне ЛЧМ радиокомплекса от 3 до 30 МГц, на втором этапе - синхронизации - переходят в режим излучения/приема на скользящей частоте со скоростью df/dt=100 кГц/с в интервале частот от fH до fK=fH+100 кГц с периодом повторения ΔТ=1 с, затем в ЛЧМ приемнике на другом конце радиолинии путем регулировки момента запуска гетеродина ЛЧМ приемника устанавливают разностную частоту на выходе ЛЧМ F2=0, на третьем этапе - режиме измерения - включают ЛЧМ передатчик на противоположном конце линии и, полагая трассы обратимыми, через время tгр принимают радиосигнал первым ЛЧМ приемником, который будет иметь разностную частоту F1=2tгр(df/dt), а затем определяют время группового распространения tгр=F1/2(df/dt), где tгр - время группового распространения KB радиосигнала;
df/dt - скорость изменения частоты ЛЧМ сигнала;
fH - начальная частота излучения;
fK - конечная частота излучения;
отличающийся тем, что вводятся еще два этапа: измерения и синхронизации: на четвертом этапе включают первый ЛЧМ передатчик при скорости изменения частоты df2/dt=200 кГц/с, а на противоположном конце линии во втором ЛЧМ приемнике устанавливают разностную частоту F2=0, на пятом этапе производят излучение со второго ЛЧМ передатчика при скорости изменения частоты df2/dt=200 кГц/с и принимают разностный сигнал в противоположном ЛЧМ приемнике, разностная частота на выходе которого будет пропорциональна времени группового запаздывания tгр2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111371/07A RU2499275C2 (ru) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Многочастотный способ измерения абсолютного времени распространения радиосигналов с линейной частотной модуляцией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111371/07A RU2499275C2 (ru) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Многочастотный способ измерения абсолютного времени распространения радиосигналов с линейной частотной модуляцией |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012111371A RU2012111371A (ru) | 2012-06-20 |
RU2499275C2 true RU2499275C2 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=46680804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111371/07A RU2499275C2 (ru) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | Многочастотный способ измерения абсолютного времени распространения радиосигналов с линейной частотной модуляцией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499275C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578041C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-03-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения параметров лчм сигналов |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106597405B (zh) * | 2016-12-02 | 2019-06-14 | 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) | 一种基于多载波信号形式的电离层探测方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802714A1 (de) * | 1978-01-23 | 1979-07-26 | Argus Chem | Stabilisator fuer polyolefinharz |
US4501502A (en) * | 1983-07-21 | 1985-02-26 | James Van Orsdel | Apparatus and method for timekeeping and time correction for analog timepiece |
RU2218559C1 (ru) * | 2002-06-20 | 2003-12-10 | ООО Предприятие Контакт-1 | Способ измерения уровня диэлектрической среды |
RU2282881C1 (ru) * | 2005-05-13 | 2006-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Способ измерения абсолютного времени распространения коротких радиоволн в ионосфере с помощью радиосигналов с линейно-частотной модуляцией |
-
2012
- 2012-03-23 RU RU2012111371/07A patent/RU2499275C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802714A1 (de) * | 1978-01-23 | 1979-07-26 | Argus Chem | Stabilisator fuer polyolefinharz |
US4501502A (en) * | 1983-07-21 | 1985-02-26 | James Van Orsdel | Apparatus and method for timekeeping and time correction for analog timepiece |
RU2218559C1 (ru) * | 2002-06-20 | 2003-12-10 | ООО Предприятие Контакт-1 | Способ измерения уровня диэлектрической среды |
RU2282881C1 (ru) * | 2005-05-13 | 2006-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Способ измерения абсолютного времени распространения коротких радиоволн в ионосфере с помощью радиосигналов с линейно-частотной модуляцией |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578041C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-03-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения параметров лчм сигналов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012111371A (ru) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5108138B2 (ja) | 基地局と移動局の時間較正のための方法および装置 | |
US7342651B1 (en) | Time modulated doublet coherent laser radar | |
CN100403055C (zh) | 双频信号飞行时间测量方法及其测量装置 | |
JP2007071819A5 (ru) | ||
CN101855566A (zh) | 用于经由网络确定位置的系统 | |
CN104898129A (zh) | 通用gps室内外定位系统和方法 | |
CN102545993A (zh) | 一种基于载波相位的卫星双向时间传递方法 | |
CN112305526B (zh) | 一种基于外置标校源的分布式阵列系统同步方法 | |
EP2788788B1 (en) | Method of determining distance and speed of fmcw radar terminals | |
Stelzer et al. | Precise distance measurement with cooperative FMCW radar units | |
RU2499275C2 (ru) | Многочастотный способ измерения абсолютного времени распространения радиосигналов с линейной частотной модуляцией | |
CN109738914A (zh) | 应用于隧道内导航仿真系统的本地时钟频率偏差修正方法 | |
CN100516927C (zh) | 用于卫星定位系统的校准和校正系统 | |
RU2539968C1 (ru) | Разностно-дальномерный способ определения координат источника радиоизлучения | |
RU2282881C1 (ru) | Способ измерения абсолютного времени распространения коротких радиоволн в ионосфере с помощью радиосигналов с линейно-частотной модуляцией | |
CN109633697B (zh) | 一种基于多载波信号的多径抑制方法 | |
US8742978B2 (en) | Method and arrangement for measuring delay of a signal between two stations of the arrangement | |
US20150293204A1 (en) | Method and device for determining the propagation time of a surface acoustic wave filter | |
RU2611587C1 (ru) | Базовая станция дистанционного зондирования атмосферы | |
RU2408037C2 (ru) | Система активного электромагнитного мониторинга сейсмоактивных зон земной коры | |
CN102854515A (zh) | 一种星座定位模式下标定组合零值的方法 | |
Delporte et al. | CNES Accurate monitoring of GNSS time scales based on absolute calibration | |
GB2361824A (en) | Time interval measurements between events made at separate locations | |
CN106772291B (zh) | 一种基于高稳定晶振的双多基地雷达无线相位校准方法 | |
RU2330298C2 (ru) | Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140324 |