RU2774436C1 - Устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы - Google Patents

Устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы Download PDF

Info

Publication number
RU2774436C1
RU2774436C1 RU2021114554A RU2021114554A RU2774436C1 RU 2774436 C1 RU2774436 C1 RU 2774436C1 RU 2021114554 A RU2021114554 A RU 2021114554A RU 2021114554 A RU2021114554 A RU 2021114554A RU 2774436 C1 RU2774436 C1 RU 2774436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
multiplier
adder
integrator
Prior art date
Application number
RU2021114554A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Эдуардович Корчагин
Константин Дмитриевич Титов
Ольга Николаевна Завалишина
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2774436C1 publication Critical patent/RU2774436C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в составе аппаратуры радиосвязи, радиолокации, радиоразведки, дистанционного зондирования для измерения значения амплитуды последовательности сверхширокополосных сигналов (СШП) с неизвестными начальной фазы на фоне случайных искажений. Техническим результатом изобретения является реализация возможности создания новых систем связи и передачи данных с упрощенным в исполнении устройством, в которых информация передается последовательностью СШП квазирадиосигналов (КРС), которые могут использоваться в условиях сложной помеховой обстановки. Устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы дополнительно содержит линию задержки с N выходами на входе устройства, первый, второй и третий сумматоры, второй, третий и четвертый усилители и N-1 устройств А. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в составе аппаратуры радиосвязи, радиолокации, радиоразведки, дистанционного зондирования для измерения значения амплитуды последовательности сверхширокополосных сигналов (СШП) с неизвестными начальной фазой на фоне случайных искажений.
В теории и технике радиоэлектронных устройств в последние годы активно развивается направление, связанное с применением СШП сигналов и их последовательностей. Использование СШП сигналов в радиолокации обсуждалось уже три десятилетия назад. Такие сигналы позволяют обнаруживать и сопровождать малозаметные цели в диапазоне дальностей от единиц до сотен километров при скоростях от единиц м/с. В последние годы СШП сигналы нашли применение и в системах связи. Это дало возможность улучшения характеристик систем радиосвязи и передачи данных за счет создания новых и совершенствования имеющихся алгоритмов обработки сигналов. Большое число практических задач требует измерения значения амплитуды последовательности импульсов на фоне случайных искажений. Оптимальные алгоритмы измерения амплитуды сигналов в предположении полной априорной неопределенности находят применение, например, в задаче радиоразведки или при приеме сигналов с позиционно-импульсной модуляцией.
Однако, класс СШП сигналов весьма широк и включает в себя большое количество различных математических моделей. В настоящее время среди множества СШП сигналов наиболее широкое применение получили два класса: импульсные СШП сигналы (UWB IR, Ultra-wideband Impulse Radio) и на основе несущей (MC-UWB, Multicarrier Ultra-wideband). Получение конструктивных результатов исследования алгоритмов обработки СШП сигналов любого типа довольно затруднительно. Поэтому среди множества СШП сигналов выделяют отдельный класс - СШП квазирадиосигналы (КРС), структура которых подобна узкополосным радиосигналам, но условие относительной узкополосности для них не выполняется. Предлагаемое устройство измерения амплитуды работает с некогерентной последовательностью СШП КРС, которая занимает промежуточное положение между двумя упомянутыми классами СШП сигналов. Под некогерентной последовательностью понимается последовательность импульсов, в которой каждый импульс имеет различные значения амплитуды, начальной фазы, частоты и формы огибающей. Подобное сужение класса исследуемых сигналов позволяет получить более глубокие и содержательные результаты. Кроме того, в СШП КРС отсутствуют недостатки, присущие UWB IR, и реализуются они технически более просто, чем MC-UWB. Использование последовательностей СШП КРС вместо одиночных сигналов при передаче информации позволяет повысить помехозащищенность и скрытность радиолинии.
Таким образом, синтез оптимального устройства измерения амплитуды последовательности СШП КРС с неизвестными параметрами, с одной стороны, в интересах создания перспективных систем радиосвязи и передачи данных, повысит эффективность приема сигнала с известными параметрами, которые искажаются в процессе прохождения через среду. С другой стороны, в интересах вскрытия радиолиний и их технического анализа для задач радиоразведки, позволит измерять амплитуду сигналов с априори неизвестными параметрами.
В настоящее время подробно изучены алгоритмы измерения амплитуды одиночных узкополосных радиоимпульсов с неизвестными длительностью и начальной фазой [1, 2]. Однако известные методы измерения амплитуды радиосигналов, основанные на свойствах их узкополосности, не могут быть применены к сверхширокополосным сигналам, а также к их последовательностям.
В работе [3] исследованы оценки максимального правдоподобия амплитуды одиночных сигналов без высокочастотного заполнения - прямоугольного импульса и квазидетерминированного сигнала произвольной формы. Синтезированные алгоритмы не могут быть применены к СШП КРС, поскольку в них не учитывается наличие несущей в сигнале, а также не учитывающего особенности приема пачки импульсов, что существенно упрощает его структуру.
В работе [4] было синтезировано устройство обнаружения когерентной последовательности СШП КРС с неизвестными амплитудой и начальной фазой, наблюдаемой на фоне белого гауссовского шума. Синтезированное устройство обнаружения обладает схожей структурой с предлагаемым устройством измерения амплитуды, однако отличается своим назначением.
Известно устройство измерения амплитуды одиночного сигнала [5], того же назначения, что и предлагаемое, но не имеющее с ним общих признаков и состоящее из генератора опорного напряжения, двух квадраторов, трех перемножителей, восьми интеграторов, блока управления, вычислительного блока и индикатора. На вычислительный блок поступают сигналы, формируемые первыми пятью интеграторами, дополнительно используются результаты интегрирования ортогональных составляющих опорного сигнала и результат интегрирования измеряемого сигнала за время измерения, эти сигналы формируются шестым, седьмым и восьмым интеграторами соответственно. Однако количество таких устройств должно быть равно количеству импульсов в последовательности, а выходы всех этих измерителей амплитуды должны быть заведены на общий индикатор, который формирует результат измеренного значения амплитуды сигнала. Использование большого числа параллельно подключенных измерителей амплитуды сигнала является технически и экономически нецелесообразным.
Наиболее близким по совокупности признаков является измеритель амплитуды одиночного СШП КРС [6], включающий семь умножителей, аттенюатор, усилитель, шесть квадраторов, шесть сумматоров, четыре инвертора, делитель, два удвоителя частоты, устройство сброса интеграторов, а также устройство А, которое содержит генератор модулирующей функции, генератор гармонического сигнала (sin), четыре умножителя, два интегратора, работающие на интервале длительности сигнала, фазовращатель (изменяет начальную фазу гармонического сигнала на π/2), усилитель, аттенюатор и два квадратора (прототип). Недостатком известного устройства является возможность измерения значения амплитуды только одиночного сигнала.
Задача предлагаемого технического решения - измерение амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов при априори неизвестной начальной фазе сигнала и изменяющихся от импульса к импульсу амплитуде, начальной фазе, частоте и огибающей сигнала.
Технический результат, который может быть получен при его осуществлении, заключается в реализации возможности создания новых систем связи и передачи данных с упрощенным в исполнении устройством, в которых информация передается последовательностью СШП КРС, которые могут использоваться в условиях сложной помеховой обстановки. Также устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности СШП КРС при априори неизвестных параметрах сигнала может быть использовано в интересах задач радиоразведки проведения технического анализа сигналов.
Технический результат достигается тем, что устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы содержит на входе устройство А, содержащее последовательно соединенные первый умножитель, первый аттенюатор и первый усилитель, при этом первый вход первого умножителя является входом устройства, а второй вход подключен к первому выходу генератора модулирующего сигнала, выход первого усилителя подключен к первым входам каналов обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, при этом канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные второй умножитель и первый интегратор, первый выход которого подключен к первому квадратору, канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные третий умножитель и второй интегратор, первый выход которого подключен ко второму квадратору, причем второй вход второго умножителя соединен с первым выходом генератора гармонического сигнала непосредственно, а второй вход третьего умножителя - с первым выходом фазовращателя, вход которого соединен со вторым выходом генератора гармонического сигнала, первый вход четвертого умножителя соединен со вторым выходом первого интегратора, второй вход четвертого умножителя соединен со вторым выходом второго интегратора, а выход четвертого умножителя через первый вход шестого умножителя соединен с третьим входом четвертого сумматора, вход первого блока удвоения частоты подключен к третьему выходу генератора гармонического сигнала, выход первого блока удвоения частоты соединен с первым входом восьмого умножителя, второй вход которого подключен к первому выходу второго аттенюатора, выход восьмого умножителя подключен к третьему интегратору, первые выходы третьего и четвертого интегратора подключены соответственно через последовательно соединенные к первому и второму входам десятого умножителя, первый инвертор и пятый усилитель ко второму входу шестого умножителя, а второй выход третьего интегратора через последовательно соединенные шестой квадратор, второй и третий выходы которого подключены к вторым входам седьмого и восьмого сумматоров, и третий инвертор - к первому входу девятого сумматора, второй вход которого подключен к седьмому квадратору, входом которого является четвертый выход четвертого интегратора, выход девятого сумматора соединен со входом делителя, а третий вход девятого сумматора через последовательно соединенные второй выход пятого интегратора, второй выход второго инвертора, восьмой квадратор и четвертый инвертор связан с выходом девятого умножителя, первый вход которого соединен с третьим выходом второго аттенюатора, а второй вход - с выходом второго блока удвоения частоты, вход которого подключен ко второму выходу фазовращателя, при этом первый выход пятого интегратора соединен с первым входом пятого сумматора, второй выход четвертого интегратора соединен со вторым входом пятого сумматора, выход которого соединен через последовательно соединенные четвертый квадратор и первый вход седьмого сумматора со вторым входом пятого умножителя, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, третий выход четвертого интегратора соединен с первым входом шестого сумматора, первый выход второго инвертора соединен со вторым входом шестого сумматора, выход которого через последовательно соединенные пятый квадратор и первый вход восьмого сумматора соединен со вторым входом седьмого умножителя, первый вход которого соединен с выходом второго квадратора, а выход - со вторым входом четвертого сумматора, второй выход генератора модулирующего сигнала соединен с входом третьего квадратора канала обработки модулирующего сигнала, который содержит второй аттенюатор, второй выход которого подключен к входу четвертого интегратора, выход делителя подключен ко второму входу одиннадцатого умножителя, первый вход которого соединен с выходом блока извлеченного корня, вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, выход одиннадцатого умножителя подается на устройство сброса интеграторов, которое является выходом устройства, согласно изобретению, устройство дополнительно содержит линию задержки с N выходами, первый, второй и третий сумматоры, второй, третий и четвертый усилители, N-1 устройств А, при этом входом устройства стала линия задержки, а входом каждого устройства А стал один из N выходов линии задержки, а первым выходом - выход с первого квадратора на вход первого сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого умножителя, вторым выходом - выход со второго квадратора на вход третьего сумматора, выход которого подключен к первому входу седьмого умножителя, а третьим выходом - выход с четвертого умножителя на вход второго сумматора, выход которого подключен к первому входу шестого умножителя, входом второго усилителя стал сигнал с выхода третьего интегратора, а первым и вторым выходом - сигнал на первый вход десятого умножителя и на вход шестого квадратора, входом третьего усилителя стал сигнал с выхода четвертого интегратора, а первым, вторым, третьим и четвертым выходом - сигнал на второй вход десятого умножителя, на второй вход пятого сумматора, на первый вход шестого сумматора и на вход седьмого квадратора, входом четвертого усилителя стал сигнал с выхода пятого интегратора, а первым и вторым выходом - сигнал на первый вход пятого сумматора и на вход второго инвертора.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, где обозначено
1 - линия задержки;
2 - первый умножитель;
3 - генератор модулирующего сигнала;
4 - первый аттенюатор;
5 - первый усилитель;
6 - генератор гармонического сигнала (sin);
7 - фазовращатель (изменение начальной фазы гармонического сигнала на π/2);
8 - второй умножитель;
9 - третий умножитель;
10 - первый интегратор;
11 - второй интегратор;
12 - четвертый умножитель;
13 - первый квадратор;
14 - второй квадратор;
15 - первый сумматор;
16 - второй сумматор;
17 - третий сумматор;
18 - пятый умножитель;
19 - шестой умножитель;
20 - седьмой умножитель;
21 - четвертый сумматор;
22 - блок извлечения корня;
23 - третий квадратор;
24 - второй аттенюатор;
25 - первый блок удвоения частоты;
26 - второй блок удвоения частоты;
27 - восьмой умножитель;
28 - девятый умножитель;
29 - третий интегратор;
30 - четвертый интегратор;
31 - пятый интегратор;
32 - второй усилитель;
33 - третий усилитель;
34 - четвертый усилитель;
35 - десятый умножитель;
36 - первый инвертор;
37 - пятый усилитель;
38 - пятый сумматор;
39 - шестой сумматор;
40 - второй инвертор;
41 - четвертый квадратор;
42 - пятый квадратор;
43 - седьмой сумматор;
44 - восьмой сумматор;
45 - шестой квадратор;
46 - седьмой квадратор;
47 - восьмой квадратор;
48 - третий инвертор;
49 - четвертый инвертор;
50 - девятый сумматор;
51 - делитель;
52 - одиннадцатый умножитель;
53 - устройство сброса интеграторов.
Работает устройство следующим образом.
Приемник, в состав которого входит измеритель амплитуды, осуществляет сканирование и анализ радиоэфира. В момент времени t = 0 на вход измерителя амплитуды поступает случайный сигнал ξ(t) = s (t, a 0, ϕ0, τ0) + n(t), представляющий собой аддитивную смесь полезного сигнала s (t, a 0, ϕ0, τ0) и гауссовского белого шума n(t). Считается, что сканирование радиоэфира продолжается до момента времени t = Т, которое выбирается исходя из требуемой точности измерения, характеризующейся величинами смещения, дисперсии и рассеяния, т.е. время работы измерителя амплитуды t ∈ [0, T].
Пачка (последовательность) сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы, амплитуда которых подлежит измерению, имеет вид
Figure 00000001
где N - количество импульсов в последовательности, Т0 - период повторения,
Figure 00000002
Каждый импульс последовательности представляет собой СШП КРС, определяемый выражением
Figure 00000003
Здесь a k, ϕk, ωk, ƒk (t) - амплитуда, начальная фаза, частота и модулирующая функция, описывающая форму k-го импульса последовательности соответственно, а τ - длительность, одинаковая для всех импульсов.
Генератор 3 измерителя амплитуды формирует модулирующие сигналы ƒk(t), а генератор 6 формирует гармонический сигнал sin (ωkt) на частотах ωk. Принимаемый случайный сигнал ξ(t) поступает в линию задержки 1 с N-отводами через время, равное периоду повторения импульсов в последовательности Т0 и задерживается. Каждый из N-выходов линии задержки 1 поступает на вход устройства А, содержащее в себе блоки 2-14. Таким образом, устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности СШП КРС является многоканальным устройством содержащим линию задержки 1, N устройств А, а также блоки 15-53. Сигнал с каждого из N-выходов линии задержки 1 поступает на вход устройства А и в первом умножителе 2 устройства измерения амплитуды умножается на модулирующий сигнал генератора 3. Каждое из N устройств А содержит в своем составе генератор модулирующей функции 3, что позволяет для каждого импульса последовательности формировать собственную огибающую ƒk(t) для повышения эффективности измерения амплитуды и возможности приема сигнала в условиях сложной помеховой обстановки. После ослабления в первом аттенюаторе 4 в N0 раз, где N0 - числовое значение априори известной величины спектральной плотности мощности шума, сигнал усиливается в два раза в первом усилителе 5, и в итоге на его выходе имеем сигнал, усиленный с коэффициентом
Figure 00000004
. Далее полученный сигнал перемножается с гармоническими сигналами генератора 6 соответственно во втором умножителе 8 на сигнал sin(ωkt), а в третьем умножителе 9 - на сигнал cos(ωkt), полученный после прохождения сигнала с генератора 6 через фазовращатель 7, где происходит изменение фазы гармонического сигнала на π/2. Затем полученные сигналы интегрируются в первом интеграторе 10 и втором интеграторе 11 соответственно. В результате получаем синфазную и квадратурную составляющую каждого из N импульсов последовательности
Figure 00000005
Figure 00000006
. Составляющие принимаемого сигнала в одном из N-каналов на втором выходе первого интегратора 10 и второго интегратора 11 возводятся в квадрат в первом квадраторе 13 и втором квадраторе 14 соответственно, а на первом выходе в четвертом умножителе 12 перемножаются друг с другом. Таким образом, каждое из N устройств А имеет по 3 выхода с блоков 12, 13 и 14 соответственно. Сигналы с каждого из N блоков 12, поступают на второй сумматор 16, на выходе которого формируется произведение случайных величин
Figure 00000007
, с блоков 13 - поступают на первый сумматор 15, на выходе которого формируется случайная величина
Figure 00000008
, с блоков 14 - поступают на третий сумматор 17, на выходе которого формируется случайная величина
Figure 00000009
.
Сформированные случайные величины X2, XY и Y2 для всей последовательности сигналов позволяют завершить обработку сигнала в одноканальном режиме, что существенно позволяет упростить конструкцию устройства.
Формирование сигналов X и Y заключается в умножении принимаемого сигнала ξ(t) на произведение модулирующей функции и гармонической несущей с последующим интегрированием, что соответствует переносу сигнала на нулевую частоту. В случае узкополосного сигнала этого достаточно для измерения амплитуды, поскольку составляющие сигнала на удвоенной частоте 2ω пренебрежимо малы. Также помимо синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, устройство формирует нормированную (синфазную) составляющую модулирующего сигнала на нулевой частоте - Q1. Так как для измерения амплитуды СШП КРС требуется учитывать помимо низкочастотных еще и высокочастотные составляющие, устройство формирует дополнительно нормированную синфазную составляющую модулирующего сигнала на удвоенной частоте - Рс1 и нормированную квадратурную составляющую модулирующего сигнала на удвоенной частоте - Ps1. Формирование указанных составляющих модулирующего сигнала осуществляется следующим образом. Сигнал ƒk(t) с выхода генератора 3 проходит через третий квадратор 23, ослабляется во втором аттенюаторе 24 в N0 раз, и подается на вход четвертого интегратора 30 непосредственно, на вход третьего интегратора 29 - через восьмой умножитель 27, где перемножается с гармоническим сигналом удвоенной частоты с выхода первого блока 25 удвоения частоты, а на вход пятого интегратора 31 - через девятый умножитель 28, где перемножается с гармоническим сигналом удвоенной частоты с выхода второго блока 26 удвоения частоты. На выходе третьего интегратора 29 получаем нормированную квадратурную составляющую модулирующего одиночного сигнала на удвоенной частоте Ps1, на выходе четвертого интегратора 30 - нормированную (синфазную) составляющую модулирующего одиночного сигнала на нулевой частоте Q1, а на выходе пятого интегратора 31 - нормированную синфазную составляющую модулирующего одиночного сигнала на удвоенной частоте
Figure 00000010
. Указанные составляющие модулирующего сигнала описываются следующими функциями:
Figure 00000011
При этом, синфазные и квадратурные составляющие модулирующего сигнала на нулевой и удвоенной частоте должны формироваться для каждого из N -выходов линии задержки 1. Для упрощения устройства блоки 23-53 можно не повторять в каждом из N-каналов, а умножить сформированные величины Q1, Рс1 и Ps1 на N:
Figure 00000012
тогда с выхода третьего интегратора 29 сигнал Ps1 поступает на второй усилитель в N раз 32, с выхода четвертого интегратора 30 сигнал Q1 поступает на третий усилитель в N раз 33, с выхода пятого интегратора 31 сигнал Рс1 поступает на четвертый усилитель в N раз 34. С выхода второго усилителя 32 сигнал Ps и с выхода третьего усилителя 33 сигнал Q поступают на десятый умножитель 35, на выходе которого сигнал QPs через первый инвертор 36 и пятый усилитель 37 поступает на один вход шестого умножителя 19, на другой вход которого приходит сигнал с выхода второго сумматора 16. С выхода третьего усилителя 33 сигнал Q поступает на первые входы пятого и шестого сумматоров 38 и 39 соответственно. На второй вход пятого сумматора 38 сигнал Рс поступает непосредственно с выхода четвертого усилителя 34, а на второй вход шестого сумматора 39 сигнал Рс поступает инвертированным с выхода второго инвертора 40. Таким образом, на выходе пятого сумматора 38 и шестого сумматора 39 получаем комбинации сигналов Q и Рс (Q + Pc и Q - Рс соответственно). Сигнал с выхода пятого сумматора 38 через четвертый квадратор 41 подключен к первому входу седьмого сумматора 43, ко второму входу которого с шестого квадратора 45 поступает сигнал
Figure 00000013
. В результате на выходе седьмого сумматора 43 формируется комбинация сигналов
Figure 00000014
и поступает на второй вход пятого умножителя 18, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора 15. Сигнал с выхода шестого сумматора 39 через пятый квадратор 42 подключен к первому входу восьмого сумматора 44, вторым входом которого является сигнал
Figure 00000015
с шестого квадратора 45. Комбинация сигналов
Figure 00000016
с выхода восьмого сумматора 44 поступает на первый вход седьмого умножителя 20, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора 17. Кроме того, сигнал Ps с выхода второго усилителя 32 через шестой квадратор 45 и третий инвертор 48 поступает на первый вход девятого сумматора 50. С выхода третьего усилителя 33 сигнал Q* через седьмой квадратор 46 поступает на второй вход девятого сумматора 50. А выход четвертого усилителя 34 через второй инвертор 40, восьмой квадратор 47 и четвертый инвертор 49 связан с третьим входом девятого сумматора 50. С выхода девятого сумматора 50 сигнал через делитель 51 поступает на один вход одиннадцатого умножителя 52, на второй вход которого приходит сигнал с выхода блока извлечения корня 22, входом которого является выход четвертого сумматора 21. Первый вход четвертого сумматора 21 соединен с выходом пятого умножителя 18, который является выходом канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, второй вход соединен с выходом седьмого умножителя 20, который является выходом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, а третий вход - с выходом шестого умножителя 19. С выхода одиннадцатого умножителя 52 сигнал поступает на устройство сброса интеграторов 53, которое по истечению длительности сигнала осуществляет сброс интеграторов. Выходом блока 53 является выход всего устройства, а выходным сигналом является измеренное значение амплитуды некогерентной последовательности СШП КРС.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает измерение значения амплитуды некогерентной последовательности СШП КРС при априори неизвестных начальной фазе и длительности сигнала.
Список использованных источников
1. Куликов, Е.И. Оценка параметров сигналов на фоне помех / Е.И. Куликов, А.П. Трифонов. - М.: Сов. радио, 1978. - 296 с.
2. Трифонов, А.П. Оценка амплитуды радиосигнала с неизвестной длительностью и начальной фазой / А.П. Трифонов, Ю.Э. Корчагин, О.В. Чернояров и др. // Прикладные математические науки. - 2014. - Т. 8, №111, - С. 5517-5528.
3. Трифонов, А.П. Совместное различение сигналов и оценка их параметров на фоне помех / А.П. Трифонов, Ю.С. Шинаков. - М.: Радио и связь, 1986. - 264 с.
4. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Обнаружение когерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы // Радиотехника, 2019, №3. - С. 26-32.
5. Патент на изобретение №2280877. Устройство измерения амплитуды сигнала. Зандер Ф.В., Резанов А.С. 20.12.2004 г.
6. Корчагин Ю.Э. Синтез и анализ алгоритмов обработки сверхширокополосных квазирадиосигналов / Ю.Э. Корчагин, К.Д. Титов. - Монография, Издательский дом ВГУ, Воронеж, 2019. - 128 с.

Claims (1)

  1. Устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы, содержащее устройство А, которое содержит последовательно соединенные первый умножитель, первый аттенюатор и первый усилитель, при этом первый вход первого умножителя является входом устройства А, а второй вход подключен к первому выходу генератора модулирующего сигнала, выход первого усилителя подключен к первым входам каналов обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, при этом канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные второй умножитель и первый интегратор, первый выход которого подключен к первому квадратору, канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные третий умножитель и второй интегратор, первый выход которого подключен ко второму квадратору, причем второй вход второго умножителя соединен с первым выходом генератора гармонического сигнала непосредственно, а второй вход третьего умножителя – с первым выходом фазовращателя, вход которого соединен со вторым выходом генератора гармонического сигнала, первый вход четвертого умножителя соединен со вторым выходом первого интегратора, второй вход четвертого умножителя соединен со вторым выходом второго интегратора, а выход четвертого умножителя через первый вход шестого умножителя соединен с третьим входом четвертого сумматора, вход первого блока удвоения частоты подключен к третьему выходу генератора гармонического сигнала, выход первого блока удвоения частоты соединен с первым входом восьмого умножителя, второй вход которого подключен к первому выходу второго аттенюатора, выход восьмого умножителя подключен к третьему интегратору, десятый умножитель подключен ко второму входу шестого умножителя через последовательно соединенные первый инвертор и пятый усилитель, второй вход девятого сумматора подключен к седьмому квадратору, а выход девятого сумматора соединен со входом делителя, при этом выход пятого сумматора соединен через последовательно соединенные четвертый квадратор и первый вход седьмого сумматора со вторым входом пятого умножителя, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, первый выход второго инвертора соединен со вторым входом шестого сумматора, выход которого через последовательно соединенные пятый квадратор и первый вход восьмого сумматора соединен со вторым входом седьмого умножителя, выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора, второй выход генератора модулирующего сигнала соединен с входом третьего квадратора канала обработки модулирующего сигнала, который содержит второй аттенюатор, второй выход которого подключен к входу четвертого интегратора, выход делителя подключен ко второму входу одиннадцатого умножителя, первый вход которого соединен с выходом блока извлечения корня, вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, выход одиннадцатого умножителя подается на устройство сброса интеграторов, которое является выходом устройства, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит линию задержки с N выходами на входе устройства, первый, второй и третий сумматоры, второй, третий и четвертый усилители, N-1 устройств А, при этом входом каждого устройства А является один из N выходов линии задержки, а первым выходом – выход с первого квадратора на вход первого сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого умножителя, вторым выходом – выход со второго квадратора на вход третьего сумматора, выход которого подключен к первому входу седьмого умножителя, а третьим выходом – выход с четвертого умножителя на вход второго сумматора, выход которого подключен к первому входу шестого умножителя, входом второго усилителя является выход третьего интегратора, а первым и вторым выходом - первый вход десятого умножителя и вход шестого квадратора, второй и третий выходы которого подключены к вторым входам седьмого и восьмого сумматоров, выход третьего интегратора соединен с первым входом девятого сумматора через последовательно соединенные второй усилитель, шестой квадратор и третий инвертор, входом третьего усилителя является выход четвертого интегратора, а первым, вторым, третьим и четвертым выходом - второй вход десятого умножителя, второй вход пятого сумматора, первый вход шестого сумматора и вход седьмого квадратора, входом четвертого усилителя является выход пятого интегратора, а первым и вторым выходом - первый вход пятого сумматора и вход второго инвертора, третий вход девятого сумматора через последовательно соединенные пятый интегратор, второй выход второго инвертора, восьмой квадратор и четвертый инвертор связан с выходом девятого умножителя, первый вход которого соединен с третьим выходом второго аттенюатора, а второй вход - с выходом второго блока удвоения частоты, вход которого подключен ко второму выходу фазовращателя.
RU2021114554A 2021-05-21 Устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы RU2774436C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774436C1 true RU2774436C1 (ru) 2022-06-22

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797027C1 (ru) * 2022-11-02 2023-05-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Устройство измерения времени прихода и длительности некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2157052C1 (ru) * 1999-01-26 2000-09-27 Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Следящий приемник широкополосного сигнала
US6967993B1 (en) * 2000-05-26 2005-11-22 Freescale Semiconductor, Inc. Ultrawide bandwidth system and method for fast synchronization using sub-code spins
RU2280877C1 (ru) * 2004-12-20 2006-07-27 Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет (КГТУ) Устройство измерения амплитуды сигнала
US7436876B2 (en) * 2002-11-15 2008-10-14 Time Domain Corporation System and method for fast acquisition of ultra wideband signals
US8842770B2 (en) * 2005-01-03 2014-09-23 Stmicroelectronics N.V. Method of coding and decoding a pulse signal, in particular an UWB-IR signal, and corresponding devices
RU199228U1 (ru) * 2019-12-24 2020-08-24 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Устройство обнаружения одиночного сверхширокополосного квазирадиосигнала произвольной формы
RU2737005C1 (ru) * 2019-11-28 2020-11-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ приема сверхкороткоимпульсного сигнала в виде моноцикла гаусса

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2157052C1 (ru) * 1999-01-26 2000-09-27 Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Следящий приемник широкополосного сигнала
US6967993B1 (en) * 2000-05-26 2005-11-22 Freescale Semiconductor, Inc. Ultrawide bandwidth system and method for fast synchronization using sub-code spins
US7436876B2 (en) * 2002-11-15 2008-10-14 Time Domain Corporation System and method for fast acquisition of ultra wideband signals
RU2280877C1 (ru) * 2004-12-20 2006-07-27 Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный технический университет (КГТУ) Устройство измерения амплитуды сигнала
US8842770B2 (en) * 2005-01-03 2014-09-23 Stmicroelectronics N.V. Method of coding and decoding a pulse signal, in particular an UWB-IR signal, and corresponding devices
RU2737005C1 (ru) * 2019-11-28 2020-11-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ приема сверхкороткоимпульсного сигнала в виде моноцикла гаусса
RU199228U1 (ru) * 2019-12-24 2020-08-24 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Устройство обнаружения одиночного сверхширокополосного квазирадиосигнала произвольной формы

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРЧАГИН Ю.Э., ТИТОВ К.Д., ЗАВАЛИШИНА О.Н. Обнаружение когерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов прямоугольной формы // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. N 12. 11 с. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec19/7/text.pdf *
ТРИФОНОВ А.П., КОРЧАГИН Ю.Э., ТРИФОНОВ М.В., ЛИТВИНОВ Е.В. Характеристики оценки амплитуды радиосигнала с неизвестными длительностью и фазой // Радиолокация, навигация, связь. 2014. С. 63-71. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797027C1 (ru) * 2022-11-02 2023-05-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Устройство измерения времени прихода и длительности некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы
RU2797258C1 (ru) * 2022-11-21 2023-06-01 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего 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 Устройство измерения времени прихода и длительности одиночного сверхширокополосного квазирадиосигнала произвольной формы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8223064B2 (en) Spectral analysis and FMCW automotive radar utilizing the same
Hague et al. The generalized sinusoidal frequency-modulated waveform for active sonar
RU2553272C1 (ru) Способ измерения дальности и радиальной скорости в рлс с зондирующим составным псевдослучайным лчм импульсом
Gite et al. Design and evaluation of c-band FMCW radar system
RU136263U1 (ru) Устройство корреляционно-фильтровой обработки многочастотного линейно-частотно-модулированного фазо-кодо-манипулированного сигнала с многочастотным гетеродинированием
RU132588U1 (ru) Устройство корреляционно-фильтровой обработки многочастотного линейно-частотно-модулированного фазо-кодо-манипулированного сигнала с одночастотным гетеродинированием
RU2625567C1 (ru) Устройство для имитации ложной радиолокационной цели при зондировании сигналами с линейной частотной модуляцией
RU2774436C1 (ru) Устройство измерения амплитуды некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы
Suksmono et al. Signal processing of range detection for SFCW radars using Matlab and GNU radio
RU2756974C1 (ru) Устройство обнаружения некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы
Willetts et al. Optimal time-frequency distribution selection for LPI radar pulse classification
Pardhu et al. Design of matched filter for radar applications
RU2797027C1 (ru) Устройство измерения времени прихода и длительности некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы
CN113030882A (zh) 一种无载波超宽带发射信号波形库的构建方法
Hague Optimal waveform design using multi-tone sinusoidal frequency modulation
RU2807316C1 (ru) Способ определения параметров движения высокоскоростного воздушного объекта
RU2745843C1 (ru) Устройство обработки парного d-кода
JPS586156B2 (ja) 距離計測装置
RU124819U1 (ru) Устройство когерентной обработки многочастотного линейно-частотно-модулированного сигнала с изменяемыми параметрами
Yang Nonlinear partial differential equations in marine dynamics
JP2011203185A (ja) レーダ装置、物標速度検出方法、及び、物標速度検出プログラム
Zhang et al. Velocity measurement using the chaos radar with coherent reception
RU2759117C1 (ru) Способ нелинейной радиолокации
RU2755518C1 (ru) Радиолокационная станция
RU2782575C1 (ru) Система селекции движущихся целей с измерением дальности, радиальной скорости и направления движения в каждом периоде зондирования