Особенности сигналов от распределенных целей автодинного импульсного радиолокатора с линейной частотной модуляцией

Vladislav Ya. Noskov, Evgeniy V. Bogatyrev, Rinat G. Galeev, Daniil S. Vishnyakov

Аннотация


Разработана математическая модель для описания сигналов автодинной системы ближней радиолокации (СБРЛ) с одновременной импульсной модуляцией (ИМ) амплитуды и линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Рассматриваются особенности формирования сигналов, полученных от распределенной цели в виде ансамбля произвольного числа точечных отражателей. Выполнены расчеты сигналов предложенным методом шагов для случая двух точечных отражателей на объекте локации, расположенных на различных расстояниях от СБРЛ. Установлены отличительные свойства сигналов, формируемых при приеме первого и последующих излучений, отраженных от цели. После посылки зондирующего излучения прием первого отраженного излучения от совокупности блестящих точек сопровождается формированием линейной суперпозиции сигналов от отдельных отражателей. Прием последующих отражений вызывает появление комбинационного взаимодействия сигналов отдельных отражателей. Характер и величина такого взаимодействия определяется величиной параметра обратной связи автодинной СБРЛ, зависящего от величин девиации частоты и времени запаздывания отраженного излучения. Результаты экспериментальных исследований автодинной СБРЛ c одновременной ИМ амплитуды и ЛЧМ получены при использовании генераторного модуля, выполненного на диоде Ганна 8-миллиметрового диапазона.

 

Носков В. Я., Богатырев Е. В., Галеев Р. Г., Вишняков Д. С. Особенности сигналов от распределенных целей автодинного импульсного радиолокатора с линейной частотной модуляцией. Ural Radio Engineering Journal. 2022;6(4):351–377. DOI: 10.15826/urej.2022.6.4.001.

 


Ключевые слова


автодин; автодинный эффект; автодинный сигнал; радиоимпульсный автодин; автодин с частотной модуляцией; параметр обратной связи; система ближней радиолокации

Полный текст:

Без имени

Литература


Lazarus M. J., Pantoja F. P., Somekh M. et al. New direction-ofmotion Doppler detector. Electronics Letters. 1980;16(25):953–955. DOI: 10.1049/el:19800679.

Usanov D. A., Skripal A. V., Postelga A. E. A microwave autodyne meter of vibration parameters. Instruments & Experimental Techniques. 2004;47(5):689–693. DOI: 10.1023/B:INET.0000043882.16801.3a

Chernyavskiy A. Zh., Danilin S. A., Vorokh D. A., Danilin A. I. Application of primary autodyne microwave transducers for diagnosing of machines and equipment of power and transport engineering. Sensors & Systems. 2021;(3):23–36. DOI: 10.25728/datsys.2021.3.3

Alidoost S. A., Sadeghzade R., Fatemi R. Autodyne system with a single antenna. In: Proceedings of the 11th International Radar Symposium (IRS 2010). Vilnius (Lithuania), pp. 406–409.

Usanov D. A., Postelga A. E. Reconstruction of Complicated Movement of Part of the Human Body Using Radio Wave Autodyne Signal. Biomedical Engineering. 2011;45(1):6–8. DOI: 10.1007/s10527011-9198-9.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A., Chupahin A. P. Application of twodiode autodynes in devices for radiowave control of product dimensions. Measurement Techniques. 2016;59(7):715–721. DOI: 10.1007/s11018016-1035-9.

Nagasaku T., Kondoh H., Shunoda H. Radar Sensor. Patent US 6717544 B2. Pub. Date: April, 6, 2004. Filed: Aug. 26, 2002.

Votoropin S. D. Autodyne Sensors of the EHF Range on Gunn Diodes. In: 38th European Microwave Conference, 2008, pp. 1330–1333. DOI: 10.1109/EUMC.2008.4751709.

Utagawa H., Matsui T. Microwave/Millimeter Wave Sensor. Patent Appl. Publ. US 2010/0117891 A1. Pub. Date: May 13, 2010. Filed: Mar. 31, 2008.

Jefford P. А., Howes M. S. Modulation schemes in low-cost microwave field sensor. IEEE Transaction of Microwave Theory and Technique. 1985;31(8):613–624. DOI: 10.1109/TMTT.1983.1131559.

Somekh M. G., Richmond W., Moroz J., Lazarus M. T. Development of pulsed self-oscilating mixer. Electronics Letters. 1980;16(15):597–599. DOI: 10.1049/el:19800414.

Votoropin S. D., Noskov V. Ya., Smolskiy S. M. Analysis of autodyne effect of an rf oscillator. Russian Physics Journal. 2008;51(3):291–298. DOI: 10.1007/s11182-008-9051-0.

Komarov I. V., Smolskiy S. M. Fundamentals of short-range FM radar. Norwood: Artech House, 2003. DOI: 10.1109/MAES.2004.1346903.

Votoropin S. D., Noskov V. Ya., Smolskiy S. M. An analysis of the autodyne effect of oscillators with linear frequency modulation. Russian Physics Journal. 2008;51(6):610–618. DOI: 10.1007/s11182-008-9083-5.

Votoropin S. D., Noskov V. Ya., Smolskiy S. M. An analysis of the autodyne effect of a radio-pulse oscillator with frequency modulation. Russian Physics Journal. 2008;51(7):750–759. DOI: 10.1007/s11182008-9105-3.

Ivanov V. E., Noskov V. Ya., Smolskiy S. M. Double-channel radio-pulse short-range radar on Gunn diode. In: Proceedings of the 19th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology”, Sevastopol (Ukraine), 2009, pp. 817–820.

Armstrong B. M., Brown R., Rix F., Stewart J. A. C. Use of Microstrip Impedance-Measurement Technique in the Design of a BARITT Diplex Doppler Sensor. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1980;28(12):1437–1442. DOI: 10.1109/TMTT.1980.1130263.

Varavin A. V., Vasiliev A. S., Ermak G. P., Popov I. V. Autodyne Gunn-diode transceiver with internal signal detection for short-range linear FM radar sensor. Telecommunication & Radio Engineering. 2010;69(5):451–458. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v69.i5.80.

Ermak G. P., Popov I. V., Vasiliev A. S., Varavin A. V., Noskov V. Ya., Ignatkov K. A. Radar sensors for hump yard and rail crossing applications. Telecommunication & Radio Engineering. 2012;71(6):567–580. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v71.i6.80.

Votoropin S. D., Donskov S. V., Noskov V. Ya., Smolskiy S. M. Analysis of the autodyne signal from the distributed reflecting object. In: Proceedings of 17th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology”, Sevastopol (Ukraine), 2007, pp. 744–747. DOI: 10.1109/CRMICO.2007.4368928.

Noskov V. Ya., Smolskiy S. M., Ignatkov K. A., Mishin D. Ya., Chupahin A. P. Modern hybrid-integrated autodyne oscillators of microwave and mm-wave ranges and its’ application. Part 11. Fundamentals of autodyne implementation. Successes of modern electronic engineering. 2019;(2):5–33. DOI: 10.18127/j20700784-201902-01 (In Russ.).

Kurokava K. Injection Locking of Microwave Solid-State Oscillators. Proceedings of the IEEE. 1973;61(10):1386–1410. DOI: 10.1109/PROC.1973.9293.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A. Autodyne signals in case of random delay time of the reflected radiation. Telecommunication & Radio Engineering. 2013;72(16):1521–1536. DOI: 10.1615/TelecomRadEng. v72.i16.70.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A., Chupahin A. P., Vasiliev A. S., Ermak G. P., Smolskiy S. M. Peculiarities of signal formation of the autodyne short-range radar with linear frequency modulation. Visnik NTUU KPI, Seriya – Radiotehnika. Radioaparatobuduvan. 2016(67):50–57.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A. About applicability of quasi-static method of autodyne systems analysis. Radioelectronics & Communications Systems. 2014;57(3):139–148. DOI: 10.3103/S0735272714030054.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A. Dynamics of autodyne response formation in microwave generators. Radioelectronics & Communications Systems. 2013;56(5):227–242. DOI: 10.3103/S0735272713050026.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A. Peculiarities of noise characteristics of autodynes under strong external feedback. Russian Physics Journal. 2013;56(12):1445–1460. DOI: 10.1007/s11182-014-0198-6.

Noskov V. Ya., Ignatkov K. A. Noise Characteristics of Autodynes with Frequency Stabilization by Means of an External High-Q Cavity.

Journal of Communications Technology & Electronics. 2016;61(9):1052–1063. DOI: 10.7868/S0033849416090102

Hussain Z. M., Sadik A. Z., O’Shea P. Digital Signal Processing: An Introduction with MATLAB and Applications. Springer; 2011. 350 p.Kasatkin L. V., Chaika V. E. Semiconductor devices of the millimeter wave range. Sevastopol, Weber; 2006. 319 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL

2022