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

Чернявский А. Ж., Данилин С. А., Ворох Д. А., Данилин А. И. Применение первичных автодинных СВЧ преобразователей для диагностирования установок и оборудования энергетического и транспортного машиностроения. Датчики и системы. 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 11-th 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.

Носков В. Я., Игнатков К. А., Чупахин А. П. Применение двухдиодных автодинов в устройствах радиоволнового контроля размеров изделий. Измерительная техника. 2016;(7):24–28. DOI: 10.1007/ s11018-016-1035-9.

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. 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 & 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.

Воторопин С. Д., Носков В. Я., Смольский С. М. Анализ автодинного эффекта радиоимпульсного генератора. Известия вузов. Физика. 2008;51(3):64–70. 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.

Воторопин С. Д., Носков В. Я., Смольский С. М. Анализ автодинного эффекта генераторов с линейной частотной модуляцией. Известия вузов. Физика. 2008;51(6):54–60. DOI: 10.1007/s11182-008-9083-5.

Воторопин С. Д., Носков В. Я., Смольский С. М. Анализ автодинного эффекта радиоимпульсного генератора с частотной модуляцией. Известия вузов. Физика. 2008;51(7):80–89. DOI: 10.1007/s11182008-9105-3.

Иванов В. Э., Носков В. Я., Смольский С. М. Двухканальная радиоимпульсная СБРЛ на диоде Ганна. В: 19-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2009). Севастополь, 2009. С. 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 & 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.

Воторопин С. Д., Донсков С. В. Носков В. Я., Смольский С. М. Анализ автодинного сигнала от распределенного отражающего объекта. В: 17-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2007). Севастополь, 2007. С. 744–747. DOI: 10.1109/CRMICO.2007.4368928.

Носков В. Я., Смольский С. М., Игнатков К. А., Мишин Д. Я., Чупахин А. П. Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Часть 11. Основы реализации автодинов. Успехи современной радиоэлектроники. 2019;(2):5–33. DOI: 10.18127/j20700784-201902-01

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.

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/S0735272714030054.

Носков В. Я., Игнатков К. А. Особенности шумовых характеристик автодинов при сильной внешней обратной связи. Известия вузов. Физика. 2013;56(12):112–124. DOI: 10.1007/s11182-014-0198-6.

Носков В. Я., Игнатков К. А. Шумовые характеристики автодинов со стабилизацией частоты внешним высокодобротным резонатором. Радиотехника и электроника. 2016;61(9):905–918. 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.

Касаткин Л. В., Чайка В. E. Полупроводниковые устройства диапазона миллиметровых волн. Севастополь, Вебер, 2006, 319 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL

2022