ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2020. № 5
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
English page
DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.5.3
УДК 537.874 + 537.877 + 621.37
СИНТЕЗ И АНАЛИЗ РАДИОВОЛНОВЫХ СИСТЕМ ВРЕМЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПОЛЕЙ СИГНАЛЬНОГО РАДИОВИДЕНИЯ СУБНАНОСЕКУНДНОГО РАЗРЕШЕНИЯ
Г. В. Куликов, М. С. Костин, Д. Б. Петленко, А. Д. Ярлыков
МИРЭА – Российский технологический университет, 119454, Москва, просп. Вернадского, 78
Статья поступила в редакцию 20 апреля 2020 г.
Аннотация. Освещена научно-практическая проблематика в области регистрации сверхширокополосных сигналов радиоизображений средств активного радиовидения. Отмечено, что для достижения сверхразрешения сигнальных радиоизображений, содержащих информацию о радиофизических и электродинамических параметрах неоднородностей стационарных и нестационарных материальных сред, представляется возможным решение технической проблемы регистрации фактического профиля радиоизображения, а не его огибающей, при помощи средств масштабно-временной трансформации сверхкоротких радиоимпульсов. Приведен анализ параметрического сопоставления стробоскопических режимов масштабно-временной трансформации (МВТ) сверхкороткоимпульсных нестационарных сигналов реального и эквивалентного времени. Показано, что МВТ-преобразователи реального времени по ряду показателей уступают преобразователям эквивалентного времени, поскольку не способны обеспечить достижение субнаносекундного разрешения. Разработаны аналитическая модель волноводного МВТ-преобразователя, а также ее программно-численная интерпретация в среде SciLab Xcos. Исследованы динамические процессы и режим устойчивости в канале МВТ-преобразователя СКИ. Получены аналитические выражения для переходной и импульсной характеристики МВТ-преобразователя.
Ключевые слова: сигнальное радиовидение, СКИ, нестационарное поле, масштабно-временная трансформация, эквивалентное время преобразования, субнаносекундное разрешение, переходная характеристика, импульсная характеристика, динамический диапазон, устойчивость.
Abstract. The scientific and practical problems in the field of registration of ultra-wideband signals of radio images of active radio vision are highlighted. It is noted that in order to achieve superresolution of signal radio images containing information on the radiophysical and electrodynamic parameters of inhomogeneities of stationary and non-stationary material media, it seems possible to solve the technical problem of recording the actual profile of the radio image, rather than its envelope, using time-scale transformation of ultrashort radio pulses. The analysis of the parametric comparison of the stroboscopic modes of the time-scale transformation (TST) of ultrashort-pulse non-stationary signals of real and equivalent time is performed. It is shown that real-time TST-converters are inferior to equivalent time converters in a number of indicators, since they are not capable of achieving subnanosecond resolution. An analytical model of the waveguide TST-converter, as well as its software-numerical interpretation in the SciLab Xcos program environment, has been developed. The dynamic processes and the stability mode in the channel of the USP TST-converter are investigated. Analytical expressions are obtained for the transient and impulse characteristics of the TST-converter.
Key words: signal radiovision, USP, non-stationary field, time-scale transformation, equivalent conversion time, subnanosecond resolution, transient response, impulse response, dynamic range, stability.
Литература
1. Куликов Г.В., Костин М.С. Регистрация и аутентификация нестационарных полей сверхкороткоимпульсных сигналов радиовидения субнаносекундного разрешения. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 11.
Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov19/2/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2019.11.22. Будагян И.Ф., Костин М.С. Атактовая оцифровка сверхкоротких импульсов в гибридных системах радиофотонного сканирования // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2016. №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar16/5/text.pdf
3. Будагян И.Ф., Костин М.С. Методы цифровой обработки сверхкороткоимпульсных сигналов при оценке малой угловой девиации фазораспределенных радиоимпульсов в системе радиосенсорной виброметрологической диагностики // Радиотехника и электроника. 2015. Т.60. №8. C.825-834. DOI: 10.7868/S0033849415080033.
4. Будагян И.Ф., Костин М.С., Шильцин А.В. Строб-фрейм-дискретизация радиоимпульсов субнаносекундного диапазона // Радиотехника и электроника. 2017. Т.62. № 5. C. 486-492. DOI: 10.7868/S0033849417050047.
5. Костин М.С., Бойков К.А. Циклогенеративные системы атактовой оцифровки субнаносекундных радиоимпульсов в радиовидении // Инженерная физика. 2018. №1. C. 41-47.
6. Костин М.С., Бойков К.А. Циклогенеративные системы высокоскоростной оцифровки нестационарных субнаносекундных процессов // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №6. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jun17/8/text.pdf.
7. Костин М.С., Бойков К.А., Котов А.Ф. Высокоточные методы циклоподобной атактовой оцифровки субнаносекундных сигналов // Радиотехника и электроника. 2019. Т.64. № 2. C. 191-194. DOI: 10.1134/S0033849419020104.
8. Костин М.С. Субнаносекундные сигналы и технологии: учебное пособие / М. С. Костин. М.: МИРЭА – Российский технологический университет, 2018. 110 с.
9. К. А. Бойков. Разработка и исследование системы радиоимпульсной регенерации для устройств высокоскоростной стробоскопической оцифровки. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №3.
Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar18/6/text.pdf. DOI: 10.30898/1684-1719.2018.3.2
Для цитирования:
Куликов Г.В., Костин М.С., Петленко Д.Б., Ярлыков А.Д. Синтез и анализ радиоволновых систем временной трансформации нестационарных полей сигнального радиовидения субнаносекундного разрешения. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 5. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/may20/3/text.pdf. DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.5.3