УДК 537.874 + 537.877 + 621.37

Регистрация и аутентификация нестационарных полей сверхкороткоимпульсных сигналов радиовидения субнаносекундного разрешения  

Г. В. Куликов, М. С. Костин

МИРЭА – Российский технологический университет

119454, Москва, просп. Вернадского, 78

 

Статья поступила в редакцию 25 октября 2019 г.

 

Аннотация. Сформулирована проблематика и актуальность исследования нестационарных сверхкороткоимпульсных (СКИ) полей для создания радиовизионных систем субнаносекундного разрешения. Изучены особенности нестационарных полей СКИ в радиовидении: исследовано влияние радиофизических особенностей стационарных однородных и неоднородных материальных сред на характер распределения и частотно-временную неустойчивость полей СКИ-сигналов нестационарных радиоволновых процессов путем прямой регистрации полей во времени; исследовано рассеяние нестационарных полей эквивалентными неоднородностями. Разработаны методы аутентификации радиоволновых откликов СКИ, представляющих собой радиоизображения, по импульсным характеристикам в условиях стационарных помех. Разработан адаптивный метод сингулярного декомпозиционного радиоволнового анализа и идентификации радиофизических и электродинамических параметров неоднородностей стационарных и нестационарных материальных сред. Разработан численный алгоритма синтеза СКИ с заданной квазоптимальной конфигурацией функции спектральной плотности мощности и приведена оценка энергетического потенциала квазиоптимального СКИ. Проведена оценка эффективности методов масштабно-временной трансформации нестационарных полей СКИ в режимах эквивалентного и реального времени. Выполнено исследование динамических процессов, устойчивости и повышение разрешающей способности устройств временной трансформации СКИ периодической и квазифинитной конфигураций. Разработан стробоскопический метод высокоточной строб-фрейм дискретизации СКИ с пикосекундным разрешением регистрации, не зависящим от числа стробоскопических итераций выборочной последовательности радиоимпульсов. Проведено экспериментальное исследование масштабно-временной трансформации СКИ в стробоскопическом режиме строб-фрейм дискретизации, спектрально-временной рекуперации и квазиоптимальное обнаружение квазифинитных СКИ и их радиоимпульсной последовательности в условиях стационарных помех, дана статистическая оценка регистрационной воспроизводимости антиформантных нестационарных полей СКИ.  

Ключевые слова: сверхкороткий радиоимпульс, нестационарное поле, аутентификация, регистрация, масштабно-временное преобразование, строб-фрейм дискретизация, импульсная характеристика, радиовидение, радиомониторинг, радиоизображение, субнаносекундное разрешение. 

Abstract. The problems and relevance of the study of non-stationary USP fields for the creation of radio-visual subnanosecond resolution systems are formulated. The responsibilities of non-stationary USP fields in radio vision were studied: the influence of the radiophysical features of stationary homogeneous and inhomogeneous material media on the distribution pattern and the time-frequency instability of the fields of USP signals of non-stationary radio wave processes by direct registration of fields in time was studied; the scattering of non-stationary fields by equivalent inhomogeneities is investigated. Methods of authenticating USP responses, which are radio images, by impulse characteristics under stationary interference conditions, are investigated. An adaptive method of singular decomposition radio wave analysis and identification of the radiophysical and electrodynamic parameters of the inhomogeneities of stationary and non-stationary material media is developed. A numerical algorithm is developed for the synthesis of USP with a given quasioptimal configuration of the power spectral density function and an estimate of the energy potential of the quasioptimal USP. The effectiveness of the methods of time-scale transformation of non-stationary fields of USP in equivalent and real time modes, the study of dynamic processes, stability and increasing the resolution of devices for temporary transformation of USP of periodic and quasi-finite configuration are evaluated. A stroboscopic method of a high-precision strobe-sampling frame for USP sampling with a picosecond recording resolution was developed, which is independent of the number of stroboscopic iterations of a sample sequence of radio pulses. We carried out the experimental study of the time-scale transformation of the USP in the stroboscopic mode, the strobe-sampling frame, spectral-temporal recovery and quasi-optimal detection of quasi-finite USP and their radio pulse sequence under stationary noise conditions.  The assessment of the authentic reproducibility of recording non-stationary fields was fulfilled also.

Key words: USP, non-stationary field, authentication, registration, time-scale conversion, strobe-frame sampling, impulse response, radiovision, radiomonitoring, radiowave image, subnanosecond resolution.

 

Для цитирования:

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 10.30898/1684-1719.2019.11.2