ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2020. № 9
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.9.1
УДК 621.37
Прямой метод определения длины пути, пройденного сигналом по трассе с частотной дисперсией
А. А. Кальщиков, В. В. Штыков, Е. В. Шалимова
НИУ «Московский энергетический институт», 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14
Статья поступила в редакцию 22 августа 2020 г.
Аннотация. Одна из тенденций в развитии радиотехники в современном мире заключается в использовании широкополосных сигналов. С увеличением полосы частот полезного сигнала сильнее проявляются амплитудно-фазовые искажения, обусловленные частотной дисперсией среды распространения. В работе обсуждается новый метод для определения длины пути, пройденного сигналом по трассе с частотной дисперсией, основанный на теории обобщенных функций, функциональных пространств и вариационного исчисления. Достоверность полученной оценки длины пути обосновывается через неравенство Коши-Буняковского. Для сравнения предложенного метода с оценкой, полученной через задержку огибающей сигнала, было выведено аналитическое выражение для значения дисперсии ошибки определения длины пути. Показано, что при использовании предложенного метода дисперсия ошибки не превышает дисперсию ошибки косвенного метода и сохраняется постоянной на всем протяжении трассы.
Ключевые слова: дисперсия, неравенство Коши-Буняковского, широкополосные сигналы, определение длины пути.
Abstract. One of the trends in the development of radio engineering in the modern world is the use of broadband signals. With an increase in the frequency bandwidth of the useful signal, the amplitude-phase distortion is more pronounced due to the frequency dispersion of the propagation medium. The paper discusses a new method for determining the path length traveled by a signal along a path with frequency dispersion based on the theory of generalized functions, function spaces and the calculus of variations. The reliability of the obtained estimate for the path length is substantiated through the Cauchy-Bunyakovsky inequality. To compare the proposed method with the estimate obtained through the signal envelope delay, an analytical expression was derived for the value of the error variance in determining the path length. It is shown that when using the proposed method, the error variance does not exceed the error variance of the indirect method and remains constant throughout the entire path.
Key words: dispersion, Cauchy-Bunyakovsky inequality, broadband signals, path length estimation.
Литература
1. Volakis J.L., Young J.D. Phase linearization of a broadband antenna re-sponse in time domain // IEEE Antennas and propagation. 1982. Vol.30. No.2. https://doi.org/10.1109/TAP.1982.1142784
2. Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В. Исследование эффективности метода компенсации нелинейной частотной дисперсии в широкополосных трансионосферных радиоканалах. // 28-я международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». eLIBRARY ID: 36569225. Российская Федерация, 2018.
3. Иванов В.А., Иванов Д.В., Рябова Н.В. Оптоволокно как линейная одномерная система с частотной дисперсией // Материалы XV Международной научно-технической конференции. eLIBRARY ID: 34979989. Российская Федерация, 2017.
4. Кальщиков А.А., Штыков В.В. Алгоритм обработки широкополосных сигналов, распространяющихся в средах с частотной дисперсией А. А. Кальщиков, В. В. Штыков. Алгоритм обработки широкополосных сигналов, распространяющихся в средах с частотной дисперсией. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. №2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.2.9
5. А.А. Кальщиков, В.В. Штыков. Ускоренный метод определения расстояния до объекта при наличии частотной дисперсии фазовой скорости. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №3. https://doi.rg/10.30898/1684-1719.2020.3.5
6. Корн Г.. Справочник по математике для научных работников и инженеров. ISBN 978-5-458-25439-7. М.: «Книга по требованию», 2014.
7. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи с распределёнными параметрами: Учебное пособие для вузов. ISBN 5397022659. – М.: Высшая школа, 1980.
8. А. И. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. ISBN 5-93108-047-3. – М.: Радиотехника, 2003.
9. Д. Е. Вакман. Асимптотические методы в линейной радиотехнике. – М.: Сов. радио, 1962.
Для цитирования:
Кальщиков А.А., Штыков В.В., Шалимова Е.В. Прямой метод определения длины пути, пройденного сигналом по трассе с частотной дисперсией. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.9.1