ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 1 · РАДИОТЕХНИКА

Анализ параметров спектра доплеровского сигнала, отраженного от движущегося протяженного объекта

В.М. Артюшенко1, В.И. Воловач2

1 ГБОУ ВПО МО «Финансово-технологическая академия», г. Королев
2 ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный университет сервиса», г. Тольятти, Россия
Полный текст УДК 621.396.96 EDN TOPNXP

Аннотация

Показано, что при анализе и практической реализации радиотехнических устройств ближнего действия следует учитывать протяженный характер обнаруживаемого объекта, многолучевой характер отражения сигналов от объекта и т. п. Практический интерес вызывает анализ параметров спектра доплеровского сигнала, отраженного от движущегося протяженного объекта, поскольку именно он позволяет с большой достоверностью определять параметры движения, в частности скорость и ускорение протяженного объекта. Доказано, что на ширину спектра доплеровского сигнала и, следовательно, на точность измерения скорости движения протяженного объекта наибольшее влияние оказывает его ускорение движения. При этом наблюдается прямая зависимость: чем ускорение больше, тем спектр сигнала шире. Обсуждены результаты экспериментальных исследований параметров спектра доплеровского сигнала для различных моделей протяженных объектов. Анализ и обобщение полученных результатов проводился по значительной выборке фрагментов спектра доплеровского сигнала, что позволяет рассматривать эти результаты как статистически достоверные.

  • спектр доплеровского сигнала
  • протяженный объект
  • радиотехнический измеритель
  • скорость движения
  • ускорение движения
  • эффективная поверхность рассеивания
  • амплитудный спектр
  • фазовый спектр
Abstract (in English)

It is shown that in the analysis and implementation of short-range radio devices an extended nature of the sensing object and the nature of the multipath signal reflections from the object should be considered. The analysis of the parameters of the spectrum of Doppler signal reflected from the moving extended object is of practical interest, since it allows to determine the parameters of motion with great certainty, in particular the speed and acceleration of an extended object. It is proved that the width of the Doppler signal spectrum and, hence, the accuracy of speed measuring of an extended object are the most influenced by its acceleration. In this case there is a direct relation: the greater the acceleration, the wider the signal spectrum. The results of experimental study of spectrum parameters of the Doppler signal for different models of extended objects are discussed. Analysis and generalization of the results was carried out on a large sample of fragments of the spectrum of the Doppler signal, which allows us to consider these results as statistically significant.

Для цитирования

Артюшенко В.М., Воловач В.И. Анализ параметров спектра доплеровского сигнала, отраженного от движущегося протяженного объекта // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 1.

Литература

  1. Артюшенко В.М. Исследование и разработка радиолокационного измерителя параметров движения протяженных объектов. М.: ГБОУ ВПО ФТА, 2013. 214 с.
  2. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Пороговый способ измерения скорости протяженных объектов в зоне контроля радиотехнических устройств обнаружения ближней дальности // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2014, № 12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec14/28/text.pdf
  3. Воловач В.И. Методы и алгоритмы анализа радиотехнических устройств ближнего действия. М.: Радио и связь, 2013. 228 с.
  4. Artyushenko V.M., Volovach V.I. Statistical Characteristics of Envelope Outliers Duration of non-Gaussian Information Processes // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2013). Rostov-on-Don, Russia, September 27-30, 2013. Kharkov: KNURE, 2013. P. 137-140.
  5. Артюшенко В.М., Воловач В.И., Иванов В.В. Статистические характеристики сигналов и помех в радиотехнических устройствах ближнего действия // Известия вузов. Приборостроение. 2014, т. 57, № 7. С. 46-50.
  6. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Анализ математических моделей полезных сигналов и информационных процессов радиолокационных устройств ближнего радиуса действия // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2014, № 5. С. 14-20.
  7. Воловач В.И. К вопросу определения статистических характеристик сигналов, отраженных от протяженных объектов // XIII Международная научно-техническая конференция «Радиолокация. Навигация. Связь». Сборник докладов конференции. Том III. Воронеж: 2007. С. 1873-1881.
  8. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Определение параметров спектра доплеровского сигнала, отраженного от движущегося объекта // VIII Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь», 24-26 ноября 2014 г., Москва, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. Москва, 2014. С. 325-329.
  9. Тузов Г.И. Выделение и обработка информации в доплеровских системах. М.: Сов. радио, 1967. 256 с.
  10. Теоретические основы радиолокации / Под ред. В.Е. Дулевича. 2-е изд. переб. и доп. М.: Сов. радио, 1973. 608 с.
  11. Флеров А.Г., Тимофеев В.Т. Доплеровские устройства и системы навигации. М.: Транспорт, 1987. 191 с.
  12. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы / Пер. с англ.; под ред. В.С. Кельзона. М.: Сов. радио, 1971. 568 с.
  13. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Анализ параметров спектра сигнала, отраженного от протяженного объекта // Приборостроение. 2012, т. 55, № 9. С. 62-67.
  14. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Экспериментальное исследование параметров спектра доплеровского сигнала, отраженного от протяженного объекта // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2012, № 3 (19). С. 17-24.