Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2019, № 3 · RADIO ENGINEERING

Determination method of mutual continuous linear frequency modulation radar signal time delay evaluation in the reception points of the difference range measuring system

I.F. Kupryashkin1,2, A.V. Evlakov1,2

1 ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Voronezh, Russia
2 Military educational and scientific centre of Military-air forces «Military-air academy named by prof. N.E.Zhukovsky and Ju.A.Gagarin», Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.3.15 UDC 623.62 EDN DBFBYM

Abstract

The paper proposes a method for determination of mutual time lag of signals in the radar with continuous linear frequency modulated emission in a differential-distance measuring system. The method based on transmission of received signals, converting to digital form with small number of quantization levels, from reception points to a processing point. The peculiarity of the method is pre-filtering of the received signal in the frequency band of a width not exceeding 10 percent of the total width of the signal spectrum. This ensures its conversion from continuous form to pulse, and also reduces the bandwidth requirements of data channels at ten times and more. Another peculiarity of the method is the use of properties of linear frequency modulation signals in the evaluation of their mutual time shift. It is to replace the procedure for calculating their mutual correlation function with a significantly more productive combination of their multiplication procedure with the fast Fourier transform followed. It is shown that even if the signal-to-noise ratio is less than minus 10 decibels, the two quantization levels and the transmission of only a part of the frequency band (less than 3%), the mean square error of the radar carrier location is not more than a few tens of meters.

  • разностно-дальномерный метод
  • радиотехническая разведка
  • определение местоположения
  • different-distance method
  • ELECTRONIC intelligence
  • Determination of location
Аннотация (на русском)

Способ определения взаимного временного запаздывания сигналов РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением на пунктах приема разностно-дальномерной системы

В работе предложен способ определения взаимного временного запаздывания сигналов РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением в разностно-дальномерной системе, основанный на передаче с пунктов приема на пункт обработки принимаемых сигналов, преобразованных в цифровую форму с малым количеством уровней квантования. Особенностью способа является предварительная фильтрация принятого сигнала в полосе, ширина которой составляет не более 10% от полной ширины спектра сигнала, что обеспечивает его преобразование из непрерывного в импульсный, а также на порядок и более снижает требования к пропускной способности каналов передачи данных с пунктов приема на пункт обработки. Другая особенность состоит в использовании свойств сигналов с линейной частотной модуляцией при оценке их взаимного временного сдвига и заключается в замене процедуры вычисления их взаимно-корреляционной функции на существенно более производительное сочетание процедуры их перемножения с последующим вычислением быстрого преобразования Фурье. Показано, что даже при отношении сигнал/шум менее минус десяти децибел, двух уровнях квантования и передаче лишь части полосы частот сигнала (менее трех процентов), среднеквадратическая погрешность местоопределения носителя РЛС составляет не более нескольких десятков метров.

For citation

Kupryashkin I.F., Evlakov A.V. Determination method of mutual continuous linear frequency modulation radar signal time delay evaluation in the reception points of the difference range measuring system // Journal of Radio Electronics. – 2019. – No. 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.3.15

References

  1. Zaugg E.C., Edwards M.C., Margulis A. The SlimSAR: A Small, Multi-Frequency, Synthetic Aperture Radar for UAS Operation. 9th IEEE International Radar Conference, 2010, P. 277-282.
  2. Duersch M.I. BYU MICRO-SAR: A Very Small, Low-Power LFM-CW SAR. A thesis submitted to the faculty of Brigham Young University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, 2004.
  3. Zaugg E.C. Theory and Application of Motion Compensation for LFM-CW SAR. IEEE Transactions On Geoscience And Remote Sensing, 2008, Vol. 46, No. 10, pp. 2990-2998.
  4. Богомолов А.В., Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Малогабаритная двухдиапазонная РСА для беспилотного авиационного комплекса. Труды XXIX Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред». СПб.: ВКА имени А.Ф.Можайского, 2015, Вып. 11, С. 235-240.
  5. Веселков А.А., Лихачев В.П., Семенов В.В. Разностно-дальномерный способ определения местоположения радиолокационных станций с линейно-частотно модулированными сигналами, пространственно-разнесенными автокорреляционными приемниками. Вестник военно-воздушной академии, 2017, № 3(30), С. 192-198.
  6. Смирнов Ю.А. Радиотехническая разведка. М.: Воениздат, 2001, 456 с.
  7. Купряшкин И.Ф., Лихачев В.П., Рязанцев Л.Б. Методика обоснования требований к аналого-цифровому преобразованию в РЛС с синтезированной апертурой непрерывного излучения. Цифровая обработка сигналов, 2017, №. 2, С. 49-52.
  8. Сайбель А.Г. Основы теории точности радиотехнических методов местоопределения: учебное пособие. М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1958, 54 с.