ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ СВЕРХКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ В РАДИОЛОКАЦИИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ УГЛОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

March 31, 2012 by admin Комментировать »

Лаговский Б. А. Московский государственный институт радиотехники электроники и информатики пр. Вернадского, 78, Москва – 117454, Россия Тел.: (095) 4347565; e-mail: Lagovsky@rambler.ru

Рис. 1. Принимаемый сигнал.

Показаны: 1 – максимумы принимаемого оптимизированного СКИ, обеспечивающего полуширину ДН 3°; 2 – максимумы СКИ со среднеквадратичным отклонением спектра S= 10% от оптимального; 3 – максимумы СКИ с равномерным спектром, <5=75%.

Fig. 1. Echo pulses

Оптимизация позволила в 3,8 раза увеличить уровень принимаемого СКИ по сравнению с равномерным заполнением полосы частот. При <5=10% уровень максимума возрос в 2,8 раза.

Уменьшение заданной ширины во приводит к снижению максимума.

III.  Заключение

Для каждой цели, характеризуемой функцией R(со) и имеющейся антенной системы существует оптимальный спектр излучаемого сигнала, обеспечивающий максимальное значение принимаемого импульса при заданной ширине ДН. Реализуемое в виде компромисса соотношение между максимальным значением СКИ и шириной ДН может быть найдено по предложенной методике.

IV. Список литературы

[1]   Лаговский Б. А. Оптимальное обнаружение малозаметных радиолокационных целей с помощью сверхкоротких импульсов // Антенны, 2003, № 5(72), С.17-20.

FORM OPTIMIZATION OF THE UWB PULSES IN RADAR TECHNOLOGY FOR ACCURACY INCREASING OF ANGULAR MEASUREMENTS

Lagovsky B. A.

Moscow Institute of Electronic Engineering Moscow – 117454, Russia

Tel.: (095) 4347565; e-mail: Lagovsky@rambler.ru

Abstract – Precision of measurement of angular coordinates of the hardly noticeable radar targets increases due to a choice of the optimum form of UWB signal. The optimization which has been carried out on the basis of known reflecting properties of the targets, allows choosing a necessary ratio between maximal value of UWB signal and width of antenna pattern.

I.  Introduction

Application of ultra-wideband (UWB) signals allows detecting radar objects which cannot be determined at use of usual signals. The targets protected by absorbing coating can be concerned to such objects. Their detection becomes possible due to low-frequency components of UWB signal that are a little absorbed by coating. A problem of UWB signals synthesis becomes relevant with the most possible low-frequency components at sufficient accuracy of angular coordinates’ measurement.

II.  Main part

In [1] the problem of determination of UWB signal spectrum providing a maximum level of the reflected signal is solved. Using

(1)   , from (2) we receive the equation for definition a radiation pattern (3). Radiation pattern of an antenna system on each of used frequencies is known. The radar-tracking target is featured with the help of a complex spectrum function of reflecting R(tв).

At absence of the preliminary information about R(ta) it is necessary to define the comprehensible mathematical model of the target. We want to find a spectrum V(o>) which provides maximal value UM as (1) at given в0. (3).

The decision put a variation problem of search of maximum Um results to an expression (5). In this expression г is a time difference of maximal UWB signal arrival for directions в =0 and в =в0, X is the uncertain multiplier, which value can be find out at substitution of the found decision (5) in the equation (3).

The numerical decision of (3, 5) is under construction as converging iterative process.

Having found optimum UWB signal we provide the greatest possible signal to noise ratio.

During formation of the UWB signal an occurrence of some deviations from the optimum form is possible. In this connection it is important to estimate influence of rejections UWB signal from optimum in an accepted signal. As a measure of concurrence of settlement function R(ta) and true Rr(ю) the root-mean- square deviation was used.

Obtained radiation pattern is shown on fig. 1. For curve 1 the level of the maximal value of the UWB signal is accepted at uniform filling of the frequency band used at formation the researched UWB signal. The following is shown on this figure: 1- maximal optimized UWB signal; 2 – maximal UWB signal with a root-mean-square deviation of spectrum 10 % from optimum; 3

–  maximal UWB signal with a uniform spectrum, 8 =75 %. Optimization has allowed increasing in 3.8 times a level UWB signal in comparison with uniform filling. At 8 =10 % the level of a maximum has increased in 2.8 times.

III.  Conclusion

For each target characterized by function R(ta) and for each antenna system an optimum spectrum of the transmitting signal esists, providing the maximal value of a receiving pulse at the set width of radiation pattern. The ratio realized as the compromise between maximal value of the UWB signal and a width of pattern can be found by the suggested technique.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты