Ultraszerokopasmowy korelator mikrofalowy

• Autorzy: Stec B. , Susek W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2016.2.3

Warianty tytułu

EN

Ultra-wideband microwave correlator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W związku z rozwojem szerokopasmowych systemów elektronicznych, szeroko wykorzystuje się metody korelacyjne odbioru sygnałów. Pozwalają one na znaczną poprawę parametrów urządzeń w których są stosowane. Proponowany układ korelatora oparty jest na szerokopasmowych sprzęgaczach pierścieniowych. Układ korelatora składa się z czterech sprzęgaczy 3 dB/180°, przesuwnika fazy i czterech detektorów mikrofalowych. Szerokie pasmo korelacji sygnałów rzędu fg/fd ≅ 3, uzyskuje się, jako że korelator pracuje w zakresie mikrofalowym, a układami mnożącymi są diody Schottky’ego. Metody korelacyjne stosowane są obecnie w miernictwie mikrofalowym, radiolokacji, telekomunikacji, medycynie a w szczególności w zastosowaniach militarnych. Wymienić tu można takie urządzenia jak radary FMCW, radary z sygnałem szumowym, namierniki na źródło promieniowania elektromagnetycznego. W medycynie to możliwości pomiaru parametrów życiowych człowieka, takich jak oddech czy bicie serca. W radiolokacji do zastosowań specjalnych jak np. obserwacja przez przeszkody (np. ściana budynku) czy też penetracja gruntu.

EN

With the development of the wideband electronic systems, the correlation methods in signal receiving processes are widely used. These let to significantly improve of device features. Proposed correlator circuit is based on wideband ring couplers. It consists of four couplers, one phase shifter and four microwave detectors. Because the correlator works in microwave band, the wide band of signal correlation was obtained. Correlation methods in microwave metrology, radiolocation, telecommunication, medicine and especially in military applications are widely used. The idea of microwave quadrature correlation as well as the block diagram of the microwave broadband correlation receiver are presented in the paper. Measurement results for the function of noise signal correlation are shown. The application of such noise radar solution is presented for precise determination of distance changes and speed of these changes. Noise radars belong to radars which use both noise or pseudo-noise waveforms as probing signals and correlation techniques for noise signals. As far as correlation reception is concerned, either a delay line of constant or variable parameters is necessary in the receiver system, or spectral interferometric techniques, executed with digital methods in programmable digital systems, should be used. Noise radars, despite of the appearances, can be successfully applied in measurements of the target range, target velocity as well as in terrain or target imaging (SAR, ISAR). Noise radars can be also used for search of objects hidden behind screens for infrared radiation. Correlation-type receiver is a typical element, among others, entering into the noise radar. Their basic parameters are a broad band of a signal, low power density and capability to obtaining high sensitivity of receiving devices using non-conventional methods.

Słowa kluczowe

PL

telekomunikacja; korelacja; mikrofalowy detektor fazy; radar

EN

telecommunication; correlation function; phase microwave detector; radar

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 57, nr 2
• Strony: 17--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Stec B.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

autor

Susek W.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa

Bibliografia

• [1] Axelson R. J.: Noise Radar for Range Doppler Processing and Digital Beam-forming Using Low-Bit ADC; IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, 41(12), 2003, 2703–2720.
• [2] Lai C.-P. and Narayanan R. M.: Ultrawideband random noise radar design for through-wall surveillance; IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, 46 (4), 2010, 1716–1730.
• [3] Lukin K. A., i in.: W-band Noise Radar Sensor for Collision Warning Systems; The 4th International Symposium on Physics and Engineering of Millimeter and Sub-Millimeter Waves, Kharkov, Ukraine, 2001, 870–872.
• [4] Narayanan R. M. and Xu X.: Principles and applications of coherent random noise radar technology; Proc. SPIE., 5113, 2003, 503–514.
• [5] Narayanan R. M.: Through wall radar imaging using UWB noise waveforms; Journal of the Franklin Institute, 345(6), 2008, 659–678.
• [6] Smith S., Narayanan R. M.: Cross-correlation analysis of noise radar signals propagating through lossy dispersive media; Proc. SPIE, 8021, 2011, 16.1–16.12.
• [7] Stec B.: Analysis of phase and amplitude characteristics of microwave phase discriminator with ring detectors; Biuletyn WAT, 11(423), 1987, 71–78.
• [8] Stec B.: Mikrofalowy dyskryminator fazy; Biuletyn WAT, 4(392), 1985, 53–58.
• [9] Stec B.: Szerokopasmowy układ homodynowy do pomiarów obwodów mikrofalowych; MESC, Gdańsk (1980).
• [10] Susek W., Stec B.: Broadband microwave corerelator of noise signals; Metrology and Measurement Systems, 17(2), 2010, 289–298.
• [11] Susek W., Stec B., Recko C.: Noise Radar with Microwave Correlation Receiver; Acta Physica Polonica A, 119(4), 2010, 483–487.
• [12] Susek W., Stec B.: Through-the-Wall Detection of Human Activities Using a Noise Radar With Microwave Quadrature Correlator; IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, 51(1), 2015, 759–764.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.