Synthesis of the configuration structure of digital receiver of NQR radiospectrometer

• Autorzy: Hotra O. , Samila A. , Politansky L.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.07.14

Warianty tytułu

PL

Synteza struktury konfiguracji odbiornika cyfrowego radiospektromeru NQR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Analysis of methods for demodulation of free induction decay signal that are suitable for use in pulsed nuclear quadruple resonance radiospectrometers was performed. The structure and MATLAB Simulink model of the receive path of radiospectrometer was synthesized, in which the Software Defined Radio technology was chosen for the implementation of a quadrature detector with a filtration and quadrature reflection suppression system. The application of the principle of direct digitization of the signal made it possible to significantly reduce the length of the analog portion of the receiver, and, consequently, reduce the noise of the useful signal and the level of out-of-band higher order spectral components.

PL

Przeprowadzono analizę metod demodulacji sygnału zaniku indukcji swobodnej, które są odpowiednie do stosowania w impulsowych radiospektrometrach jądrowego rezonansu kwadrupolowego. Opracowano strukturę i model ścieżki odbiorczej radiospektromeru w środowisku MATLAB Simulink, w którym do realizacji kwadraturowego detektora z układem filtracji i tłumienia odbicia kwadraturowego wybrano oprogramowanie Software Defined Radio. Zastosowanie zasady bezpośredniej cyfryzacji sygnału pozwoliło znacznie zmniejszyć długość analogowej części odbiornika, a w konsekwencji zmniejszyć szum sygnału użytecznego oraz poziom pozapasmowych składowych widmowych wyższych rzędów.

Słowa kluczowe

EN

NQR; simulation model; quadrature detection; SDR; radiospectrometer; digital filter; field programmable gate array (FPGA)

PL

spektroskopia jądrowego rezonansu kwadrupolowego; NQR; model symulacyjny; kwadratura; SDR; radiospektrometr; filtr cyfrowy; FPGA; bezpośrednio programowalna macierz bramek

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 7
• Strony: 58--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Hotra O.

• Lublin University of Technology, Institute of Electronics and Information Technology, str. Nadbytrzycka 38a, 20-618 Lublin

autor

Samila A.

• Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security, str. Kocubynskogo 2, 58-012 Chernivtsi

autor

Politansky L.

• Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, Department of Radio Engineering and Information Security, str. Kocubynskogo 2, 58-012 Chernivtsi

Bibliografia

• [1] Itozaki H., Ota G., Nuclear quadrupole resonance for explosive detection, International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems, 1 (2007), No. 3, 705-715
• [2] Samila A., Khandozhko V., Politansky L., Energy efficiency increase of NQR spectrometer transmitter at pulse resonance excitation with noise signals, Solid State Nuclear Magnetic Resonance, 87 (2017), 10-17
• [3] Polak A. G., Mroczka J., Wysoczański D., Tomographic image reconstruction via estimation of sparse unidirectional gradients, Computers in Biology and Medicine, 81 (2017), 93-105
• [4] Polіkarovs'kih O.І., Gavronsky V.E., Software Defined Radio Technology and its Usage Perspectives, Measuring and Computing Devices in Technological Processes, 1 (2012), 165-169
• [5] Samila A., Peculiarities of using s-simulation for parametric identification of multiplet 115In NQR spectra in InSe, Measurement, 106 (2017), 109-115
• [6] Derome A. E.: Modern NMR Techniques for Chemistry Research. Oxford-Toronto: Pergamon Press., 1992
• [7] Khandozhko A. G., Khandozhko V. A., Samila A. P., A pulse coherent NQR spectrometer with effective transient suppression, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/12 (2013), No. 66, 21-25
• [8] Samila A.P., Lastivka G.I., Khandozhko V.O., Transference of frequencies of detection and excitation in pulsed spectrometer of nuclear quadrupole resonance, Herald of Khmelnytskyi national university, 5 (2016), No. 241, 231-234
• [9] Rannev E., Digital quadrature receiver of time-domain NMR signal, (January-February 2014) https://naukovedenie.ru/PDF/70TVN114.pdf
• [10] Bobalo Yu., Hotra Z., Hotra O., Politans’kyy L., Samila A., Implementation of pulsed radiospectroscopy methods of NQR based on FPGA, Metrol. Meas. Syst., 22 (2015), No. 3, 363-370
• [11] 12-Bit, 170 MSPS, 1.8 V Analog-to-Digital Converter http://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/ data-sheets/AD9230.pdf (April 2017).
• [12] Borkowski J. S., Kania D. Ł., Mroczka J., Influence of A/D quantization in an interpolated DFT based system of power control with a small delay, Metrol. Meas. Syst., 21 (2014), No. 3, 423-432
• [13] Creating a Digital Synchronous Detector Model. (April 2017). http://electronix.ru/forum/index.php?act=Attach&type=post&i d=68838
• [14] Cyclone IV Device Datasheet. CYIV-53001-2.0. https://www.altera.com/content/dam/alterawww/global/en_US/pdfs/literature/hb/cyclone-iv/cyiv- 53001.pdf (July 2017)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).