Pomiar parametrów sygnałów mikrofalowych jednoczesnych za pomocą odbiornika NPCz

• Autorzy: Rutkowski A. K. , Smólski B.

Warianty tytułu

EN

Measurement of the parameters of the simultaneous microwave signals by means of IFM receiver

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podstawowym przeznaczeniem odbiornika natychmiastowego pomiaru częstotliwości, wyposażonego w mikrofalowy dyskryminator częstotliwości, jest szybka estymacja chwilowej wartości częstotliwości i obwiedni sygnałów mikrofalowych ciągłych oraz pojedynczych krótkich impulsów. Ograniczeniem zakresu wykorzystania standardowych wersji mikrofalowych dyskryminatorów częstotliwości jest brak możliwości odróżniania sygnałów pojedynczych od sygnałów jednoczesnych (ang. simultaneous signals) i sygnałów pokrywających się (ang. overiapping signals). Poszukiwanie możliwości pomiaru mikrofalowych sygnałów jednoczesnych oparto na analizie podobieństwa między zasadą pracy mikrofalowego dyskryminatora częstotliwości i strukturą przekształcenia Wignera-Villea (ang. Wigner-Ville distribution). W tym celu zbadano kształt charakterystyki dyskryminacyjnej MDCz w funkcji czasu opóźnienia linii transmisyjnych wykorzystanych w strukturze dyskryminatora. Wartości charakterystyki dyskryminacyjnej przedstawiono w postaci diagramu konstelacji IQ (ang. constellation diagram). Pokazano, że diagram konstelacji pojedynczego MDCz może być użyty do detekcji sygnałów jednoczesnych. Przeprowadzone analizy wykazały, że przy użyciu odbiornika natychmiastowego pomiaru częstotliwości NPCz z dwoma dyskryminatorami częstotliwości można estymować częstotliwość i moc sygnałów pojedynczych i jednoczesnych. Estymacja tych parametrów jest dokonywana przez analizę obrazu dwuelementowego diagramu konstelacji.

EN

A fast estimation of the frequency and the envelope of the continuous microwave signals as well as the single short impulses is a fundamental purpose of the instantaneousfrequency measurement receiver/IFM/fitted with one or several microwave frequency discriminators/MFD/. An operation range limitations of the standard variant of the microwave discriminators is a lack of capabilities for distinguish single signals from simultaneous ones as well as overlapping signals. Investigations for measurement capabilities of the microwave simultaneous signals were based on analysis similarities between principle of operation of the microwave frequency discriminator and a structure of the Wigner-Ville distribution. For this purpose a shape of the MFD discrimination characteristies as a function of the delay time of the transmission lines used in the discriminator structure, were investigated. Values of the discrimination characteristies were presented in the form of the IQ constellation diagram. It is revealed, that the single microwave frequency discriminator with its constellation diagram can be utilized as a simultaneous signals detector. Conducted evaluations indicated that by using the IFM with only two MFD, it is available to estimate frequency as well as power of the single and two simultaneous signals. Estimation of the above considered parameters is performed by analysis of the picture of the two-element constellation diagrams. Presented solution will be adopted in the instantaneous wideband spectrum analyser, operating without a tuned heterodyne.

Słowa kluczowe

PL

natychmiastowy pomiar częstotliwości; NPCz; mikrofale; sygnały jednoczesne

EN

instantaneous frequency measurement; IFM; microwaves; simultaneous signals

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 2
• Strony: 53--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Rutkowski A. K.

autor

Smólski B.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] Smólski B.: Analiza i synteza mikrofalowych układów natychmiastowego pomiaru częstotliwości. Dodatek do biuletynu WAT nr 7(335), Warszawa 1980.
• [2] Stec B.: Analiza i badania mikrofalowego dyskryminatora częstotliwości. Biuletyn WAT nr 7(431), Warszawa 1988.
• [3] Tsui J.B.Y.: Digital Microwave Receivers, Theory and Concepts. Artech House, Dedham 1989.
• [4] Tsui J.B.Y., Hedge J.N.: Instantaneous frequency measurement (IFM) receiver with two signal capability. United States Patent Number 5,291,125, March 1, 1994.
• [5] Stec B.: Radioelectronic reconnaissance monopulse station. International Defence Conference, Abu Dhabi, 19-23 March 1995, pp. 553-567.
• [6] Sullivan W.B.: Simultaneous signalerrors in wideband IFMreceivers. Microwave Journal, September 1995, vol. 38, No 9, pp. 86-100.
• [7] Herskovitz D.: A sampling ofdigital RF memories and frequency discriminator, Journal of Electronic Defense, vol. 23, No 2, February2000, pp. 57-61.
• [8] Tsui J.B.Y., Łopata S.M., Ward C.R.: Wideband digital IFM receiver. United States Patent 7,206,707 B1, April 17, 2007.
• [9] Fornalik J., Pieniężny A., Rapacki T.: Zastosowanie transformaty Wigner'a-Ville'a w rozpoznawaniu sygnałów radarowych. Materiały XII Konferencji Naukowej Sterowanie w Radiolokacji i Obiektach Latających, Jelenia Góra, 20-22 czerwca 2001.
• [10] Rećko Cz.: Wielooktawowy mikrofalowy dyskryminator częstotliwości z fazoczułymi detektorami pierścieniowymi. Rozprawa doktorska, WAT, Warszawa 2004, promotor dr hab. inż. Bronisław Stec prof. nadzw WAT.
• [11] Rutkowski A.K.: Szybki pomiar parametrów sygnałów mikrofalowych prostych i złożonych. I Konferencja Naukowa Urządzenia i Systemy Radioelektroniczne UISR 2005, Soczewka k. Płocka, 21-23 września 2005, wyd. na CD.
• [12] Rutkowski A.K.: Metoda pomiaru parametrów pokrywających się sygnałów mikrofalowych. I Konferencja Naukowa Urządzenia i Systemy Radioelektroniczne UISR 2005, Soczewka k. Płocka, 21-23 września 2005, wyd. na CD.
• [13] Gruchała H., Czyżewski M., Słowik A.: Koncepcja detektora sygnałów jednoczesnych w układach natychmiastowego pomiaru częstotliwości. Biuletyn WAT, vol. LV 1 (641), Styczeń-Marzec 2006, ss. 151-159
• [14] Gruchała H., Czyżewski M., Słowik A.: Metody estymacji sygnałów jednoczesnych w układach natychmiastowego pomiaru częstotliwości. Biuletyn WAT, vol. LV 1 (641), Styczeń-Marzec 2006, ss. 139-149.
• [16] Rutkowski A.K.: Kwadraturowy mikrofalowy dyskryminator częstotliwości jako detektor sygnałów jednoczesnych. VI Konferencja Naukowo - Techniczna Systemy Rozpoznania i Walki Elektronicznej, KNTWE'06, Soczewka, 20-22 czerwca 2006, ss. 60, wydanie na CD.
• [16] Smólski B., Rutkowski A.K.: Szerokopasmowy, natychmiastowy pomiar chwilowej wartości fazy oraz częstotliwości sygnałów radiolokacyjnych i telekomunikacyjnych. Elektronika, nr 5/2007.