Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Estymacja częstotliwości sygnałów w układach NPCz metodą dekompozycji harmonicznych

Gruchałła-Węsierski H., Czyżewski M., Rećko C.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 1

82-84

PL

Idea natychmiastowego pomiaru częstotliwości chwilowych sygnałów oparta na dyskryminacji czasowej od lat wykorzystywana jest różnych systemach walki elektronicznej. Urządzenia tego typu, dają możliwość estymacji częstotliwości przechwyconych sygnałów w czasie zbliżonym do rzeczywistego, w szeroki paśmie mikrofalowym. Jednakże w sytuacji coraz bardziej zagęszczającego się środowiska elektromagnetycznego, na plan pierwszy wysuwa się zasadnicza wada tych systemów, które w klasycznym ujęciu mogą estymować częstotliwość tylko jednego sygnału jednocześnie. Rozwiązaniem tego problemu jest odejście od klasycznej analizy sygnałów wyjściowych z układu NPCz i zastosowanie w jej miejsce nowoczesnych metod przetwarzania sygnałów. Takie połączenie klasycznej struktury układu NPCz z metodą dekompozycji harmonicznych przedstawione zostało w artykule. Wybrana metoda przetwarzania daje możliwość nie tylko estymacji częstotliwości chwilowych, więcej niż jednego sygnału jednocześnie, ale uwzględnia również czynnik szumowy im towarzyszący. W artykule przedstawiona została koncepcja algorytmu przetwarzania dla wariantu z dwoma sygnałami jednoczesnymi, która poddana została analizie badaniom symulacyjnym i wstępnym badaniom eksperymentalnym. Wyniki obydwu etapów analizy również przedstawione zostały w artykule.

EN

The instantaneous frequency measurement systems are in use in electronic warfare applications for many years. Such systems have a lot advantages, but currently, in dense electromagnetic environment, its major deficiency come to the fore. The conventional IFM receiver can not process simultaneous signals. In the paper, the solution of this problem, by using the harmonic decomposition method, has been presents. This approach makes passible not only the estimation of two simultaneous signals frequencies, but also takes to consideration noise in the signal. In the paper, simulation results and experimental data have been shown.

2

Zastosowanie struktur międzypalczastych w szerokopasmowych sprzęgaczach kierunkowych

Czyżewski M., Gruchałła-Węsierski H., Słowik A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr 2

273-281

PL

W artykule przedstawiono analizę porównawczą struktur i parametrów 3 dB sprzęgaczy kierunkowych. Analizie podlegały sprzęgacze realizowane w technice niesymetrycznej linii paskowej. Dotyczy to sprzęgaczy zbliżeniowych, gałęziowych, „3/2λ” i „0-180°”. W celu poszerzenia pasma i wartości sprzężenia stosuje się struktury wielosekcyjne lub połączenie tandemowe. Ponieważ w sprzęgaczach wielosekcyjnych największe wymagane sprzężenie przekracza znacznie wartość 3 dB, zaproponowano stosowanie w tej sekcji połączenia tandemowego dwóch struktur międzypalczastych (w celu uzyskania sprzężenia rzędu 1 dB). Efektem tego rozwiązania jest sprzęgacz o nowej strukturze. Przedstawione wyniki badań praktycznie wykonanych sprzęgaczy w pełni pokrywają się z wynikami analizy teoretycznej.

EN

Comparative analysis of 3 dB directional couplers structures and its parameters has been done. The analysis has concerned branch couplers, gap couplers, „3/2λ” and „0-180°” couplers made in microstrip technique. If we want to get broadband and high coupling, the tandem connection of multisection structures must be used. Some sections must have a coupling higher than 3 dB. The interdigital structures have been applied to get coupling of the order of 1 dB. We have got the new structure of directional couplers. Experimental results of the directional couplers have confirmed results of theoretical analysis.

3

Wykorzystanie metody Prony'a do estymacji częstotliwości chwilowych sygnałów jednoczesnych w systemach NPCz

Gruchałła-Węsierski H., Czyżewski M., Słowik A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr 2

243-252

PL

W artykule przedstawiona została koncepcja wykorzystania parametrycznej metody rozwiązywania układu równań nieliniowych, określanej jako metoda Prony'a, do estymacji częstotliwości chwilowych sygnałów jednoczesnych w układach NPCz. Metoda ta pozwala na estymację częstotliwości wielu sygnałów jednocześnie pojawiających się na wejściu układu NPCz, jednak ze względu na prostotę rozwiązania, rozważania ograniczono do dwóch sygnałów jednoczesnych. W artykule metoda Prony'a została omówiona teoretycznie, zaproponowany został sposób jej aplikacji do układu rzeczywistego NPCz oraz przedstawione zostały wyniki eksperymentu. W oparciu o otrzymane wyniki dla układu rzeczywistego przeprowadzona została analiza błędów i możliwości zastosowania zaproponowanego podejścia w systemach rozpoznania i walki elektronicznej.

EN

The instantaneous frequency measurement systems are very important part of passive reconnaissance systems. An IFM system can be very small and can measure frequency accurately on a short pulse, but it cannot process two simultaneous signals. In this paper, the instantaneous frequency measurement systems with simultaneous signals capability using Prony's algorithm has been presented. Prony's algorithm provides the estimates of multiple frequencies by using multiple correlators to generate an estimate of the covariance matrix. Although the method can be used to multiple signals, in this paper, only the two signals case has been considered for reasons of simplicity. Experimental data have been shown and compared to theoretical analysis. Some problems that stem from this approach have been indicated and solutions for them have been proposed.

4

Ocena możliwości analizy struktury wewnętrznej sygnałów z manipulacją fazy i częstotliwości

Czyżewski M., Gruchałła-Węsierski H., Słowik A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr sp.2

107-114

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy pracy mikrofalowych układów natychmiastowego pomiaru częstotliwości z sygnałami z manipulacją fazy i częstotliwości. Sygnały te są bardzo popularne we współczesnych systemach telekomunikacyjnych, zarówno cywilnych, jak i wojskowych. Przeprowadzono analizę dla wybranych rodzajów sygnałów zarówno metodą analityczną, jak i poprzez symulację odbiornika NPCz w dziedzinie czasu. Uzyskane wyniki można rozszerzyć na większość obecnie wykorzystywanych sygnałów złożonych. Przeprowadzono ocenę możliwości wykorzystania mikrofalowych dyskryminatorów częstotliwości do analizy wewnętrznej struktury wybranych rodzajów sygnałów złożonych. Zaproponowano sposoby minimalizacji błędów pomiaru częstotliwości występujących w procesie odbioru.

EN

The delay line instantaneous frequency measurement receiver (IFM) is the base element of military electronic warfare systems and civil electromagnetic environment monitoring systems. This receiver can measure the majority of microwave signals parameters that makes it a universal measuring instrument. This receiver has broad instantaneous frequency band, high probability of intercept, and small size. This receiver can work improperly with simultaneous and overlap signals. For the analysis, the PSK and FSK signals have been chosen. These signal types are very popular in modern telecommunication systems, both military and civil ones. The IFM receiver is based on a multichannel microwave frequency discriminator. Each channel uses a different delay line length. The output signals have digital form, one channel gives up to 5-bits of information. Summing up, all channels give 9-14-bits of frequency information. Basing on the number of bits, the resolution in frequency can be estimated. The resolution depends on bandwidth, for example 10-bits resolution gives 1MHz resolution in 1 GHz bandwidth, but 2 MHz resolution in 2 GHz bandwidth. For higher resolution, the number of bits per channel must be increased. The resolution can be increased by the use of additional channel with an appropriate longer delay line. There are practical limits for the delay line length, so the resolution cannot be increased significantly in this way. The second way is to increase the number of bits per one channel. We can get no more than 5 bits per channel, because of the nonlinear, in the discrimination characteristics, quantization noise and the signal noise. For the PSK signals, in the analysis, the rapid pins of the output voltages have been observed. The pins on the regions of the followed segments boundaries have been occurred. This effect helps to recognize an internal structure of the signal. If the phase between the followed segments is sinuous, the pins have not occurred.

5

Analiza sprzężeń w mikrofalowym filtrze ze sprzężeniami bezpośrednimi

Czyżewski M., Gruchałła-Węsierski H., Słowik A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2007

|

Vol. 56, nr sp.2

115-122

PL

W artykule przedstawiono zasady projektowania szerokopasmowych filtrów mikrofalowych. Rozważania dotyczą przede wszystkim filtrów międzypalczastych i filtrów ze sprzężeniami bezpośrednimi. Strukturę filtru ze sprzężeniami bezpośrednimi poddano transformacji w taki sposób, by zmniejszyć wymiary filtru. W wyniku występujących silnych sprzężeń pomiędzy rezonatorami za pomocą linii transmisyjnych, sprzężenia za pośrednictwem pola elektromagnetycznego są pomijalnie małe i dla względnej szerokości szczelin powyżej jedności są praktycznie do pominięcia.

EN

Interdigital filters are the most popular microwave band-pass filters. They are usually made in strip or microstrip technique. The filters can have bandwidth from some percent to octave. They consist of shorted to background "diagonally" coupled stubs. If we design very broadband (over one octave) filter then coupling between input lines and neighbouring resonators must be very tight. The gap between the lines must be less than 0.1 mm. There are some technical troubles in order to get such the gap. Direct coupled filters consist of similar base circuits (elements). They consist of transmission lines with parallel connected short circuited lines at the input and the output of them. Direct coupled filters have important advantage because they can be transformed using Kuroda's identities. This transformation permits reaching realizable values of lines in the filter. These filters are full electrical equivalent of interdigital filters. The construction of the direct coupled filter is very simple and they are very easy to fabricate. If we put in line connecting transmission lines in direct coupled filters, then construction of them are very big. We can make the structure smaller but then we must put resonators of the filter closer themselves and coupling between the lines increases. In this situation, the neighbouring stubs are coupled in two ways: by the coupling lines and by the electromagnetic field. Field coupling is lower about 20 dB than the coupling by the transmission lines. In this relation we can neglect coupling by the electromagnetic field. Minimum distance between two resonators may be equal to less than substrate high. These results were proved practically and theoretically.