radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical University10.32603/1993-8985-2018-21-1-5-12radioelectronics-203Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПЕРЕДАЧИ, ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВRADIO ELECTRONIC FACILITIES FOR SIGNAL TRANSMISSION, RECEPTION AND PROCESSINGСинтез временно́го дискриминатора следящего контура измерения запаздывания спутникового высотомераTime Discriminator for Satellite Radar Altimeter Tracker SystemБоровицкийД. С.BorovitskyD. S.

Боровицкий Дмитрий Сергеевич – кандидат технических наук (2016), ведущий научный сотрудник.

Автор 20 научных публикаций.

Сфера научных интересов – широкополосные системы радиолокации и радионавигации, теория сигналов. 

 

Dmitry S. Borovitsky – Ph.D. in Engineering (2016), leading research fellow.

The author of 20 scientific publications.

Area of expertise: broadband radiolocation and radionavigation systems; signal theory. 

120, Obukhovskoy Oborony Pr., bld EC, 192012, St. Petersburg.

dmitry_nepogodin@mail.ruЖестеревА. Е.ZhesterevA. E.

Жестерев Александр Евгеньевич – кандидат технических наук (1982), начальник отдела.

Автор 30 научных публикаций.

Сфера научных интересов – радиолокация и радионавигация; теория связи. 

пр. Обуховской Обороны, д. 120, лит. ЕЦ, Санкт-Петербург, 192012.

Alexander E. Zhesterev – Ph.D. in Engineering (1982), Chief of the Department.

The author of 30 scientific publications.

Area of expertise: radiolocation and radionavigation systems; communication theory. 

120, Obukhovskoy Oborony Pr., bld EC, 192012, St. Petersburg.

zhesterev@mail.ruИпатовВ. П.IpatovV. P.

Ипатов Валерий Павлович – доктор технических наук (1983), профессор (1985) кафедры радиотехнических систем. Заслуженный деятель науки РФ (2001), почетный радист СССР (1983).

Автор более 300 научных работ.

Сфера научных интересов – радиоэлектронная системотехника; статистическая теория связи; широкополосные системы радиолокации, радионавигации и передачи данных; теория сигналов. 

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376.

Valery P. Ipatov – D.Sc. in Engineering (1983), Professor (1985) of the Department of Radio Engineering Systems. Honored scientist of the RF (2001), honorable radioman of the USSR (1983).

The author of more than 300 scientific publications.

Area of expertise: radio-electronic system engineering; statistical communication theory; broadband radar, navigation and data systems; signal theory. 

5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg.

ival1941@yandex.ruМамчурР. М.MamchurR. M.

Мамчур Руслан Михайлович – магистр техники и технологий по направлению "Радиотехника" (2015), аспирант и ассистент.

Автор 10 научных публикаций.

Сфера научных интересов – статистическая теория связи; широкополосные системы радиолокации, радионавигации и передачи данных; теория сигналов; техническая электродинамика. 

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376.

Ruslan M. Mamchur – Master of Science in Radio Engineering (2015), post-graduate student and assistant of the Department of Radio Engineering Systems.

The author of 10 scientific publications.

Area of expertise: statistical communication theory; broadband radar, navigation and data systems; signal theory; technical electrodynamics. 

5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg.

ruslan.mamchur@mail.ruАО "Российский институт радионавигации и времени".РоссияJSC "Russian Institute of Radionavigation and Time".Russian FederationАО "Российский институт радионавигации и времени".РоссияJSC "Russian Institute of Radionavigation and Time" .Russian FederationСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина).РоссияSaint Petersburg Electrotechnical University "LETI".Russian Federation20182802201801512Copyright © Боровицкий Д.С., Жестерев А.Е., Ипатов В.П., Мамчур Р.М., 20182018Боровицкий Д.С., Жестерев А.Е., Ипатов В.П., Мамчур Р.М.Borovitsky D.S., Zhesterev A.E., Ipatov V.P., Mamchur R.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/203

Проведен синтез оптимального временно́го дискриминатора системы слежения за запаздыванием сигнала бортового приемника спутникового радиовысотомера. За основу принята упрощенная модель эхосигнала, с необходимой адекватностью отвечающая режиму удержания сигнала в следящем окне приемника. Наряду с оптимальным предложены квазиоптимальные дискриминаторы точки максимума принимаемой мощности и точки максимальной крутизны. Рассчитаны дискриминационные характеристики рассмотренных структур; показано, что квазиоптимальные дискриминаторы примерно в 2.5 раза уступают оптимальному в размахе эквивалентных флюктуаций запаздывания, что можно считать умеренной ценой достигнутых упрощений в реализации дискриминатора.

The article considers the design of optimum time discriminator for onboard delay-lock loop of a spacebased radar altimeter. The basic signal model is simplified remaining however adequate enough to the task of keeping echo-signal within the tracking receiver window. Along with the optimal one the quasi-optimal maximum-point and maximal-steepness-point discriminators are proposed. The discriminator curves of all considered structures are calculated. It is shown that the quasi-optimal discrimination yield about 2.5 times to the optimal one in the equivalent time fluctuations. Such a loss can be considered a tolerable cost of achieved hardware simplicity.

спутниковый высотомервременно́й дискриминаторсистема слежения за задержкойдискриминационная характеристикаSatellite AltimeterTime DiscriminatorDelay-Lock LoopDiscriminator CurveReferencesPoseidon-3 radar altimeter: new modes and in-flight performances / J. D. Desjonquères, G. Carayon, N. Steunou, J. Lambin // Marine Geodesy. 2010. Vol. 33. P. 53–79.Desjonquères J. D., Carayon G., Steunou N., Lambin J. Poseidon-3 radar altimeter: new modes and in-flight performances. Marine Geodesy. 2010, vol. 33, pp. 53–79.Баскаков А. И. Точностные характеристики космического радиотехнического комплекса дистанционного зондирования для восстановления рельефа поверхности Земли: дис. ... д-ра техн. наук / МГТУГА. М., 1997. 461 с.Baskakov A. I. Tochnostnye kharakteristiki kosmicheskogo radiotekhnicheskogo kompleksa distantsionnogo zondirovaniya dlya vosstanovleniya rel'efa poverkhnosti Zemli [Precision Characteristics of the Space Radio-Technical Complex of Remote Sensing for Restoration of the Earth's Surface Relief: diss. D.Sc.]. Moscow, 1997, 461 p. (In Russian)Морозов К. Н. Исследование влияния состояния поверхности акваторий на точностные характеристики прецизионного высотомера космического базирования: дис. ... канд. техн. наук / МЭИ. М., 2000. 201 с.Morozov K. N. Issledovanie vliyaniya sostoyaniya poverkhnosti akvatorii na tochnostnye kharakteristiki pretsizionnogo vysotomera kosmicheskogo bazirovaniya [Investigation of the Influence of the State of the Surface of the Water Areas on the Accuracy Characteristics of a Precision Altimeter of Space Basing: diss. Ph.D.]. Moscow, 2000, 201 p. (In Russian)Терехов В. А. Радиолокационные методы определения степени взволнованности морской поверхности с борта ИСЗ: дис. ... канд. техн. наук / МЭИ. М., 2011. 228 с.Terekhov V. A. Radiolokatsionnye metody opredeleniya stepeni vzvolnovannosti morskoi poverkhnosti s borta ISZ [Radar Methods for Determining the Degree of Agitation of the Sea Surface from the Board of an Artificial Satellite: diss. Ph.D.]. Moscow, 2011, 228 p. (In Russian)Wingham D. J., Rapley C. G., Griffiths H. New techniques in satellite altimeter tracking systems // Proc. of IGARSS’86 Symp., Zurich, 8–11 Sept. 1986. P. 1339–1344.Wingham D. J., Rapley C. G., Griffiths H. New techniques in satellite altimeter tracking systems. Proceedings of IGARSS’86 Symposium, Zurich. 8–11 Sept., 1986, pp. 1339–1344.Deng X., Featherstone W. E. A coastal retracking system for satellite radar altimeter waveforms: Application to ERS-2 around Australia // J. of Geophysical Research. 2006. Vol. 111. C06012 (1–16).Deng X., Featherstone W. E. A Coastal Retracking System for Satellite Radar Altimeter Waveforms: Application to ERS-2 around Australia. Journal of Geophysical Research. 2006, vol. 111, C06012.Brown G. S. The average impulse response of a rough surface and its applications // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1977. Vol. AP-25, № 1. P. 67–74.Brown G. S. The Average Impulse Response of a Rough Surface and its Applications. IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1977, vol. 25, no. 1, pp. 67–74.Satellite Altimetry and Earth Sciences. A Handbook of Techniques and Application / ed. by L.-L. Fu, A. Cazenave. San Diego: Academic Press, 2001. 463 p.Satellite Altimetry and Earth Sciences. A Handbook of Techniques and Applications; ed. by L.-L. Fu, A. Cazenave. San Diego, Academic Press, 2001, 463 p.Hayne G. S. Radar altimeter mean return waveforms from near-normal-incidence ocean surface scattering // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1980. Vol. AP-28, № 5. P. 687–692.Hayne G. S. Radar Altimeter Mean Return Waveforms from Near-Normal-Incidence Ocean Surface Scattering. IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1980, vol. 28, no. 5, pp. 687–692.Потенциальная точность совместной оценки параметров радиовысотомером космического базирования / Д. С. Боровицкий, А. Е. Жестерев, В. П. Ипатов, Р. М. Мамчур // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2017. № 4. С. 33–41.Borovitsky D. S., Zhesterev A. E., Ipatov V. P., Mamchur R. M. Potential Accuracy of the Joint Parameter Estimate by a Space-Based Radar Altimeter. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii Rossii. Radioelektronika [Journal of the Russian Universities. Radioelectronics]. 2017, no. 4, pp. 33–41. (In Russian)Радиотехнические системы: учеб. для вузов / под ред. Ю. М. Казаринова. М.: Высш. шк., 1990. 496 с.Radiotehnicheskie sistemy: uchebnik dlja vuzov; pod red. Yu. M. Kazarinova [Radio Engineering Systems: Textbook for High School]. Moscow, Vyssh. Shk., 1990, 496 p. (In Russian)Ипатов В. П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения: пер. с англ. М.: Техносфера, 2007. 364 с.Ipatov V. P. Spread Spectrum and CDMA: Principles and Applications. New York, John Wiley & Sons, 2005, 400 p.Поиск эхосигнала спутникового высотомера / Д. С. Боровицкий, А. Е. Жестерев, В. П. Ипатов, Р. М Мамчур // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2017. № 4. С. 27–32.Borovitsky D. S., Zhesterev A. E., Ipatov V. P., Mamchur R. M. Searching for Satellite Altimeter Echo Signal. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii Rossii. Radioelektronika [Journal of the Russian Universities. Radioelectronics]. 2017, no. 4, pp. 27–32. (In Russian)Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь, 1989. 656 с.Levin B. R. Teoreticheskie osnovy statisticheskoi radiotekhniki [Theory of Statistical Radioengineering]. Moscow, Radio i Svyaz’, 1989, 656 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.