Preview

Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника

Расширенный поиск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СИНХРОНИЗАЦИИ РАЗНЕСЕННОЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ПОДВИЖНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

https://doi.org/10.32603/1993-8985-2019-22-2-44-52

Полный текст:

Аннотация

Введение. Одним из классов современных радиотехнических систем являются системы с пространственным разнесением приемных, передающих или приемо-передающих элементов. В таких системах достигается повышение информативности за счет совместной обработки сигналов при обеспечении синхронизации по времени и фазе несущего колебания. В настоящее время в литературе не уделяется должноe внимание требованиям к точности синхронизации разнесенных систем различного назначения, а также простым и доступным способам их синхронизации.

Цель работы. Поиск технических решений для тактовой и фазовой синхронизации без использования атомных стандартов частоты и внешних источников координатно-временно́й информации.

Методы и материалы. В работе рассмотрена разнесенная радиотехническая система с нежесткой структурой. Каждый элемент системы тактируется собственным кварцевым генератором. Генераторы не синхронизированы между собой. Фазы их колебаний периодически сличаются методом двусторонней передачи синхронизирующих сигналов (от одного элемента к другому и обратно). Методика синхронизации (программно-алгоритмический подход) сводится к коррекции совместно обрабатываемых сигналов с учетом оценок ухода частоты (фазы). Отработка предложенных технических решений представлена на макете аппаратуры, состоящей из десяти приемо-передающих модулей.

Результаты. Экспериментально показано, что среднеквадратическое отклонение ошибки синхронизации не превышает 12º по фазе (на несущей частоте в метровом диапазоне) или 0.2 нс по времени. Указанные результаты получены при пространственном разносе до нескольких сотен метров, на скоростях взаимного перемещения модулей до нескольких метров в секунду и могут быть распространены на более высокочастотные диапазоны (в частности, на дециметровый).

Заключение. В работе предложен метод многостороннего распространения для синхронизации разнесенных радиотехнических систем. Данный метод совместно с использованием программно-алгоритмического подхода позволяет получать в реальном масштабе времени точность синхронизации, достаточную для когерентного разнесенного приема.

Об авторах

И. В. Крючков
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Россия
начальник отдела НИИ радиоэлектронной техники (НИИ РЭТ)


М. И. Нониашвили
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Россия
кандидат технических наук по специальности "Радиолокация и радионавигация" (2016), доцент кафедры "Радиоэлектронные системы и устройства"


А. И. Скачкова
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Россия
студентка 6-го курса МГТУ им. Н. Э. Баумана, инженер НИИ радиоэлектронной техники (НИИ РЭТ)


А. А. Филатов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Россия
кандидат технических наук по специальности "Радиолокация и радионавигация" (2013), доцент кафедры "Радиоэлектронные системы и устройства"


Список литературы

1. Крючков И. В., Нефедов С. И., Филатов А. А. Аппроксимация шкал времени в пространственнокогерентных РЛС с кооперативным приемом // Радиолокация и радиосвязь: докл. 6-й Всеросс. конф. 19–22 ноября 2012, Москва / ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН. М., 2012. С. 298–302.

2. Вовшин Б. М., Куликов К. В. Пространственномногоканальный прием в MIMO РЛС параллельного обзора пространства с ортогональными многочастотными сигналами // Успехи современной радиоэлектроники. 2016. № 8. С. 67–79.

3. Лоскутов В. Ю., Слукин Г. П., Чапурский В. В. Спектральный метод обработки сигналов в многочастотных пространственно многоканальных РЛС // Радиотехника. 2013. № 11. С. 39–49.

4. Чапурский В. В., Крючков И. В. Структура систем корреляционной пространственно-временно́й обработки сигналов в многочастотных пространственно многоканальных РЛС // Успехи современной радиоэлектроники. 2014. № 7. С. 3–12.

5. Зарецкий В. И., Королев А. Н., Котов А. Ф. Алгоритмы определения координат в МРЛС с несколькими источниками подсвета цели // Радиотехника. 2011. № 7. С. 17–25.

6. Крючков И. В., Слукин Г. П., Чапурский В. В. Точность измерения координат в многопозиционных радиолокационных системах при комплексном учете погрешностей первичных измерений вследствие шумов, атмосферных флуктуаций и неточности топопривязки позиций // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61, № 11. С. 1057–1064. doi: 10.7868 /S003384941610017X

7. Возможности и особенности построения нового поколения информационных систем на основе принципов когерентной малобазовой радиолокации / И. Б. Федоров, И. В. Крючков, С. И. Нефедов, Г. П. Слукин // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2009. Спец. выпуск. С. 28–40.

8. Direct frequency comparison of intercontinentally separated Sr lattice clocks using carrier-phase two-way satellite frequency transfer / T. Ido, M. Fujieda, H. Hachisu, Sh. Nagano, T. Gotoh, S. Falke, N. Huntemann, C. Grebing, B. Lipphardt, Ch. Lisdat, D. Piester // IEEE Intern. Frequency Control Symposium (FCS), 19–22 May 2014, Taipei, Taiwan. Piscataway: IEEE, 2014. P. 1–3. doi: 10.1109 /FCS.2014.6859906

9. Чапурский В. В. Функция распределения отражений от Земли и обобщение формулы Уэстерфилда для расчета мощности отражений в пространственномногоканальных радиолокационных системах типа MIMO // Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62, № 3. С. 217–223. doi: 10.7868/S003384941703007X

10. Analytical approximation-based method for calculation of generalized ambiguity function and 3D downlooking SAR image reconstruction / G. P. Slukin, V. V. Chapursky, M. P. Golubtsiv, I. V. Kryuchkov, N. A. Soloviev // 2017 Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS), 22–25 May 2017, St. Petersburg, Russia. 2017. P. 2572–2578. doi: 10.1109/PIERS.2017.8262185.

11. Слукин Г. П. Время когерентности радиолокационного сигнала и влияние на него различных факторов // Радиооптические технологии в приборостроении: тез. докл. 3-й Всерос. НТК, Сочи, 12–16 сент. 2005 / МГТУ им. Н. Э. Баумана. М., 2005. С. 21–26.

12. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высш. шк., 1988. 432 с.

13. Вопросы перспективной радиолокации / под ред. А. В. Соколова. М.: Радиотехника, 2003. 508 с.

14. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. М.: Радиотехника, 2010. 800 с.

15. Одуан К., Гино Б. Измерение времени. Основы GPS. М.: Техносфера, 2002. 399 с.


Для цитирования:


Крючков И.В., Нониашвили М.И., Скачкова А.И., Филатов А.А. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СИНХРОНИЗАЦИИ РАЗНЕСЕННОЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ПОДВИЖНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2019;22(2):44-52. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2019-22-2-44-52

For citation:


Kryuchkov I.V., Noniashvili M.I., Skachkova A.I., Filatov A.A. EXPERIMENTAL RESULTS OF SOFTWARE ALGORITHMIC SYNCHRONIZATION OF DISTRIBUTED RADIO SYSTEM WITH MOBILE CARRIERS. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2019;22(2):44-52. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2019-22-2-44-52

Просмотров: 88


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)
ISSN 2658-4794 (Online)