Вишневецький А. С., Звєрєв А. К., Федотов А. Н. ТОВ “Аргус-РФ”, пр. Ю. Гагаріна, 1, Санкт-Петербург 196105, Росія тел: +7 (812) 3738730; e-mail : argusrph@online.ru Авер’янов В. П., Горшков І. Ю., Кузнецов А. В. Радієвий інститут ім. В. Г. Хлопіна 2ой Мурінскій пр., 28, Санкт-Петербург 194021, Росія тел: +1 (812) 2470173; e-mail: istcl050@atom.nw.ru


Анотація Дано опис радіолокатора підповерхневого зондування використовує безперервне випромінювання в смузі від 2 ГГц до 8 ГГц. Наведено основні характеристики, приклади виявлення прихованих об’єктів.

1. Введення

Однією з найбільш складних завдань підповерхневої радіолокації є виявлення та ідентифікація малих діелектричних об’єктів, розташованих близько до поверхні землі. Для цього необхідний прилад, що забезпечує високе просторове дозвіл, як у поздовжньому, так і в поперечному напрямку, малий рівень хибних сигналів, можливість компенсації нерівномірності передавальної характеристики тракту і відображень від поверхні розділу (грунту) [1].

Цими властивостями потенційно володіють радіолокатори, які використовують безперервне випромінювання із ступінчастим зміною частоти в широкому діапазоні.

Висока просторова роздільність передбачає використання надширокий смуг і, відповідно надвисоких частот. З ростом частоти збільшується поглинання в грунті (особливо у вологому), таким чином, доводиться йти на компроміс між високим дозволом і глибиною проникнення [2]. З іншого боку, застосування надширокий смуг ставить розробника перед технічними проблемами, включаючи придушення гармонік при роботі в смузі, що перевищує октаву.

У даній роботі описується пристрій такого приладу, розробленого авторами, і наводяться приклади виявлення прихованих об’єктів.

II. Основна частина

Пристрій складається з основного блоку, встановленого на штанзі з антенним блоком і датчиком переміщення, блоку живлення з акумулятором і ПЕОМ класу Notebook, що закріплюються на корпусі оператора. Основні характеристики приладу наведені в таблиці 1.

Основний блок містить приемопередатчик, керований мікроконтролером, також здійснюють первинну обробку даних та їх передачу в ПЕОМ, спеціальне програмне забезпечення якої підтримує управління режимами вимірювання та обробки, включаючи калібрування, різні види селекції об’єктів, візуалізацію.

Функціональна схема основного блоку радіолокатора приведена на малюнку 1.

Сигнал з виходу OUT2 СВЧ генератора YiGTO модулюється у вузлі передавача Transmitter pinдіоднимі модуляторами М і надходить на вихід RFOUT передавача (підключається до передавальної антени) і на вхід еталонного тракту Stand, що надходить далі через кабель еталонного тракту на вхід приймача Receiver. Аттенюатор Att13dB і підсилювач RFamp, забезпечують розв’язку між СВЧ виходами передавача. Немодульований сигнал з виходу OUT1 генератора подається на опорний вхід REF приймача і через схему квадратурного поділу QC надходить на детектори Мх як гетеродина.

Таблиця 1.

Table 1.

Найменування параметра

Значен

ня

1

Смуга свіпірованія, ГГц

від 2 до 8

2

Мінімальний крок перебудови частоти, МГц

1.5

3

Мінімальний час вимірювання та обробки одного циклу свіпірованія, мсек.

100

4

Потужність випромінюваного сигналу, мВт

1

5

Чутливість приймача, дБ / Вт

мінус

120

6

Динамічний діапазон, дБ

50

7

Відносна похибка вимірювання (з урахуванням процедур калібрування) за час одного періоду свіпірованія, дБ.

0.1

8

Просторове дозвіл (наведене До £ = 1), мм

за глибиною

25

поздовжнє

50

поперечний

40

9

Маса основного блоку, кг

2.4

10

Габарити основного блоку, мм

240*160*

90

11

Енергоспоживання не більше, Вт

10

Сигнал зі входу RFIN (від прийомної антени) проходить на підсилювач Rfamp приймача і разом з еталонним сигналом через спрямований відгалужувач DC надходить на схему придушення гармонік СВЧ сигналу LPF. Схема являє собою три комутованих pin діодами друкованих ФНЧ 9-го порядку з частотами зрізу 3.2 Ггц, 5.4 Ггц, 8 Ггц, і забезпечує придушення гармонік в середньому на 20 дБ у всьому діапазоні свіпірованія СВЧ сигналу.

Сигнал з виходу LPF в схемі QC ділиться навпіл і синфазно надходить на детектори Мх. Випрямлені квадратурні компоненти сигналу МХО, МХ90 через попередні малошумні підсилювачі РАВ, РА90 та підсилювачі з регульованим посиленням АТ, А90 надходять на чотири синхронних детектора DMOs, DM90s, DMOe, DM90e, комутатори яких попарно управляються меандрами з частотами Fms і Fme. Сигнали з виходів синхронних детекторів проходять через активні ФНЧ 2-го порядку

а)

b)

Рис. 1. Функціональна схема основного блоку радіолокатора а) СВЧ частина, Ь) НЧ частина

Fig. 1. Functional diagram of radar main block a) microwave part, b) LF part

та підсилювачі нормалізації сигналів і додаткового згладжування RC ланцюгом (схеми ALOs, AL90s, ALOe, AL90e) і надходять на аналогові входи АЦП цифрового вузла AduC812 board. Високі частоти модуляції Fms = 86.4 кГц і Fme = 49.37 кГц, їх некратні співвідношення, що задається дільниками: 14,: 8, і низькі частоти зрізів активних ФНЧ (300Н-500 Гц) забезпечують селекцію сигналів вимірювального і еталонного трактів на рівні краще ніж -50 дБ.

Цифровий вузол виконаний на базі мікроконтролера ADuC812, що містить мікропроцесорне ядро ​​з архітектурою MCS-51, 8 кбайт Flash пам’ять програм, 640 байт Flash пам’ять даних, 8канальний 12-розрядний АЦП, два 12-розрядних Цапа, таймери, температурний датчик, послідовні порти UART, I2C, SPI та ін

Порт UART здійснює обмін з СОМ-портом комп’ютера Notebook через мікросхему ADM3202 (як в процесі роботи, так і в режимі програмування Flash пам’яті мікроконтролера). На платі встановлено додаткове статичне ОЗУ даних ROM об’ємом 32 кбайта, а також байтові регістри Reg.out і Reg.in, адресовані дешифратором DCA.

Мікроконтролер ADuC812 тактується кварцовим генератором СО з частотою Fco = 11059.2 кГц, що забезпечує стандартну швидкість обміну по СОМ-порту.

Меандр частотою Fco/16 з виходу дільника: 16 подається на дільники аналогової плати, що виробляють частоти модуляції Fms, Fme.

Вхідний регістр Reg.in підключений до датчика переміщення MS приладу. Вихідний регістр Reg.out обслуговує включення / вимикання модуляції Cms, Cme по еталонному і сигнальному трактах, підсилювачів приймача CAs і передавача Cat, управління фільтром гармонік Cf8, Cf5, Cf3; в світлодіодний індикатор Ldi. Сигнал 12-розрядного Цапа DAC використовується для управління частотою НВЧ генератора. Канали АЦП ADC2, ADC3, ADC6, ADC7 використовуються для оцифровки амплітудних компонент сигнального і еталонного трактів приладу.

В процесі відпрацювання методів аналізу інформації проведені вимірювання металевих і діелектричних об’єктів, розміщених в різних грунтах. Тут як приклад наведемо результати виявлення фторопластового циліндра (£ = 2.1, висота 40 мм, діаметр 70 мм), розташованого на глибині ~ 40 мм у піску з ваговою вологістю 10%. Рельєф поверхні піску не перевищував 2 см у висоту. На рис.2 приведені отримані образи (Зображення на екрані комп’ютера кольорові). По осі ординат відстань (електрична довжина), відраховується від антен. По осі абсцис відстань уздовж лінії переміщення антенного блоку. Рис. 2.а) вихідний, представляє собою модуль зворотного перетворення Фур’є. На цьому зображенні чітко видно лише межа повітря-пісок. Рис. 2.Ь) результат обробки, що включає віднімання сигналу від кордону. Тут відмінно вимальовуються поперечні і поздовжні кордону заритого об’єкта.

III. Висновок

Показано, що розроблений надширокосмугових радіолокатор дозволяє ефективно виявляти малі діелектричні об’єкти, зариті поблизу поверхні грунту.

а) Ь)

Рис. 2. Зображення фторопластового циліндра, закопаного в пісок, а) до обробки; Ь) після обробки

Fig. 2. Image of teflon cylinder, buried in sand, a) before processing; b) after processing

[1] Фінкельштейн М. І., Карпухін В. І., Кутєєв В. А, Метьолкін В. Н. підповерхнева радіолокація / Под ред. М. І. Фінкельштейна. М.: Радіо і зв’язок, 1994.

[2] V. Averianov, A. Vishnevetsky, I. Vorobjov, М. Zubkov,

A. Kuznetsov. Explosives location and identification based on UHF electromagnetic waves,//in Detection of explosives and landmines, theory and field experience, Edited by

H.       Schubert, A. Kuznetsov. NATO science series II: Mathematics, Physics and Chemistry, vol. 66, p.137, 2001.

ULTRA WIDEBAND GROUND PENETRATING RADAR

Vishnevetsky A. S., Zverev A. K., Fedotov A. N.

“ARGUS-RPH" Ltd.

Y. Gagarina pr., 1 St. Petersburg 196105, Russia phone.+7:(812) 3738730 e-mail: argusrph@online.ru V. P. Averianov, I. Yu. Gorshkov, A. V. Kuznetsov V. G. Khlopin Radium Institute

2-        nd Murinsky pr., 28, St.-Petersburg -194021, Russia phone:+7(812) 2470173 e-mail: istcl050@atom.nw.ru

Abstract Presented here is description of ground penetrating radar on the basis of continuous wave radiation within the frequency band from 2 GHz up to 8 GHz. The basic performances ofthe radar and examples ofthe buried objects detection are given.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ Твердотільні імпульсної РЛС ДІАПАЗОНУ 94 ГГц в акваторії Севастопольської МОРСЬКИЙ БАЗИ

Зубков А. Н., Кашин С. В., Чобан Я. М. Львівський науково-дослідний радіотехнічний інститут вул. Наукова, 7, Львів 79060, Україна тел. (0322) -63-33-72; факс (0322) -63-11-63; e-mail: choban (3> Jreri.lviv.ua Радчук В. В. Науковий центр ВМС України наб. Назукіна, 29, Севастополь 99042, Україна тел. (0692) 530359 Якутович Б. Л. Радіотехнічна служба ГШ ВМС України вул. Соловйова, 1, Севастополь 99042, Україна тел. (0692) 44-39-03; e-mail: jkutov@stel.sebastopol.ua


Анотація Представлені результати експериментальних досліджень твердотільної імпульсної РЛС діапазону 94 ГГц з високим просторовим дозволом в режимі картографування морського і берегової поверхні.

I. Вступ

Великим недоліком обладнання сучасних морських суден є відсутність всепогодних і всесуточних засобів освітлення ближній і сверхбліжней надводної обстановки, що дозволяють здійснювати безпечну навігацію суден в вузькість при підвищеній інтенсивності руху. Невирішеним є також питання забезпечення протимінної і антідіверсіонной захисту судів. Львівським Нірта створена малогабаритна твердотільна імпульсна РЛС діапазону 94 ГГц для забезпечення безпеки маловисотних польоту вертольотів [1, 2], що дозволяє виявляти малоконтрастними об’єкти завдяки високій просторової роздільної здатності. Видається безумовно актуальною експериментальна оцінка її ефективності для освітлення ближньої морської та берегової обстановки.

II. Основна частина

Об’єктом експериментальних досліджень була некогерентного імпульсна твердотільна РЛС діапазону 94 ГГц, має наступні основні технічні характеристики:

1. Зона огляду:

– По дальності 50 … 2500 м

– По азимуту 120 кут. град.

– По куту місця +15 кут. град.

2. Період оновлення радіолока-1,8 … 2,2 з ционной сцени

3. Роздільна здатність:

-По кутових координатах 55 … 65 угл.с.

– По дальності 8 … 9 м

4. Споживана потужність 70 Вт

До складу РЛС входить:

блок антеною головки обсягом 320×420 [мм] вагою 15 кг;

блок обробки сигналів, управління та вторинних джерел живлення обсягом 300x200x90 [мм], вагою

4,5 кг;

пристрій відображення радіолокаційної інформації на базі персонального комп’ютера «Notebook».

Безсумнівним достоїнством РЛС при використанні в складі високодинамічні об’єктів є наявність каналу стабілізації антени по крену (бічний хитавиці).

Метою експериментальних досліджень була оцінка можливостей ефективної роботи РЛС в режимі картографування морського і берегової поверхні.

Рис. 1. Установка РЛС на рятувальному катері «Токмак»: 1 блок антеною головки;

2 індикатор радіолокаційної обстановки

Fig. 1. Radar station on The Tokmak rescue boat:

1 antenna head unit;

2  indicator of radar-tracking circumstances

РЛС була встановлена ​​на спеціальній платформі в носовій частині рятувального катера «ТОКМАК» ВМС України (рис.1). Випробування проводилися в період

.29.03.2002 Р. в акваторії Севастопольської морської бази.

Райони випробувань територія Стрілецької бухти, вхід і вихід Стрілецької бухти, берегова зона в районі аеропорту Бельбек. В процесі випробувань максимальна величина хвилювання моря не перевищувала

1,5 бала.

Приклад отриманих радіолокаційної зображень поелставлен на dhc. 2. 5.

Рис. 2. Вхід в бухту Стрілецька, м. Севастополь:

1 великорозмірних корабель біля причалу;

2 плавкран; 3 окремо розташовані будівлі на березі бухти; 4 група малорозмірних кораблів біля причалу по правому березі

Fig. 2. Entrance to Streletskaya bay in Sevastopol:

1      a large-sized vesel at berth; 2-a floating crane;

3separately located buildings on the bay coast;

4 group of low-sized vessels at berth on the right coast

Відображення радіолокаційної інформації здійснюється у двох взаємопов’язаних системах координат:

-азімут/угол місця;

-азімут/дальность.

Радіолокаційне зображення складається з двох частин. Верхнє вікно відповідає системі координат азимут / кут місця; нижнє азимут / дальність. Для підвищення оперативності сприйняття радіолокаційної інформації передбачена колірна кодування дальності. Колірна шкала дальності розташована зліва в нижньому вікні.

В процесі експерименту РЛС забезпечувала виявлення:

-Малого катера на дальності до 1500 м;

– Швартові бочки на дальності до 1200 м;

– Навігаційної віхи на дальності до 1200 м;

– Птахи баклан в польоті і на плаву на дальності до 600 м;

II. Висновок

Результати експериментальних досліджень дозволяють зробити наступні висновки:

1. Досягнуті в РЛС технічні характеристики дозволяють здійснити режим високоінформативного

Рис. 3. Вихід на рейд з бухти Стрілецька:

1 плавкран; 2 великорозмірних корабель біля причалу; 3 група малорозмірних кораблів біля причалу по лівому березі; 4-група кораблів на рейді (дальність близько 1 км)

Fig. 3. An output from Streletskaya bay:

1  a floating crane;

2-        a large-sized vessel at berth;

3 group of low-sizee vessels at berth on the left coast;

4   group of the ships on roadstead (distance about 1 km)

Puc. 4. Радіолокаційне зображення берегової смуги в районі аеропорту Бельбек:

1 нижня кромка берега (пляж);

2 верхня кромка берега;

3 відбиття від морської поверхні (хвилювання моря 1,5 бала)

Fig. 4. A radar-tracking image of a coastal band in Belbek airport area:

1   lower band of the shore (beach);

2   upper band of the shore;

3-                        a reflection from the marine surface (sea disturbance of the 1.5 numbers)

Рис. 5. Радіолокаційне зображення берегової смуги в районі аеропорту Бельбек (лінія візування під кутом 45 ° вліво до берега)

Fig. 5. A radar-tracking image of the coastal band in Belbek airport area (line of sighting under the angle 45° left to the coast)

картографування морського і берегової зони на дальностях до 2500 м.

1. Прийнятий в РЛС режим одночасного відображення радіолокаційних сцен у двох взаємозалежних системах координат (азимут дальність, азимут кут місця) з колірною індикацією дальності дає можливість досягнення інформативності радіолокаційного зображення, близьку до радіовіденію, і, при відповідній підготовці оператора, забезпечує надійне освітлення ближньої обстановки навколо судів.

2. Потенційні можливості РЛС дозволяють використовувати її для виявлення малоконтрастних надводних об’єктів в задачах протимінної і антідіверсіонной боротьби на судах і берегових об’єктах.

IV. Список літератури

1. Добрянський Н. С, Чобан Я. М., Федосюк П. В. та ін Твердотільна імпульсна РЛС попередження зіткнень 3 мм діапазону. Матеріали 7-й Кримської конференції «СВЧ-техніка та комунікаційні технології». Севастополь: «Вебер», 1997.

2.  V. V. Muraviev, А. V. Rubanic, У. P. Vorobiev, У. М. Choban,

P. V. Fedosuk. 3 mm Pulse Radar for Short-Range Navigation and Collision Avoidance. IEEE AES System Magazine, July 1999.

EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF 94 MM RANGE SOLID STATE RADAR IN SEVASTOPOL MARINE BASE WATER SPACE           ►

Zubkov A. N., Kashin S. V., Choban Y. M.

Lviv Radio Engineering Research Institute 7, Naukova str., 79060, Ukraine Phone (0322)-63-33-72; fax (0322)-63-11-63; e-mail: choban(3)lreri.Iviv.ua

RadchukV. V.

Scientific Center of Ukraine Naval Forces 29, Nazukin Quay, Sevastopol, 99042, Ukraine Phone (0692)530359

Yakutovich B. L.

Radiotechnical Service of Ukraine Naval Forces Main Staff

1,     Soloviev str, Sevastopol, 99042, Ukraine Phone (0692)44-39-03;

E-mail: jkutov@stel. sebastopol. ua

Abstract The results of experimental investigation of 94 GHz range solid-state pulse radar with high space resolution in a marine and coastal surface mapping mode are represented.

I.  Introduction

The absence of all-weather and round-the-clock means for mapping of nearand super-near surface circumstances is a serious imperfection of the equipment of modern marine ships.

These means are intended to realize safe navigation of courts in narrow places for the movement intensity increase. The problem of anti-mine and anti-diversion guard of ships is also unsolved. Small-size solid-state pulse radar of a range 94 GHz which was created by Lviv RERI for ensuring of good safety of helicopters flight on small height [1, 2], permits to find insufficiently contrast objects due a high space resolution. The experimental evaluation of its efficiency for the indication of near marine and coastal circumstances is certainly very important.

II. A main part

Object of experimental researches was incoherent pulse solid-state radar station of a range 94 GHz with the following specifications: on the distance 50…2500 m; an observe zone 120×30 ang. deg. Resolution: on angular coordinates 55 … 65 angle s., on distance 8 … Е m, power consumption 70 W The radar consists of:

–  The antenna head unit (volume 320×420 [mm], weight 15 kg);

–  The block of signals processing, management and secondary power supply (volume 300x200x90 [mm], weight 4,5 kg);

–  The block of radar information indication on the basis of Notebook-type PC.

The radar was mounted on a special platform in the bow of "The Tokmak" the rescue ship of Ukrainian naval forces (Fig. 1). The tests were carried out during 27/03/2002 29/03/2002 in water space ofthe Sevastopol marine base.

Areas of tests area of the bay, Streletskaya bay entrance and exit, coastal zone in the Belbek airport area. Maximum magnitude of the sea disturbance did not exceed 1,5 numbers during the tests.

During experiment the radar station ensured detection of the following:

–  a small boat within the distance up to 1500 m;

–  a barrel for mooring within the distance up to 1200 m;

–  a navigational stake within the distance up to 1200 m;

–  a gannet (Sula bassana) in flight and afloat within the distance up to 600 m;

III.  Conclusion

The results of experimental investigations allow making the following conclusions:

1.Obtained radar characteristics allow realizing a high informative mode of a marine and coastal zone mapping within distances up to 2500 m.

2.The accepted in radar station mode of simultaneous map of the radar-tracking scenes in two interconnected frames (azimuth distance, azimuth the angle of a place) with colour indication of distance allows to reach the selfdescriptiveness of a radar-tracking image close to radiovision. If the operator’s qualification is rather high, the radar ensures reliable illumination of near circumstances around of ships.

3.     The potential possibilities ofthe radar station allow to use it for revealing of insufficiently contrast above-water objects in problems of anti-mine and anti-diversion fight on ships and coastal objects.

АПАРАТУРА ПРИЙОМУ інформації дистанційного зондування Землі З ШСЗ «МЕТЕОР-ЗМ»

Єфімов А. Г. ГУП НВЦ «Спурт» Москва, Росія, тел. 107-00-34, e-mail: radiomtu (3) _mail.ru Панін В. Ф. ФГУП НПП «ОПТЕКС» Москва, Росія, тел. 537-29-05, e-mail: v panin (d> mtu-net.ru Лось В. О. НВЦ «ЕЛСОВ» Москва, Росія, тел. 534-52-02, e-mail: los (8) _elsov.ru

Анотація Наведено результати розробки приймальної апаратури супутникової інформації з ІЗС «Метеор-ЗМ». Розглянуто можливість побудови універсальної приймальної апаратури для аналогічних супутникових систем дистанційного зондування Землі. Проаналізовано перспективні схемотехнічні рішення з урахуванням появи нової елементної бази.

I. Вступ

Підвищення інтересу до екологічного моніторингу призвело до зростання числа космічним систем забезпечують збір даних про Землю з космосу. Успішний досвід реалізації апаратури прийому інформації з супутників NOAA і «Обзор» дозволив розробити і випробувати приймач для роботи з ШСЗ «МетеорЗМ». Даний супутник, як і більшість інших ІЗС дистанційного зондування Землі, є низькоорбітальних, що накладає певну специфіку на апаратуру прийому. Це, по-перше, доплеровское зсув частоти сигналу, що змінюється на сотні кілогерц протягом сеансу зв’язку. По-друге, зміна рівня сигналу від сеансу до сеансу зв’язку, що може становити кілька десятків дБ. Необхідно забезпечити автосупроводження і пошук сигналу, а так само запис і обробку інформації на персональному комп’ютері. В рамках даного проекту були реалізовані технічні рішення, що дозволяють знизити собівартість демодулятора приймача, надалі підвищити швидкість прийому, будувати універсальні приймачі для ряду супутників, таких як TERRA, AQUA.

II. Основна частина

Обчислювальна потужність сучасних ПК дозволяє обробляти оцифрований сигнал, включаючи його демодуляцію, безпосередньо в ПК. При цьому інформаційні потоки можуть становити до декількох десятків Мбіт / с. Разом з цим, для обробки прийнятої інформації в реальному часі, реалізації режиму пошуку і автосупроводження, підвищення швидкості прийнятих інформаційних потоків, необхідна апаратна реалізація демодулятора ФМ сигналів.

Приймач побудований за супергетеродинні схемою з двома перетвореннями частоти. В якості вхідного малошумящего конвертора використаний конвертор розробки ТОВ «Радіс» з частотою гетеродина 6,9 ГГц. При використанні конверторів з іншого частотою гетеродина програмно перебудовується синтезатор другого гетеродина.

Номінальне значення проміжної частоти сигналу на виході понижуючого конвертера становить 1,3 ГГц. Даний сигнал поступає на вхід блоку демодулятора, де на початку, відбувається друге перетворення частоти. Центральна частота сигналу переноситься на 512 МГц. Демодуляція сигналу здійснюється безпосередньо на цій частоті. Вихід демодулятора реалізований в LVDS стандарті. Приймається сигнал з виходу демодулятора поступає на контролер вводу / виводу, що представляє собою 32-розрядне PCI-пристрій з підтримкою режиму «busmaster». Контролер забезпечує запис сигналу на персональний комп’ютер.

Демодулятор забезпечує:

-Діапазон вхідного сигналу 0 … -50 дБм;

-Захват і супровід

несучої частоти сигналу + / -1 МГц;

– Вид модуляції BPSK;

– Інформаційна швидкість 15,26 Мбіт / с.

Приймач має аналоговий вихід рівня сигналу, що дозволяє реалізувати режим пошуку та автосупроводження. Передбачена можливість включення програми збору телеметричної інформації, яка в автоматичному режимі фіксує рівень сигналу, відношення сигнал / шум, відхилення несучої і тактовою частот і наявність захоплення системою ФАПЧ.

Для відпрацювання приймача був спроектований і виготовлений імітатор сигналу, що формує сигнал з двохпозиційної фазовою модуляцією з тактовою частотою 15,36 МГц на робочій частоті 8192 МГц, тобто аналогічний сигналу супутника «Метеор-ЗМ». В імітаторі передбачена можливість регулювання рівня сигналу і підключення вбудованого генератора шуму для перевірки режимів роботи приймача в реальних умовах.

Демодулятор побудований за класичною схемою Костаса [1, 2], разом з цим, застосовуючи конвеєрну цифрову обробку сигналу, вдалося спроектувати швидкодіючу схему демодулятора, яка забезпечує прийом сигналу до 100 Мбіт / с на застосованої елементної бази. Цифрова частина схеми виконана на ПЛІС фірми Xilinx. На сьогоднішній день є можливість підняти швидкість прийому до 300 … 400 Мбіт / с в режимі квадратурної модуляції.

Конвеєрна обробка демодулятора використовує дві вибірки на біт прийнятої інформації. Тобто наприклад, при тактовій частоті аналогоцифрового перетворення 100 МГц технічна швидкість прийому інформації в кожному з квадратурних каналів складає 50 Мбіт / с. При збільшенні кількості вибірок на біт зменшуються вимоги до попередньої аналогової фільтрації, проте зростають вимоги до швидкодії елементної бази.

Приймач супутника «Метеор-ЗМ» спроектований для прийому сигналу двохпозиційної фазовою модуляцією з тактовою частотою 15,36 МГц, однак, схема демодулятора була випробувана для прийому інших низькоорбітальних супутників використовують чотирьохпозиційну модуляцію та інші інформаційні швидкості. Перемикання швидкостей, здійснюється шляхом перезавантаження синтезатора тактовою частоти синтезатора. Надалі передбачається застосувати перепрограмовані цифрові узгоджені фільтри, що дозволить реалізувати універсальний приймач для прийому сигналу від різних низькоорбітальних супутників. Передбачається також підвищити частоту демодуляції сигналу до

1,3 ГГц, позбувшись, таким чином, від одного перетворення і розширити смугу радіотракту.

III. Висновок

Розроблений приймач дозволяє приймати інформацію з ШСЗ «Метеор-ЗМ», але широкосмуговий радіотракт і побудова демодулятора дозволяє використовувати дану розробку в якості базової для роботи з іншими супутниками, наприклад TERRA і AQUA. Проведені дослідження показали можливість роботи з тактовими частотами до 300 Мбіт / с.

IV. Список літератури

[1] Окунєв Ю. Б. Цифрова передача інформації фазоманіпулірованних сигналами. М: Радіо і зв’язок, 1991.

[2] прокис Дж. Цифрова зв’язок. М: Радіо і зв’язок, 2000.

EQUIPMENT FOR DATA RECEPTION FROM ARTIFICIAL SATELLITE “METEOR-3M”

Efimov A. G. e-mail: radiomtu@)_mail. ru Panin V. F. e-mail: v panin@)_mtu-net.ru Los V. O. e-mail: Iostcb.elsov.ru

Abstract Described here are the results of design of equipment for data reception from artificial satellite “Meteor3M”. We considered the possibility of creation of multipurpose receiving equipment for the same satellite systems of Earth remote probing. The perspective technical solutions taking into account the development of new base of elements are analyzed.


Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.