Быстроперестраиваемые цифровые синтезаторы частотно-модулированных радиосигналов для станций наклонного зондирования ионосферы

• Автор: Рябов, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Диагностика ионосферы линейно-частотно-модулированными сигналами
1.1. Состав и принцип работы радиокомплекса с J14M сигналом
1.2. Результаты исследования естественной и модифицированной ионосферы широкополосными JI4M сигналами на трассах различной протяженности
1.2.1. Сверхдальнее зондирование ионосферного канала непрерывными ЛЧМ сигналами
1.2.2. Дальняя КВ локация искусственных мелкомасштабных ионосферных неоднородностей
1.2.3. Влияние ВЧ нагрева ионосферы на дистанционно-частотные характеристики односкачковой трассы
Йошкар-Ола - Нижний Новгород
1.2.4. Авроральное распространение радиоволн на трассе
Хабаровск - Мурманск
1.2.5. Возвратно-наклонное зондирование
среднеширотной ионосферы
Выводы по первой главе
2. Методы синтеза высококачественных ЛЧМ сигналов, используемых в ЛЧМ ионозондах
2.1. Синтез частот в радиотехнике и электронике
2.1.1. Классификация методов синтеза частот
2.1.2. Параметры систем синтеза частот
2.2. Цифровые методы синтеза частот
2.2.1. Принцип работы устройств прямого цифрового синтеза
2.2.2. Цифровые синтезаторы частот прямого цифрового
синтеза на основе цифровых накопителей фазы
2.3. Синтезаторы многоуровневых колебаний
2.3.1. Особенности структурных схем цифровых синтезаторов
2.3.2. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией
2.3.3. Фазовые отклонения в синтезаторах ЛЧМ сигналов
2.3.4. Цифровые методы формирования ЛЧМ сигналов
Выводы по второй главе
3. Разработка методов формирования непрерывных широкополосных
ЧМ радиосигналов на базе метода прямого цифрового синтеза
3.1. Цифровой синтезатор частот на основе
цифровых накопителей кодов
3.2. Цифровой синтезатор частот на основе умножителя кодов
3.3. Цифровой синтезатор частот с быстрой перестройкой
рабочей частоты
3.4. Цифровой синтезатор частот с полиномиальным законом изменения фазы (частоты)
3.5. Рекурсивный цифровой синтезатор частот
3.6. Анализ спектральных характеристик выходных колебаний цифровых синтезаторов частот
3.7. Перспективы применения цифровых синтезаторов частот
3.7.1. Цифровые синтезаторы частот как узлы
адаптивной системы связи
3.7.2. Применение цифровых синтезаторов частот
в телевизионной и измерительной технике
Выводы по третьей главе
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Постановка и актуальность задачи
Современные требования к уровню исследований, выдвигаемые фундаментальной наукой и практикой, делают актуальной задачу разработки и внедрения новой диагностической техники для проведения радиофизических, геофизических, навигационных исследований на более высоком техническом уровне.
Развитие микропроцессорной техники позволяет в настоящее время создавать диагностическую аппаратуру, обладающую высокой разрешающей способностью, помехозащищенностью, хорошей электромагнитной совместимостью, небольшими габаритными размерами, массой и энергопотреблением в сравнении с традиционными методами исследований, основанных на использовании простых импульсных сигналов.
Сложные сигналы широко применяются во многих областях техники: радиолокации, навигации и связи. Использование сложных сигналов в радиолокации обеспечивает высокую разрешающую способность по дальности и по скорости, что позволяет существенно повысить техникоэкономические показатели многих радиотехнических систем.
Исторически первыми стали применяться радиосигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), которые имеют определенные преимущества перед другими сложными сигналами: возможность достижения большой девиации частоты и значительной скорости перестройки; сравнительная простота изменения формы огибающей ЧМ сигнала и скорости частотной модуляции для улучшения параметров сжатого сигнала; простота оценки, измерения и коррекции искажений. Они используются в качестве базовых при формировании непрерывных ЧМ сигналов треугольной, пилообразной или зигзагообразной формы, либо сигналов с V-, М- образной ЧМ [64]. Эти сигналы при надлежащем выборе их параметров обеспечивают высокую

Во-первых, значительно (на несколько порядков) увеличивается энергия, переносимая синхросигналом, что позволяет осуществить сведение ШВ приемной и передающей частей радиокомплекса.
Во-вторых, использование частотной модуляции сигнала в сочетании с оптимальной обработкой его в приемнике, обеспечивает высокую помехозащищенность режима синхронизации и увеличивает точность сведения шкал времени.
В-третьих, исключается зависимость от функционирования внешних источников синхронизации и отпадает необходимость в специальной аппаратуре для сличения ШВ по сигналам точного времени.
Рассмотрим три метода синхронизации разнесенных частей комплекса с помощью ЛЧМ-сигналов: “временной”, “частотный”, “импульсный”.
Во “временном” методе излучается непрерывный ЛЧМ-сигнал, частота которого с периодом Тс =1 с возвращается к начальной. Итак, частоту синхросигнала можно представить следующим выражением:
где М - величина рассогласования ШВ.
Итак, принимаемый сигнал будет присутствовать на выходе приемника при условии:
(1.38)
(1.37)
Частота гетеродина приемника из-за смещения шкал времени:
$-£ + П1 + 1„+А1), (1.39)
Таким образом, частота разностного сигнала будет равна:
Р = Р3-£,= Г Д1,
(1.40)
(Г ДОсАБ,
где АР - полоса пропускания приемника (полоса анализа).
(1.41)