Система измерения расстояний, использующая в качестве модулирующей функции хаотический шум

Авторы

Филатов В. И.^*, Борукаева А. О.^**, Бердиков П. Г.^***

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: vfil10@mail.ru
**e-mail: alexbmstu.b@yandex.ru
***e-mail: palber96@gmail.com

Аннотация

В статье детально рассмотрены общие характеристики систем измерения дистанции или дальности, в которых передаваемый сигнал модулируется хаотическим шумом. Измерение дистанции осуществляется коррелированием модуляции передаваемого и принимаемого сигналов. Спектр модулирующего сигнала определяет функцию зависимости этой корреляции, а, следовательно, и выхода системы, от расстояния до отражающего объекта. Особое внимание уделено возможности практического выполнения фильтров, которое ограничивает линейный участок характеристики «выход – расстояние» для системы с шумовой модуляцией. Указаны некоторые новые результаты, которые могут быть получены. Рассмотрены ограничения метода. Описаны несколько типов модулированных шумом систем. Выявлена успешная работа системы одного типа. В результате описанной работы предложена система подобная существующим высотомерам, которая свободна от неоднозначности отсчета, присущей системам с периодической модулирующей функцией, лишена систематических ошибок и дает возможность измерения дистанций ниже нескольких метров. Это делает ее особенно подходящей для использования в качестве высотомера в системах слепой посадки. Рассмотренный в данной статье метод анализа дает возможность, в пределах практичности, сконструировать систему с желаемым отношением «выход – расстояние», которую в дальнейшем можно устанавливать в летательных аппаратах для определения расстояния, когда осуществляется взлёт-посадка.

Ключевые слова

шум, сигнал, корреляционная функция, спектр мощности, шумовая модуляция, антенна, амплитудная модуляция, частотная модуляция, гетеродин, гауссово распределение вероятностей, чувствительность, девиация, флуктуация

Библиографический список

1. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. – М.: Радио и связь, 1991. – 608 с.

2. Петраков О. Моделирование радиоприема в условиях шумов и помех // Радио. 2003. № 4. С. 30.

3. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазомодулированными сигналами. – М.: Радио и связь, 1991. – 296 с.

4. Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации. – М.: Советское радио, 1976. – 364 с.

5. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. – М.: Радио и связь, 1985. – 384 с.

6. Пестряков В.Б., Афанасьев В.П., Гурвиц В.И. и др. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. – М.: Советское радио, 1973, 424 с.

7. Самойленко В.И. Грубрин И.В. Адаптивная фильтрация помех в многоканальных системах с пространственной и временной обработкой // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1988. № 4. С. 64 – 68.

8. Филатов В.И. Широкополосная система радиосвязи повышенной скорости передачи информации // Труды МАИ. 2015. № 81. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=57889

9. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е. и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью. – М: Радио и связь, 2003. – 640 с.

10. Тузов Г.И., Козлов М.Р. Помехозащищенность систем связи, использующих сигналы с псевдослучайной перестройки рабочей частоты // Зарубежная радиоэлектроника. 1983. № 3. С. 19 – 32.

11. Кордовер К.А., Жданов А.А., Данилов А.М. Универсальный блок управления массивом запоминающих устройств наземного отладочного комплекса // Труды МАИ. 2013. № 65. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35985

12. Баталов Л.В., Жуковский М.И., Киричек Р.В., Лазарев Б.Н. Механизмы и последствия преднамеренных электромагнитных воздействий на передачу данных // Вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 2 (78). С. 103 – 108.

13. Бельтюков С.В., Филатов В.И., Борукаева А.О., Бердиков П.Г. Использование результатов анализа многоканального обнаружителя для оценки помехоустойчивости рангового демодулятора // 2018. Труды МАИ. № 101. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=97063&eng=Y

14. Чикин А.В. Метод быстрого обнаружения и оценки псевдослучайных сигналов в широкополосных системах связи // Труды МАИ. 2003. № 13. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=34446

15. Солонина А.И., Улахович Д.А. Линейные дискретные системы. – Санкт-Петербург: СПбГУТ, 2005. – 75 с.

16. Баулин П.З., Кобелев М.А., Куприянов А.И. К оценке помехозащищенности радиосистем с широкополосными сигналами // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2015. Т. 2. № 1. С. 42 – 46.

17. Муттер В.М. Основы помехоустойчивой телепередачи информации. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 288 с.

18. Кузнецов А.Б., Попов В.Д., Шавин А.С., Иванов А.А. Способ передачи информации с использованием помехоустойчивого кодирования. Патент РФ № 2553068 от 15.05.2015.

19. Сосулин Ю.Г. Теория обнаружения и оценивания стохастических сигналов. – М.: Советское радио, 1978. – 320 с.

20. Осипов Н.А., Шавин А.С., Тарасов А.Г. Методика идентификации помех, действующих в канале передачи информации робототехнических систем // Труды МАИ. 2017. № 94. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=81085

Скачать статью