Статья

Название статьи ТРЕБОВАНИЯ К ФОРМЕ ВХОДНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЧМ-СИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ЯВЛЕНИЯ ФАЗОВОЙ САМОМОДУЛЯЦИИ
Автор Ю.В. Зачиняев
Рубрика РАЗДЕЛ II. РАДИОТЕХНИКА, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Месяц, год 09, 2016
Индекс УДК 621.373.9
DOI 10.18522/2311-3103-2016-9-102113
Аннотация Исследования посвящены одному из подходов к решению проблемы увеличения девиации частоты радиосигналов с линейной частотной модуляцией. Целью исследования является выбор оптимальной формы входного оптического импульса для обеспечения режима работы формирователя сигналов с линейной частотной модуляцией на основе явления фазовой самомодуляции, позволяющего достичь высокий значений девиации частоты сигнала при высокой линейности частотной зависимости. В работе проанализирована структура устройства, реализующего формирование сигналов с линейной частотной модуляции на основе явления фазовой самомодуляции с использованием волоконно-оптических элементов. Исследовано влияние формы входного оптического импульса передающего оптического модуля на девиацию частоты формируемых сигналов и линейность частотной зависимости. Установлена связь между девиацией частоты формируемых сигналов и линейностью частотной зависимости для трех вариантов реализации формы импульса. Показано, что по причине нелинейной частотной зависимости выходного сигнала при использовании супергауссовских импульсов и невысоких значений девиации частоты при использовании колоколообразных импульсов целесообразно применение именно гауссовских импульсов в качестве входного сигнала, обеспечивающих высокие значения девиации частоты при достаточном уровне линейности частотной зависимости. Выявлено, что линейность частот-ной зависимости выходного сигнала, оцениваемая по критерию минимума коэффициента нелинейности, напрямую зависит от ширины гауссовского импульса, возрастая с ее увеличением. Установлено, что выбор оптимальной ширины гауссовского импульса определяется требованиями к формирователю в зависимости от сферы назначения. При необходимости достижения высоких значений девиации частоты и отсутствии ограничений по степени линейности закона изменения частоты целесообразным видится уменьшение постоянной времени гауссовского импульса. Результаты исследований связаны с развитием теории радиотехнических процессоров на основе волоконно-оптических структур и могут найти применение в радиолокации, защищенной связи, геолокации и радиотомографии.

Скачать в PDF

Ключевые слова Линейно-частотно-модулированные сигналы; эффект фазовой самомодуляции; формирование сверхширокополосных сигналов; девиация частоты; оптическое волокно; пере-дающий оптический модуль.
Библиографический список 1. Springer A., Gugler W. Spread Spectrum Communications Using Chirp Signals // EUROCOMM. – 2000. – P. 166-170.
2. Дятлов А.П., Дятлов П.А. Адаптивный автокорреляционный обнаружитель связных ЛЧМ-сигналов // Специальная техника. – 2009. – № 6. – С. 34-43.
3. Ehrenberg J., Torkelson T. FM slide (chirp) signals: a technique for significantly improving the signal-to-noise performance in hydro acoustic assessment systems // Elsevier Fisheries Re-search. – 2000. – № 47. – P. 56-67.
4. Tomizawa Y.A. Novel Subsurface Radar Using a Short Chirp Signal to Expand the Detection Range // IEICE Trans Commun. – 2000. – №.10. – P. 2427-2434.
5. Суханов Д.Я., Якубов В.П. Применение сигналов с линейной частотной модуляцией в трехмерной радиотомографии // Журнал технической физики. – 2010. – T. 80, № 4.
– С. 115-119.
6. Gran F., Jensen J. Designing non-linear frequency modulated signals for medical ultrasound imaging // 2006 IEEE Ultrasonics Symposium. – 2006. – P. 1714-1717.
7. Гусаров А.А. Современные системы радиочастотной идентификации и регистрации объектов // Рынок микроэлектроники. – 2004. – № 2. – URL: http://www.compitech.ru/html.cgi/ arhiv/01_04/stat_42.htm (дата обращения: 05.09.2015).
8. Зачиняев Ю.В. Анализ и классификация формирователей линейно-частотно-модулированных радиосигналов c точки зрения уменьшения длительности формируемых сигналов // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 5. – URL: http://www.science-education.ru/105-7173 (дата обращения: 05.09.2015).
9. Зачиняев Ю.В., Румянцев К.Е. Радиотехнические процессоры на волоконно-оптических структурах. Формирователи ЛЧМ-сигналов: монография. – Саарбрюккен: Изд-во LAP Publishing, 2014. – 177 с.
10. Кукуяшный А.В. Исследование и разработка динамических запоминающих устройств на основе волоконно-оптической элементной базы: дис. … канд. техн. наук. – Таганрог: ТРТУ, 1999. – 160 с.
11. Зачиняев Ю.В., Румянцев К.Е., Кукуяшный А.В. Формирование наносекундных
ЛЧМ-радиосигналов на волоконно-оптических структурах // Электротехнические и информационные системы и комплексы. – 2011. – T. 7, № 3. – С. 32-38.
12. Горбунов А.В., Румянцев К.Е. Динамические запоминающие устройства на основе бинарных волоконно-оптических структур // Радиотехника. – 2002. – № 12. – С. 73.
13. Горбунов А.В., Румянцев К.Е. Моделирование процесса формирования копий в динами-ческом запоминающем устройстве с бинарной волоконно-оптической структурой // Из-вестия вузов России. Радиоэлектроника. – 2006. – № 2. – С. 36-41.
14. Зачиняев Ю.В., Румянцев К.Е. Формирование радиосигналов с линейной частотной модуляцией с использованием фазовой самомодуляции // Технические и естественные науки: теория и практика: сборник материалов международных научных e-симпозиумов. Россия, г. Москва, 27-28 марта 2015 г. – Киров: МЦНИП, 2015. – С. 47-59.
15. Zachinyaev Yuriy, Rumyantsev Konstantin. Self-phase modulation based chirp generator // Proceedings of the 2016 IEEE Radar Conference. – 2016. – DOI: 10.1109/RADAR.2016.7485278.
16. Зачиняев Ю.В. Формирование радиосигналов с линейной частотной модуляцией на основе явления фазовой самомодуляции // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015.
– № 8 (169). – С. 77-85.
17. Зачиняев Ю.В., Пливак С.А., Шумилин А.С. Формирование сигналов с линейной частот-ной модуляцией на основе явления фазовой самомодуляции // Сборник трудов V Международной конференции по фотонике и информационной оптике. – 2016. – С. 345-346.
18. Агравал Г.П. Нелинейная волоконная оптика: пер. с англ. – М.: Мир, 1996. – 323 c.
19. Кочемасов В.Н., Белов Л.А., Оконешников В.С. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией. – М.: Радио и связь, 1983. – 192 с.
20. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. – М.: Изд-во «Syrus System», 1999. – 673 с.

Comments are closed.