НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ СИНХРОНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В СИСТЕМАХ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
Аннотация
Предложены некоторые методы обеспечения когерентной обработки данных в системах
радиолокации и связи, включающих фазированные антенные решетки (ФАР). Разработан подход
для сбора оцифрованных данных от антенных элементов ФАР и передачи информации между
распределенными узлами, которые выполняют цифровую обработку сигналов. Для обеспечения
когерентной обработки и передачи данных предлагается использовать сигнал опорной тактовой
частоты и единое машинное время, которые генерируются в центральном узле и распространя-
ются по каналам с одинаковой задержкой. Все управляющие воздействия в узлах обработки осно-
ваны на данных сигналах. Для передачи оцифрованных данных от антенных элементов ФАР в ра-
боте предлагается использовать передачу фрагментами операндов с контролем целостности
информации и привязкой ко времени оцифрованных данных. Проведенные эксперименты на реаль-
ном устройстве формирования диаграммы направленности подтвердили эффективность данного
метода и его пригодность для практического использования. Развитие систем цифровой обра-
ботки сигналов (ЦОС) с ФАР постоянно движется вперед, требуется создание новых радиолока-
ционных систем с высокой разрешающей способностью и достаточной чувствительностью.
Обычно для повышения разрешающей способности увеличивают количество антенных элементов
ФАР. Однако это приводит к увеличению размеров антенны и, следовательно, длины линий связи.
При увеличении длины линии связи могут возникать различия в путях распространения сигнала из-
за разброса характеристик оптических линий связи и воздействия внешних факторов на сигнал
при его передаче через более длинные линии. Это может привести к неоднородности в задержках
между каналами синхронизации и нарушению работы системы когерентной обработки. В связи с
этим в работе предложен новый метод динамической компенсации задержек в каналах системы
единого машинного времени для корректной работы с большими длинами линий связи
Литература
devices and antennas], ed. by D.I. Voskresenskogo. 2nd ed. Moscow: Radiotekhnika, 2006, 376 p.
2. Fomin A.N., Tyapkin V.N., Dmitriev D.D. Teoreticheskie i fizicheskie osnovy radiolokatsii i
spetsial'nogo monitoringa: uchebnik [Theoretical and physical basis of radar and special monitoring:
textbook], ed. by Ishchuk I.N. Krasnoyar: SFU, 2016, 292 p.
3. Teplikova V.I., Sentsov A.A., Nenashev V.A., Polyakov V.B. Analiz diagrammy napravlennosti ploskoy
mnogoelementnoy aktivnoy fazirovannoy antennoy reshetki [Directional pattern analysis of a planar
multi-element active phased array antenna array], Tr. MAI [Trudy MAI], 2022, No. 125. Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-diagrammy-napravlennosti-ploskoy-mnogoelementnoyaktivnoy-
fazirovannoy-antennoy-reshetki (accessed 25 October 2024).
4. Grigor'ev L.N. TSifrovoe formirovanie diagrammy napravlennosti v fazirovannykh antennykh
reshetkakh: monografiya [Digital directional pattern formation in phased antenna arrays: monograph].
Moscow: Radiotekhnika, 2010, 144 p.
5. Zhenetl' S.N., Kushtanok S.A. Sovremennoe razvitie arkhitektur mikroprotsessorov [Modern development of
microprocessor architectures], Novye tekhnologii [New technologies], 2009, No. 2. Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennoe-razvitie-arhitektur-mikroprotsessorov (accessed 25 October
2024).
6. Gorobets A.V., Sukov S.A., Trias F.Kh. Problemy ispol'zovaniya sovremennykh superkomp'yuterov pri
chislennom modelirovanii v gidrodinamike i aeroakustike [Problems of using modern supercomputers in
numerical modeling in hydrodynamics and aeroacoustics], Uchenye zapiski TsAGI [Scientific notes of
TsAGI], 2010, No. 2. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-ispolzovaniya-sovremennyhsuperkompyuterov-
pri-chislennom-modelirovanii-v-gidrodinamike-i-aeroakustike (accessed 25 October
2024).
7. Khakhanov V.I., Obrizan V.I., Mel'nikova O.V. Obzor mezhdunarodnogo rynka elektronnykh
tekhnologiy [An overview of the international market for electronic technologies], Vestnik NTU KhPI
[Bulletin of the National Technical University Kharkov Polytechnic Institute], 2004, No. 46. Available
at: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-mezhdunarodnogo-rynka-elektronnyh-tehnologiy (accessed
25 October 2024).
8. Kalyaev I.A., Levin I.I., Semernikov E.A. Vysokoproizvoditel'nye rekonfiguriruemye vychislitel'nye
sistemy dlya tsifrovoy obrabotki signalov [High-performance reconfigurable computing systems for
digital signal processing], Tr. Rossiyskogo nauchno-tekhnicheskogo obshchestva radiotekhniki,
elektroniki i svyazi imeni A.S. Popova. Seriya: Tsifrovaya obrabotka signalov i ee primenenie [Proceedings
of the Russian Scientific and Technical Society of Radio Engineering, Electronics and Communications
named after A.S. Popov. Series: Digital signal processing and its application], 2010,
Issue ХII – 1, pp. 13-18.
9. Dordopulo A.I., Kalyaev I.A., Levin I.I., Semernikov E.A. Vysokoproizvoditel'nye mnogoprotsessornye
sistemy s rekonfiguriruemoy arkhitekturoy dlya tsifrovoy obrabotki signalov [Highperformance
multiprocessor systems with reconfigurable architecture for digital signal processing],
Vestnik Kontserna PVO «Almaz-Antey» [Bulletin of the Almaz-Antey Air Defense Concern], 2011,
No. 2 (6), pp. 88-104.
10. Chkan A.V. Povyshenie real'noy proizvoditel'nosti RVS pri reshenii zadach tsifrovoy obra-botki
izobrazheniy s ispol'zovaniem bystrogo preobrazovaniya Fur'e [Improving the real performance of
RCS in solving digital image processing problems using the fast Fourier transform], Izvestiya YuFU.
Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2020, No. 7 (217). Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-realnoy-proizvoditelnosti-rvs-pri-reshenii-zadachtsifrovoy-
obrabotki-izobrazheniy-s-ispolzovaniem-bystrogo (accessed 25 October 2024).
11. Kuan I.A., Azimbaev D.Zh., Shcherbachenya A.N., Gerber A.S. Volokonno-opticheskie linii svyazi
[Fiber-optic communication lines], Vestnik nauki [Bulletin of science], 2018, No. 5 (5). Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/volokonno-opticheskie-linii-svyazi (accessed 25 October 2024).
12. Savochkin I.A., Troynikov G.M., Troynikova N.S., Turlakov P.V. Sistema edinogo vremeni dlya
vysokotochnoy sinkhronizatsii raznesennykh radiolokatsionnykh postov [A unified time system for
high-precision synchronization of distributed radar posts], Vestnik Kontserna VKO «Almaz – Antey»
[Bulletin of the Almaz-Antey Air Defense Concern], 2014, No. 2, pp. 49-53.
13. Sukhman S.M., Bernov A.V., Shevkoplyas B.V. Sinkhronizatsiya v telekommunikatsionnykh sistemakh:
Analiz inzhenernykh resheniy [Synchronization in telecommunication systems: Analysis of engineering
solutions]. Moscow: Eko-Trendz, 2002m 268 p.
14. Olifer V., Olifer N. Komp'yuternye seti. Printsipy, tekhnologii, protokoly: uchebnik dlya vuzov [Computer
networks. Principles, technologies, protocols: textbook for universities]. 4th ed. Saint Petersburg:
Piter, 2006, 672 p.
15. Pyatibratov A.P., Gudyno L.P., Kirichenko A.A. i dr. P99 Vychislitel'nye sistemy, seti i
telekommunikatsii: uchebnik [Computer systems, networks and telecommunications: textbook]. 2nd
ed., ed. by A.P. Pyatibratova. Moscow: Finansy i statistika, 2004, 512 p.
16. Veniaminov S.S. Kosmicheskiy musor ugrozhaet planete [Space debris threatens the planet],
Vozdushno-kosmicheskaya sfera [Air and space sphere], 2016, No. 1 (86). Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/kosmicheskiy-musor-ugrozhaet-planete (accessed 24 July 2024).
17. Klyushnikov V.Yu. Sindrom Kesslera: budet li zakryta doroga v kosmos? [Kessler syndrome: will the
road to space be closed?], VKS [Aerospace sphere], 2021, No. 4 (109). Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/sindrom-kesslera-budet-li-zakryta-doroga-v-kosmos (accessed 25 October
2024).
18. Dzyuba A.P. Perspektivy razvitiya fazirovannykh antennykh reshetok [Prospects for the development
of phased antenna arrays], Vestnik DGTU. Tekhnicheskie nauki [Bulletin of DSTU. Technical sciences],
2013, No. 3. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-razvitiya-fazirovannyhantennyh-
reshetok (accessed 25 October 2024).
19. Listvin A.V, Listvin V.N. Reflektometriya opticheskikh volokon [Reflectometry of optical fibers].
Moscow: LESARart, 2005, 208 p.
20. Aleshin V.S., Dogaev S.G. Zaderzhki rasprostraneniya signalov v setyakh sputnikovoy svyazi [Signal
propagation delays in satellite communication networks], T-Comm, 2019, No. 5. Available at:
https://cyberleninka.ru/article/n/zaderzhki-rasprostraneniya-signalov-v-setyah-sputnikovoy-svyazi (accessed
27 October 2024).
