Abstract

Often, the monitoring systems solution of remote sensing problems, recognition (classification, discrimination) of radar objects using radio polarimetry methods is required in real time mode with the display of the current information on the radar monitor. Monitoring systems can be either stationary (more often terrestrial) or mobile (based on various transport vehicles). When designing such systems, along with ensuring the required speed and performance of the computer, it is also important to ensure the unification of the units and assemblies, the reduction of weight and size characteristics, simplification of the tuning, increase of the operational reliability. In this case, the use of blocks of digital information processing is required. When digitally processing polarized signals, it is necessary to convert the input analog signal to digital form, i.e. to sampled by time and frequency and perform level quantization. The peculiarities of the discretization of the radar polarized signal over time are considered in the article. Analytical expressions for the input polarized signal are derived with considering the geometric parameters of the polarization ellipse. Formulas are given for the in-phase and quadrature components of the polarized signal, for a complex signal envelope. It is alleged that quadrature processing of the polarized signal leads to a decrease in the requirements for analog-to-digital conversion chips due to a significant reduction in the sampling frequency. After the transformations presented in the article, electronic components, which are already in production by Russian companies in the radio electronic industry, can be used in monitoring systems. The transformations of a polarized signal in the time domain described in the article lead to certain transformations in the frequency domain. We are talking about converting the two-side signal spectrum into a one-side spectrum with its transfer to the video frequency region. Such a conversion helps to reduce the sampling rate from gigahertz to megahertz. Analytic expressions in the time domain are accompanied in the article by a graphic interpretation of the signal spectra in the frequency domain. A scheme for demodulating the in-phase and quadrature components of the polarized signal is given. Functional features of filtering units in the scheme are described, the attention of the designers of the digital signal processing systems to the requirements of the Kotel'nikov's sampling theorem is emphasized.

Highlights

  • The monitoring systems solution of remote sensing problems, recognition of radar objects using radio polarimetry methods is required in real time mode with the display of the current information on the radar monitor

  • The peculiarities of the discretization of the radar polarized signal over time are considered in the article

  • Formulas are given for the in-phase and quadrature components of the polarized signal, for a complex signal envelope

Read more

Summary

ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СИГНАЛА

Зачастую решение мониторинговыми системами задач дистанционного зондирования, распознавания (классификации, различения) радиолокационных объектов методами радиополяриметрии требуется в режиме реального масштаба времени с отображением актуальной информации на мониторе радиолокатора. В этом случае требуется применение блоков цифровой обработки информации. В статье рассматриваются особенности дискретизации по времени радиолокационного поляризованного сигнала. Несущие частоты радиолокатора при решении задач распознавания целей с высокой разрешающей способностью в любое время дня и ночи, при разнообразных метеоусловиях могут составлять единицы – десятки (до 100) ГГц, при информационной полосе радиолокационного сигнала единицы – десятки МГц. Что в серийном производстве российской радиоэлектронной промышленности быстродействующих аналого-цифровых преобразователей (АЦП) с частотами дискретизации единицы – десятки ГГц нет (на сегодняшний день существуют опытные образцы с быстродействием порядка 40 MSPS (MSPS – миллион выборок в секунду) при разрядности АЦП 12–14). При этом цена 1 микросхемы быстродействующего АЦП от зарубежных производителей составляет порядка 120000 рублей с определенными сложностями поставки этих микросхем в Россию (из-за действующих в отношении нашей страны политических санкций)

КВАДРАТУРНАЯ ОБРАБОТКА ПОЛЯРИЗОВАННОГО СИГНАЛА
При этом
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call