СИСТЕМА ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ПРИЁМНИКА ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА С МИНИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

В современных радионавигационных системах (РНС) с ограниченным частотным ресурсом (например, диапазона средних волн) широко применяются псевдослучайные сигналы (ПСС) с минимальной частотной манипуляцией (МЧМ), превосходящие традиционные фазоманипулированные (ФМ) сигналы по спектральной эффективности. Цель работы — исследование точности и помехоустойчивости цифровой системы фазовой синхронизации, предназначенной для слежения за фазой ПСС-МЧМ и демодуляции сообщений. Структурная схема цифровой системы фазовой синхронизации называется ЦФД + ЦФ,  где ЦФД — цифровой фазовый дискриминатор, ЦФ — цифровой фильтр, ЦСО — цифровой синтезатор отсчётов.

При использовании линейной модели следящей системы, справедливой при высокой точности измерения, дисперсия установившейся фазовой ошибки может быть определена как гд-е — шумовая полоса замкнутой системы, Ф(Х) — интеграл вероятности; Q -отношение «сигнал/шум» на выходе фазового дискриминатора. Результаты статистического моделирования свидетельствуют о том, что с приемлемой для практики точностью формула может быть использована для расчёта А2Р для значений Q 3 (расхождение с результатами моделирования не превышает 10 %). Предложенный алгоритм обеспечивает практически потенциальную точность слежения за фазой ПСС-МЧМ (проигрыш в отношении «сигнал/шум» по сравнению с оптимальным по критерию максимального правдоподобия алгоритмом при высокой точности измерения составляет — (около 0,9дб)).

ФАЗОВЫЙ ЭХОЛОТ

Фазовый эхолот предназначен не только для измерения глубины, но и для определения типа и характера донного грунта. Традиционные эхолоты измеряют только глубину. В какой-то мере о характере грунта можно судить по амплитуде эхо-сигнала. Но амплитуда сигнала определяется не только характером грунта, но и параметрами излучаемого сигнала и неконтролируемыми параметрами среды. Известно, что основная информация о характере грунта содержится в фазовом сдвиге <рэ эхо-сигнала.

Трудность определения срэ обусловлена зависимостью аргумента синуса в выражении от априори неизвестных расстояния г, скорости звука с и, следовательно, времени задержки Х3. Из теории известно, что наиболее простой способ измерения ФС реализуется с помощью излучаемых сигналов (когда один из них служит опорным для другого) В монографии даны описание и критический анализ ряда устройств для определения характеристик и дистанционной классификации грунта водоемов по измерению ФС. На кафедре теоретических основ радиотехники (ГОР) сибирского государственного технического университета создан (и запатентован) фазовый параметрический гидролокатор, результаты исследований по разработке и испытаниям.

Экспериментальные исследования этого локатора, снабжённого излучающей параметрической антенной и имеющего ряд достоинств по сравнению с аналогами, подтвердили возможность его использования для классификации подводных объектов по их акустическому импедансу. Возникающие в параметрической антенне полны разностных частот позволяют зондировать толщу грунта, определять его слоистость и обнаруживать заиленные объекты. Однако, несмотря на множества достоинств, параметрические антенны имеют и существенный недостаток — малый коэффициент (единицы процентов) преобразования мощности излучаемого сигнала в мощность волн разностной частоты.  Разработан фазовый эхолот, свободный от указанных выше недостатков.