Реферат: Реферат закладено основи нового наукового напрямку в галузі електрорадіовимірювальної техніки та вирішена науково-прикладна проблема, яка має важливе народногосподарське значення І полягає у створенні теорії фазочастотних вимірювань та перетворень ра

25-019-07


УДК 621.396.96; 621.396.933:527.8; 621.396.934 ДРНТІ 47.49


Теорія фазочастотних вимірювань та перетворень радіосигналів і напрямки її застосування


Троцишин І.В., Любчик В.Р., Войтюк О.П., Полікаровський О.І., Горященко К.Л., Троцишина Л.В., зав. кафедрою ПКРЕЗ; доцент каф. ПКРЕЗ; доцент каф. ПКРЕЗ; доцент каф. ПКРЕЗ; доцент каф. ПКРЕЗ; аспірант каф. ПКРЕЗ ХНУ, відповідно; телефон: 8 (0382) 72-88-74, факс: 8 (03822) 2-32-74.

Ключові слова: фазочастотні вимірювання, перетворення радіосигналів, радіолокація, пеленгація, метрологія, електрорадіовимірювання, частота, гармонічний сигнал, фаза, фазовий зсув, синусоїда, секвентність, лінія нульового рівня.

РЕФЕРАТ

Закладено основи нового наукового напрямку в галузі електрорадіовимірювальної техніки та вирішена науково-прикладна проблема, яка має важливе народногосподарське значення і полягає у створенні теорії фазочастотних вимірювань та перетворень радіосигналів, на базі якої розроблені принципово нові методи та засоби вимірювання, перетворення та формування фазочастотних параметрів радіосигналів, показані можливості їх застосування в наукових дослідженнях та промисловості.

Встановлено, що існуючі фазові або частотні моделі стосовно електричних, а особливо, радіосигналів є неадекватними і де призводить до неможливості підвищення точності та швидкодії вимірювань фазочастотних параметрів.

Розроблено теорію та концепцію єдиного фазочастотного підходу, яка базується на понятті головного інформаційного параметра та його похідних (адекватна модель); методи та засоби метрологічного забезпечення фазочастотних вимірювань, до є новим вагомим внеском у розвиток як теорії елетрорадіовимірювань, так і теорії формування і обробки сигналів.


ОПИС ПРОЕКТУ


Мета роботи - розробка теорії фазочастотних вимірювань, перетворень та формування радіосигналів шляхом узагальнюючого об'єднання основних положень частотних вимірювань та фазових вимірювань в єдину, фазочастотну концепцію, та використанні отриманих результатів для побудови приладів із покращеними основними метрологічними характеристиками.

Науковий та практичний результат дав можливість закласти основи нового наукового напрямку в галузі електро-радіовимірювальної техніки та вирішена науково-прикладна проблема, яка має важливе народногосподарське значення і полягає у створенні теорії фазочастотних вимірювань та перетворень радіосигналів, на базі якої розроблені принципово нові методи та засоби вимірювання, перетворення та формування фазочастотних параметрів радіосигналів, показані можливості їх застосування в наукових дослідженнях та промисловості.

Встановлено, що існуючі фазові або частотні моделі стосовно електричних, а особливо, радіосигналів є неадекватними і це призводить до неможливості підвищення точності та швидкодії вимірювань фазочастотних параметрів.

Розроблено теорію та концепцію єдиного фазочастотного підходу, яка базується на понятті головного інформаційного параметра та його похідних (адекватна модель); методи та засоби метрологічного забезпечення фазочастотних вимірювань, що є новим вагомим внеском у розвиток як теорії елетрорадіовимірювань, так і теорії формування і обробки сигналів.

Нова теорія є новим "ідеологічним підходом" в галузі вимірювальної техніки та теорії сигналів, саме для реально існуючого класу сигналів, що переносять інформацію і мають початок та кінець, які називаються радіосигналами. Доведено, що існуючі моделі гармонічних форм запису сигналів s(t) = A(t)*cos(2Пft + (t)) стосовно параметрів частота – f та кут фазового зсуву -  відображають ідеалізований випадок, сигналів типу синусоїда без кінця та початку, і відповідно їх використання для вимірювань як частоти так фази, особливо швидкоплинних процесів, не дозволяє одночасно підвищувати і точність вимірювань і швидкодію. З метрологічної точки зору регламентовані ДСТУ (ГОСТ) класичні групи вимірювальних приладів (група Ч, та група Ф), є приладами які містять відповідно або лише цілочисельні значення шкали від 0 до К ( Ч ), або лише дробову частину значень від 0 до 1 (Ф).

Спираючись саме на концепцію фазочастотного підходу до визначення пов'язаних між собою ітегро-диференціальною залежністю параметрів (частоти та фази), був встановлений причинно наслідковий зв'язок між ними, сформульовано визначення та розроблено моделі адекватні до реально існуючих сигналів (радіосигналів), коли первинним (головним) є визначення повного фазового зсуву - (t) а частота визначається як похідна - f(t) = (1 / 2П) * d(t). В галузі формування фазочастотних параметрів введено узагальнене визначення секвентність, яке характеризує кількість пересікань гармонійним сигналом лінії нульового рівня за проміжок часу, і лише у випадку рівномірного розподілу однонаправлених переходів воно відповідає класичному визначенню частоти.

Таким чином теорія ФЧВ і ПР, є вищою отупінню ієрархії наукових пізнань про властивості фазочастотних параметрів радіосигналів, і відкриває принципово нові, невідомі раніше особливості вимірювання та формування радіосигналів, і лише у випадку досить довготривалого часу доступу до сигналу (десятки тисяч періодів) дає результати які збігаються із класичними.

Вирішено принципову проблему одночасного підвищення і точності і швидкодії вимірювань, причому у десятки - тисячі разів (стало можливим вимірювати частоту із роздільною здатність в 1Гц, на частоті 1МГЦ, при часі доступу до сигналу менше 1 мілісекунди, тоді як для класичних методів час доступу повинен бути не менше 1 секунди).

В галузі формування сигналів прямим частотним синтезом розроблено синтезатори секвентності, які забезпечують діапазон синтезу від 0 до тактової частоти (для класичних теоретична межа , поріг Найквіста , складає 0,5 тактової частоти).

Новизна результатів та рівень значимості не мають аналогів у світі і є новим " ідеологічним підходом" в галузі вимірювання та перетворення фазочастотних параметрів радіосигналів, який є вищим рівнем ієрархії, а існуючі класичні методи стають частковим випадком теорії ФЧВ ІПР, лише коли сач доступу до сигналу досить великий ( більше сотень тисяч періодів, адже саме тоді розходження результатів незначне).

Проект є інвестиційно привабливим насамперед у військовій та високотехнологічних галузях, а також у нових навчальних засобах, для утвердження позицій нової теорії у нового покоління інженерів та науковців. В Україні впровадження пропонується на заводах радіолокаційних станцій "Іскра" (Запоріжжя), "Топаз" (Луганськ), а також провідному виробнику радіовимірювальної апаратури ВАТ "МЕРИДІАН" ім. Корольова (Київ).

20.03.12