vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2024-69-4-318-328vestift-867Research ArticleРАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕRADIOELECTRONICS, INSTRUMENT-MAKINGРадиовысотомеры с частотной модуляцией зондирующего сигналаRadioaltimeters with frequency modulation of the probing signalГусинскийА. В.GusinskyA. V.

Гусинский Александр Владимирович – доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационных измерительных систем

ул. П. Бровки, 6. 220013, Минск

Aleksandr V. Gusinsky – Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the Department of Information Measuring Systems 

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk

avggus@mail.ruЗабеньковИ. И.ZabenkovI. I.

Забеньков Игорь Иванович – доктор технических наук, профессор

ул. П. Бровки, 6. 220013, Минск

Igor I. Zabenkov – Dr. Sci. (Engineering), Professor

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk

zabenkov@bsuir.byСвиридМ. С.SviridM. S.

Свирид Максим Сергеевич – заместитель директора Научно-инновационного центра 1.9 

ул. П. Бровки, 6. 220013, Минск

Maxim S. Svirid – Deputy Director of the Scientific and Innovation Center 1.9

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk

maxim_sv@tut.byКондрашовД. А.KondrashovD. A.

Кондрашов Денис Александрович – директор Научно-инновационного центра 1.9

ул. П. Бровки, 6. 220013, Минск

Denis A. Kondrashov – Director of the Scientific and Innovation Center 1.9

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk

denis_kondrashov@yahoo.co.ukСолоновичС. С.SolonovichS. S.

Солонович Сергей Сергеевич – магистр, научный сотрудник Научно-инновационного центра 1.9 

ул. П. Бровки, 6. 220013, Минск

Sergey S. Solonovich – Master of Science, Researcher of the Scientific and Innovation Center 1.9

6, P. Brovka Str., 220013, Minsk

solonovichse@gmail.comБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics202409012025694318328Copyright © Гусинский А.В., Забеньков И.И., Свирид М.С., Кондрашов Д.А., Солонович С.С., 20252025Гусинский А.В., Забеньков И.И., Свирид М.С., Кондрашов Д.А., Солонович С.С.Gusinsky A.V., Zabenkov I.I., Svirid M.S., Kondrashov D.A., Solonovich S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/867

Представлены математические модели излучаемого, отраженного и разностного радиосигналов, используемых в радиовысотомерах, во временной и частотной областях на основе аналитического метода Габора в квадратурной форме. Рассмотрены симметричный и несимметричный виды линейных частотно-модулированных радиосигналов и ограничения, используемые при их аналитическом применении, а также сигналов, использующих синусоидальный вид модулирующего напряжения. Приведены временной, частотный, корреляционный и счета нулей способы построения. Каждому из методов соответствует одноименный принцип построения. Даны подробные структуры радиовысотомеров, рассмотрены их достоинства и недостатки, а также приведены рекомендации по их использованию.

Mathematical models of radiated, reflected and differential radio signals used in radio altimeters in the time and frequency domains based on the analytical Gabor method in quadrature form are presented. Symmetric and asymmetric types of linear frequency-modulated radio signals and limitations used in their analytical application, as well as signals using a sinusoidal type of modulating voltage, are considered. The time, frequency, correlation and zero counting methods of construction are given. Each of the methods corresponds to the same principle of construction. Detailed structures of radio altimeters are given, their advantages and disadvantages are considered, and recommendations for their use are given. 

устройства ближней радиолокациирадиовысотомерымодели разностного сигналаметоды построения радиовысотомеровshort-range radar devicesradio altimetersdifference signal modelsmethods for constructing radio altimetersReferencesКоган, И. М. Ближняя радиолокация: теоретические основы / И. М. Коган. – М.: Совет. радио, 1973. – 272 с.Kogan I. M. Short-Range Radar: Theoretical Foundations. Moscow, Sovetskoe radio Publ., 1973. 272 p. (in Russian).Комаров, И. В. Основы теории радиолокационных систем с непрерывным излучением частотно-модулируемых колебаний / И. В. Комаров, С. М. Смольский. – М.: Горячая линия – Телеком, 2010. – 360 с.Komarov I. V., Smol’skii S. M. Fundamentals of the Theory of Radar Systems with Continuous Emission of FrequencyModulated Oscillations. Moscow, Goryachaya liniya – Telekom Publ., 2010. 360 с. (in Russian).Купряшкин, И. Ф. Малогабаритные многофункциональные РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением / И. Ф. Купряшкин, В. П. Лихачев, Л. Б. Рязанцев. – М.: Радиотехника, 2020. – 288 с.Kupryashkin I. F., Likhachev V. P., Ryazantsev L. B. Small-Sized Multifunctional Radars with Continuous FrequencyModulated Radiation. Moscow, Radiotekhnika Publ., 2020. 288 p. (in Russian).Лихачев, В. П. Ближняя радиотехническая навигация беспилотных летательных аппаратов малого класса с использованием широкополосных линейно-частотно-модулированных сигналов / В. П. Лихачев, А. В. Нагалин, А. А. Павлюк // Радиотехника. – 2022. – Т. 86, № 2. – С. 109−118. https://doi.org/10.18127/j00338486-202202-13Likhachev V. P., Nagalin A. V., Pavlyuk A. A. Short-range radio-technical navigation of small-class unmanned aerial vehicles using broadband linear frequency-modulated signals. Journal Radioengineering, 2022, vol. 86, no. 2, pp. 109−118. https://doi.org/10.18127/j00338486-202202-13Соколик, Н. В. Определение скорости движения и дальности быстродвижущихся объектов в РЛС с непрерывным линейно-частотно-модулированным излучением с использованием автокорреляционной схемы / Н. В. Соколик // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. – 2020. – Т. 23, № 2. – С. 63–72. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-2-63-72Sokolik N. V. Determination of Fast-Moving Objects’ Speed and Range with Linear Frequency Modulation Continuous Wave Radar Using Autocorrelation Scheme. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics, 2020, vol. 23, no. 2, pp. 63‒72 (in Russian). https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-2-63-72Barbarossa, S. Analysis of Multicomponent LFM signals by a Combined Wigner-Hough Transform / S. Barbarossa // IEEE Trans. Signal Process. – 1995. – Vol. 43, Iss. 6. – P. 1511–1515. https://doi.org/10.1109/78.388866Barbarossa S. Analysis of Multicomponent LFM signals by a Combined Wigner-Hough Transform. IEEE Transactions on Signal Processing, 1995, vol. 43, iss. 6, pp. 1511–1515. https://doi.org/10.1109/78.388866Multicomponent LFM signal detection and parameters estimation based on Radon-ambiguity transform / A.-F. Liu [et al.] // J. Nanjing Univ. Sci. Technol. – 2004. – Vol. 28, Iss. 4. – P. 409–413.Liu A.-F., Zhu X.-H., Lu J.-H., Liu Z. Multicomponent LFM signal detection and parameters estimation based on Radon-ambiguity transform. Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2004, vol. 28, iss. 4, pp. 409–413.Gabor, D. Theory of Communication / D. Gabor // J. Inst. Electric. Eng. Part III: Radio and Communication. – 1946. – Vol. 93, № 26. – P. 429–457. https://doi.org/10.1049/ji-3-2.1946.0076Gabor D. Theory of communication. Journal of the Institution of Electrical Engineers. Part III: Radio and Communication, 1946, vol. 93, no. 26, pp. 429–457. https://doi.org/10.1049/ji-3-2.1946.0076Курулев, А. П. Преобразование спектров сигналов в электрорадиоцепях / А. П. Курулев. – Минск: БГУИР, 2017. – 176 с.Kurulev A. P. Conversion of Signal Spectra in Electric Radio Circuits. Minsk, Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, 2017. 176 p. (in Russian).Новаковский, С. В., Техника частотной модуляции в радиовещании / С. В. Новаковский, Г. П. Самойлов. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1952. – 304 с.Novakovskii S. V., Samoilov G. P. Frequency Modulation Technique in Radio Broadcasting. Moscow, Leningrad, Gosenergoizdat Publ., 1952. 304 p. (in Russian).Бакулев, П. А. Радиолокационные системы / П. А. Бакулев. – М.: Радиотехника, 2004. – 320 с.Bakulev P. A. Radar Systems. Moscow, Radiotekhnika Publ., 2004. 320 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.