Mathematical Model of Two-Fragment Signal with Non-Linear Frequency Modulation in Current Period of Time

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKostyria, O. O.
dc.contributor.authorHryzo, A. A.
dc.contributor.authorDodukh, O. M.
dc.contributor.authorNariezhnii, O. P.
dc.date.accessioned2023-11-30T14:02:16Z
dc.date.available2023-11-30T14:02:16Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractAdvantages of using frequency-modulated signals for locating objects are the possibility of using long-term probing pulses. Such signals provide the required radiated power while maintaining the desired discriminating power from range. One such signal that has found wide application is a signal with linear frequency modulation. An undesirable effect of the matched filtering of such a radio pulse is a sufficiently large level of side lobes of the compressed signal at the output of the processing device, the maximum level of which is approximately minus 13 dB. Such an effect may lead to an increase in the probability of false detection or masking of less powerful signals by side lobes of signals with greater power. One method of reducing the level of side lobes is the use of signals with non-linear frequency modulation. An example of such signals is a known two-fragment signal consisting of linearly-frequency modulated fragments in time. However, the mathematical models used to describe such a signal do not fully reflect the effects that occur at the moment of transition from one fragment of the signal to the second. These effects are manifested in a sudden change in frequency and phase, which leads to distortion of the signal spectrum, an increase in the level of the side lobes of the autocorrelation function and sharp changes in their level. Such effects have not been studied in known works, as evidenced by the results of the analysis of studies and publications given in the first section of the article. In the second section of the work, the research task is formulated. The third section of the work is devoted to the development of a mechanism for compensating for the manifestation of detected effects and its mathematical description, which is verified by modeling. Taking into account the detected effects, a new mathematical model of a non-linear frequency modulated signal has been developed. In contrast to those known in the proposed model, instantaneous frequency and phase jumps are compensated for, which occur at the moments when the frequency modulation rate changes during the transition from one signal fragment to another. Further studies should be focused on the peculiarities of compensation for the manifestation of detected effects for signals with a large number of fragments, as well as combinations of fragments with different types of modulation, as indicated in the conclusions on the work.uk
dc.description.abstractotherПереваги використання частотно-модульованих сигналiв для локацiї об’єктiв полягають у можливостi застосування довготривалих зондувальних iмпульсiв. Такi сигнали забезпечують необхiдну випромiнювану потужнiсть з одночасним збереженням потрiбної розрiзнювальної здатностi з дальностi. Одним з таких сигналiв, що знайшов широке прикладне використання, є сигнал з лiнiйною частотною модуляцiєю. Небажаним ефектом узгодженої фiльтрацiї такого радiоiмпульсу є достатньо великий рiвень бiчних пелюсток стисненого сигналу на виходi пристрою обробки, максимальний рiвень яких складає приблизно мiнус 13 дБ. Такий ефект може призвести до збiльшення ймовiрностi хибного виявлення або маскування менш потужних сигналiв бiчними пелюстками сигналiв з бiльшою потужнiстю. Одним з методiв зниження рiвня бiчних пелюсток є застосування сигналiв з нелiнiйною частотною модуляцiєю. Прикладом таких сигналiв є вiдомий двофрагментний сигнал, що складається з поєднаних у часi лiнiйно-частотно модульованих фрагментiв. Однак математичнi моделi, якi використовуються для опису такого сигналу, не в повнiй мiрi вiдображають ефекти, що виникають у момент переходу вiд одного фрагменту сигналу до другого. Цi ефекти проявляються у стрибкоподiбнiй змiнi частоти та фази, що призводить до спотворення спектру сигналу, пiдвищення рiвня бiчних пелюсток автокореляцiйної функцiї та рiзких перепадiв їх рiвня. Такi ефекти не дослiджувалися у вiдомих роботах, про що свiдчать наведенi у першому роздiлi статтi результати аналiзу дослiджень i публiкацiй. У другому роздiлi роботи сформульовано завдання дослiдження. Третiй роздiл роботи присвячено розробцi механiзму компенсацiї прояву виявлених ефектiв та його математичному опису, що перевiрено шляхом моделювання. З урахуванням виявлених ефектiв розроблено нову математичну модель нелiнiйночастотно модульованого сигналу. На вiдмiну вiд вiдомих у запропонованiй моделi компенсуються стрибки миттєвої частоти та фази, якi виникають у моменти змiни швидкостi частотної модуляцiї при переходi вiд одного фрагменту сигналу до iншого. Подальшi дослiдження доцiльно зосередити на особливостях компенсацiї прояву виявлених ефектiв для сигналiв з бiльшою кiлькiстю фрагментiв, а також комбiнацiй фрагментiв з рiзними видами модуляцiї, про що вказано у висновках до роботи.uk
dc.format.pagerangePp. 60-67uk
dc.identifier.citationMathematical Model of Two-Fragment Signal with Non-Linear Frequency Modulation in Current Period of Time / Kostyria O. O., Hryzo A. A., Dodukh O. M., Nariezhnii O. P. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 92. – С. 60-67. – Бібліогр.: 43 назви.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.92.60-67
dc.identifier.orcid0000-0003-3363-2015uk
dc.identifier.orcid0000-0003-2483-5953uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8884-9206uk
dc.identifier.orcid0000-0003-4321-0510uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62655
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectnon-linear frequency modulationuk
dc.subjectmathematical modeluk
dc.subjectautocorrelation functionuk
dc.subjectsidelobe leveluk
dc.subjectfrequency and phase jumpsuk
dc.subjectнелiнiйна частотна модуляцiяuk
dc.subjectматематична модельuk
dc.subjectавтокореляцiйна функцiяuk
dc.subjectрiвень бiчних пелюстокuk
dc.subjectстрибки частоти та фазиuk
dc.subject.udc621.396.962uk
dc.titleMathematical Model of Two-Fragment Signal with Non-Linear Frequency Modulation in Current Period of Timeuk
dc.title.alternativeМатематична модель двофрагментного сигналу з нелiнiйною частотною модуляцiєю у поточному часiuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1934-5639-1-10-20230630.pdf
Розмір:
972.93 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92