Реферат: Классификация методов диагностики. Системы фокусировки СВЧ-энергии

Продолжительность переходных процессов (время адаптации) в цепях самонастройки при неблагоприятном исходном положении цепей самонастройки в области неустойчивого равновесия с очень низким коэффициентом положительной обратной связи на порядок может превышать время памяти замкнутой цепи самонастройки в установившемся режиме: T_адапт. = 10^. T_а = 10/Δf_a поэтому, желая иметь быстродействующую систему фокусировки СВЧ энергии с временем адаптации порядка 10 мкс, необходимо обеспечить полосу пропускания замкнутой цепи самонастройки в установившемся режиме порядка I МГц.

Оценив размеры - элемента разрешения можно с такой точностью осуществлять программный просмотр пространс­тва. Слово «программный» подразумевает программное управление как самим амплитудно-фазовым распределением на раскрыве антенной сис­темы, так и управление РТС в целом. Обзор осуществляется занесением дискретных распределений для последовательной фокуси­ровки. Иными словами происходит, установка максимума диаграммы направленности в заранее выбранные узловые точки просмотра пространства ближней зоны. Часто целесообразно получить картину распределения объектов в некоторой плоскости. В этом случае задача просмотра упрощается и сводится к сканирования с постоянной дальностью просмотра.

Если в области пространства обнаружения, куда в данный момент была установлена зона фокусировки, находится некий отражающий объ­ект, то в силу принципа Гюйгенса-Френеля он станет источником вто­ричного электромагнитного излучения. Оно будет принято приемным блоком системы до загрузки очередного распределения на ФАР. При превы­шении этим сигналом уровня порога срабатывания автоматически при­нимается решение о наличии объекта в данном элементе разрешения с присвоением априорно известных координат узловой точки фокусировки. На этом оканчивается первый этап - обнаружение объекта и грубое, с точностью до элемента разрешения, определение его координат, (возможен рис. просмотра в картинной плоскости)

Для улучшения точностных характеристик измерения координат предлагается на втором этапе перейти в режим программного адаптивного поиска объекта в пределах выделенного объема элемента пространства обнаружения. Это совершенно не влечет за собой каких-либо структурных перестроек макета, а лишь заключается в автоматическом (при желании оператора) переводе системы на новый режим функционирования. Главное отличие нового этапа - в необходимости расчета амплитудно-фазовых распределений для фокусировки в промежуточные точки адаптивного поиска. Их координаты определяются непосредственно в процессе работы и заранее не известны, что не позволяет априорно иметь готовые распределения. Таким образом, на втором этапе возрастают временные затраты, но они могут компенсироваться использованием быстродействующих вычислителей и оптимальных алгоритмов поиска. Можно отказаться от расчетов АФР, а хранить их в памяти вычислителя, но это требует ее значительных объемов и приводит к ограничению точности обнаружения. Так, для увеличения точности определения координат на порядок требуемый объем памяти возрастает на три порядка (при объемном сканировании).

Точность измерения координат определяется выбором порога адаптации, а скорость адаптации (число итераций) - выбором оптимальных коэффициентов передачи каналов самонастройки по параметрам волнового фронта.

Предлагаемая система сочетает в себе достоинства грубого обнаружения при сканировании по узловым точкам (с использованием готовых АФР) и точное адаптивное измерение координат (с вычислением промежуточных АФР). Главное достоинство системы - определение трех координат, как активных так и пассивных целей в ближней зона антенной системы при простоте структурного построения (монохроматический сигнал, единая приемная и передающая антенная система, малопараметрическая фокусировка СВЧ). Существенным недостатком является плохое разрешение объектов по дальности в силу значительной протяженности зоны фокусировки по этой координате.

ЛИТЕРАТУРА

1. Охрименко А.Е. Основы извлечения, обработки и передачи информации. (В 6 частях). Минск, БГУИР, 2004.

2. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Реброва Т.Б.. Радиоэлектроника и медицина. –Мн. – Радиоэлектроника, 2002.

3. Медицинская техника, М., Медицина 1996-2000 г.

4. Сиверс А.П. Проектирование радиоприемных устройств, М., Радио и связь, 2006.

5. Чердынцев В.В. Радиотехнические системы. – Мн.: Высшая школа, 2002.

6. Радиотехника и электроника. Межведоств. темат. научн. сборник. Вып. 22, Минск, БГУИР, 2004.