sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИ10.55648/1998-6920-2024-18-2-3-12sibsutis-862Research ArticleСтатьиШирокополосный приемник мгновенного измерения частотыBroadband Instantaneous Frequency Measurement Receiverhttps://orcid.org/0000-0003-0694-9973ПузырёвП. И.PuzyrevP. I.

Пузырев Павел Иванович, к.т.н., доцент кафедры радиотехнических устройств и систем диагностики

644050, Омск, пр-т Мира, д. 11 

 

Pavel I. Puzyrev, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of Radio Engineering devices and Diagnostic Systems Department

644050, Omsk, Mira Ave. 11 

pipuzyrev@omgtu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6394-9390ЛяшукА. Н.LyashukA. N.

Ляшук Алексей Николаевич, к.т.н., доцент кафедры радиотехнических устройств и систем диагностики

644050, Омск, пр-т Мира, д. 11 

Aleksey N. Lyashuk, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of Radio Engineering devices and Diagnostic Systems Department

644050, Omsk, Mira Ave. 11 

pribor78@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5114-2074ЗавьяловС. А.ZavyalovS. A.

Завьялов Сергей Анатольевич, к.т.н., доцент кафедры радиотехнических устройств и систем диагностики

644050, Омск, пр-т Мира, д. 11 

Sergey A. Zavyalov, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of Radio Engineering devices and Diagnostic Systems Department

644050, Omsk, Mira Ave. 11 

zavyalov62@mail.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202420122023182312Copyright © Пузырёв П.И., Ляшук А.Н., Завьялов С.А., 20242024Пузырёв П.И., Ляшук А.Н., Завьялов С.А.Puzyrev P.I., Lyashuk A.N., Zavyalov S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/862

В данной работе предложена структура широкополосного приемника мгновенного измерения частоты, состоящего из аналоговых корреляторов и цифрового блока вычисления оценки частоты. Особенностью данной структуры является использование всего двух АЦП, вне зависимости от ширины рабочего диапазона частот. Расширение частотного диапазона достигается за счет применения каналов с компараторами, причем каждый канал с компаратором увеличивает ширину рабочего частотного диапазона вдвое. Приведен порядок расчета основных характеристик МИЧ-приемника: время задержки и количество каналов с компараторами. Приведены результаты моделирования, показывающие сравнение СКО оценки частоты с известной широкополосной структурой, представленной в литературе, и предлагаемой структурой.

This paper proposes a structure of a broadband instantaneous frequency measurement receiver consisting of an analog correlator and a digital frequency estimation calculation unit. A feature of this structure is the use of only two ADCs regardless of the width of the operating frequency range. Expansion of the frequency range is achieved through the use of channels with comparators, and each channel with a comparator doubles the width of the operating frequency range. The procedure for calculating the main characteristics of a IFM receiver is given: delay time and the number of channels with comparators. Simulation results are presented showing a comparison of the standard deviation of the frequency estimation for the known broadband structure presented in the literature and the proposed structure.

мгновенное измерение частотыМИЧ-приемниклиния задержкикомпараторавтокорреляционный дискриминаторАЦПinstantaneous frequency measurementIMF receiverdelay linecomparatorautocorrelation discriminatorADCРабота выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках федерального проекта «Подготовка кадров и научного фундамента для электронной промышленности» государственной программы Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации». Соглашение о предоставлении субсидии № 075-02-2024-1533.ReferencesThornton M. J. Ultra-broadband frequency discriminator designs for IFM receivers // IEE Colloquium on Multi-Octave Active and Passive Components and Antennas. London, UK. 1989. P. 13/1–13/4.Thornton M. J. Ultra-broadband frequency discriminator designs for IFM receivers. IEE Colloquium on Multi-Octave Active and Passive Components and Antennas, 1989, pp. 13/1-13/4.East P. W. Fifty years of instantaneous frequency measurement // Radar, Sonar & Navigation. 2011. V. 6, № 2. P. 112–122.East P. W. Fifty years of instantaneous frequency measurement. Radar, Sonar & Navigation, 2011, vol. 6, no. 2, pp. 112-122.Keshani S., Masoumi N., Rahimpour H., Safavi-Naeini S. Digital Processing for Accurate Frequency Extraction in IFM Receivers // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. V. 69, № 9. P. 6092–6100.Keshani S., Masoumi N., Rahimpour H., Safavi-Naeini S. Digital Processing for Accurate Frequency Extraction in IFM Receivers. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 69, no. 9, pp. 6092-6100.Lam D., Buckley B. W., Lonappan C. K., Madni A., M. Jalali B. Ultra-wideband instantaneous frequency estimation // IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. April 2015. V. 18, № 2. P. 26–30.Lam D., Buckley B. W., Lonappan C. K., Madni A., M. Jalali B. Ultra-wideband instantaneous frequency estimation. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 2015, vol. 18, no. 2. pp. 26-30.Goavec A., Vauché R., Gaubert J., Hameau F., Zarudniev M., Mercier E. Instantaneous frequency measurement for IR-UWB signal in CMOS 130 nm // Proc. IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS), Monte Carlo, Monaco, 2016. P. 157–160.Goavec A., Vauche R., Gaubert J., Hameau F., Zarudniev M., Mercier E. Instantaneous frequency measurement for IR-UWB signal in CMOS 130 nm. 2016 IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems (ICECS), 2016, pp. 157-160.Mahlooji S., Mohammadi K. Very High Resolution Digital Instantaneous Frequency Measurement Receiver // Proc. International Conference on Signal Processing Systems, Singapore, 2009. P. 177–181.Mahlooji S., Mohammadi K. Very High Resolution Digital Instantaneous Frequency Measurement Receiver. 2009 International Conference on Signal Processing Systems, 2009, pp. 177-181.Егоров Н., Кочемасов В. Мгновенное измерение частоты: методы и средства // Электроника, наука, технология, бизнес. 2017. № 5 (00165). С. 136–141.Egorov N., Kochemasov V. Mgnovennoe izmerenie chastoti, metodi i sredstva [Instantaneous frequency measurement: methods and tools]. Elektronika, nauka, tehnologiya, biznes, 2017, iss. 5, pp. 136-141.Kvachev M. A., Puzyrev P. I., Semenov K. V. Research of Instantaneous Frequency Measurement Receiver // Proc. Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), Omsk, Russia, 2020, P. 1–5.Kvachev M. A., Puzyrev P. I., Semenov K. V. Research of Instantaneous Frequency Measurement Receiver. 2020 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), 2020, pp. 1-5.Rahimpour H., Masoumi N. High-Resolution Frequency Discriminator for Instantaneous Frequency Measurement Subsystem // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2018. V. 67, № 10. P. 2373–2381.Rahimpour H., Masoumi N. High-Resolution Frequency Discriminator for Instantaneous Frequency Measurement Subsystem. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2018, vol. 67, no. 10, pp. 2373-2381.Rahimpour H., Masoumi N. Design and Implementation of a High-Sensitivity and Compact-Size IFM Receiver // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. July 2019. V. 68, № 7. P. 2602–2609.Rahimpour H., Masoumi N. Design and Implementation of a High-Sensitivity and Compact-Size IFM Receiver. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2019, vol. 68, no. 7, pp. 2602-2609.Rahimpour H., Masoumi N., Keshani S., Safavi-Naeini S. A High Frequency Resolution Successive-Band Shifted Filters Architecture for a 15-bit IFM Receiver // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. May 2019. V. 67, № 5. P. 2028–2035.Rahimpour H., Masoumi N., Keshani S., Safavi-Naeini S. A High Frequency Resolution SuccessiveBand Shifted Filters Architecture for a 15-bit IFM Receiver. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2019, vol. 67, no. 5, pp. 2028-2035.Pandolfi C., Fitini E., Gabrielli G., Megna E., Zaccaron A. Comparison of analog IFM and digital frequency measurement receivers for electronic warfare // Proc. 7th European Radar Conference, Paris, France, 2010. P. 232–235.Pandolfi C., Fitini E., Gabrielli G., Megna E., Zaccaron A. Comparison of analog IFM and digital frequency measurement receivers for electronic warfare. The 7th European Radar Conference, 2010, pp. 232-235.Василенко В. Э., Дикарев Б. Д., Зикий А. Н., Сальный И. А. Экспериментальное исследование приёмника мгновенного измерения частоты // Известия ЮФУ. Технические науки. 2008. № 3. C. 168–171.Vasilenko V. E., Dikarev B. D., Zikii A. N., Salnii I. A. Eksperimentalnoe issledovanie priemnika mgnovennogo izmereniya chastoti [Experimental research of instantaneous frequency measurement receiver]. Izvestiya YuFU. Tehnicheskie nauki, 2008, no. 3. pp. 168-171.

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