Экспериментальное исследование внутриимпульсной фазовой структуры сигналов вертикального зондирования тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

4РСТВЕННЫН КС МИТЕТ ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 ОД

з о ДОГ ¡333

На правах рукописи УДК 621.371! 550.380.2

ЗАСКНКО ВЛАДИМИР ЕФРЕМОВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЙКМПУЛШЮИ ФАЗОВОЙ СТРУКТУРЫ СИГНАЛОВ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

01.04.03 радиофизика

Научный доклад на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.

ИРКУТСК 1993

Работа выполнена е Институте Солнечно - Земной физики Сибирского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук Орлов И.И.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор Афрвймович Э.Л.

кандидат физико-математических наук,

доцент Унучков Б.Ч.

Ведущая организация: ДАНИИ, г.Санкт-Петербург

6~ окТ^рЯ ¡3

Защита состоится : "-"- Г- 1993г. в--час.

на заседании специализированного. совета Д.обэ.32.оз при Иркутском государственном университете по адресу: 664003 г.Иркутск, О.Гагарина,го

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ИГУ

Доклад разослан "—"---- 1993 I'.

Ученый секретарь специализированного совета при кэнд.физ.-мат.наук

Б.В.Мангазеев

I. ВВЕДЕНИЕ.

Систему дистанционных измерений параметров ионосферы методами радиозондирования можно рассматривать как некоторую систему связи. Излучаемый передатчиком сигнал, распространяясь в пространстве, достигает отражающей области, принимается ею, кодируется, переизлучается обратно и принимается приемным устройством зондирующей установки. Как и всякая система связи, система дистанционных измерений включает в свой состав канал, содержащий креме параметров природной среда технические средства -антенны, передающие и приемные устройства, системы обработки сигнала. Передатчик и приемник могут быть сосредоточены в одном пункте, могут быть разнесены по пространству, в зависимости от этого происходит деление на виды зондирования.

Природная среда, в которой распространяется электромагнитная волна, образует линию связи, которая в зависимости от состояния ионосферы мижет быть одноканальней или многоканальной. С этой точки зрения система должна обладать спо. .бностыо разделять сигналы, пришедшие но различным каналам при многоканальном состоянии природной среды, следовательно, необходим соответствующий выбор сигнала, обладающего высокой разрешающей способностью.

Вся информация об изучаемом объекте содержится в кодировании или, другими словами, искажении параметров зондирующего сигнала в процессе отражения и распространения в канале.

Вертикальное зондирование является однкл из наиболее распространенных способов исследования параметров ионосферы. О его помощью получены практически все, известные в настоящее время, параметры ионосферы и их динамические характеристики [1}. Чем большее число параметров сигнала возможно анализировать одновременно, тем выше информативность системы зондирования. К увеличению информативности приводит также повышение точности измерения отдельных параметров отраженного сигнала и разрешающей способности как по времени, так и по частоте.

Постоянный поиск новых и развитие на новой технической базе существующих средств и методов исследования ионосферы приводит к существенному обогащению наших представлений с свойствах

среда, более полному пониманию ее строения и происходящих в ней процессов. Значительный вклад в процесс развития ионосферных исследований вносит внедрение средств современной вычислительной техники. В современных ионозондах вычислительные машины являются неотъемлемой составной частью устройств на всех этапах обработки и интерпретации отраженного сигнала [2].

В ионосферных измерениях процесс разрешения сигналов непосредственно связан с определением количества лучей, характера и состояния области отражения. Процесс разрешения сигналов неотделим от процесса их обнаружения. Можно сказать,.что разрешение есть обнаружение двух (или более) сигналов в.присутствии мешающих шумов.

Разрешающая' способность радиоустройств зависит от вида используемых сигналов и от соотношения энергии сигналов и мешающих шумов [э■4]. Более высокой разрешающей способностью обладают сигналы, имеющие меньшую протяженность по параметру разрешения. В частности, по времени прихода лучше всего разрешаются сигналы малой длительности. Но простое уменьшение длительности приводит к потере энергии сигнала и, следовательно, вероятности его обнаружения. Из общей теории сигналов известно [5,6], что используя сложные сигналы с внутриимпульсной модуляцией можно значительно повысить разрешающую способность по времени запаздывания без потери энергии сигнала.

Анализ поведения таких информационных параметров отраженного сигнала, как квадратурные компоненты, используется исследователями ионосферы на протяжении десятков лет [7-9]. На этой основе получаются такие важныэ характеристики ионосферного радао-канала, как доплеровский сдвиг частоты, углы прихода, амплитудные вариации отраженного сигнала, без измерения которых немыслим современный ионозонд.

Каноническая форма записи радиосигнала через его квадратурные составляющие представляется в виде

U(t) = a(t)Coe(u>0t - <J>(t)) = = a(t)Cos<])(t)CosWot + a(t)3jпф(t)SinWoi, (1)

где a(t) - огибающая, (w0t - ф(t)) - мгновенная фаза сигнала, э 4ч t) ее переменная составляющая, обусловленная каналом

распространения; a(t)Cos$(t) и ait)й!пф(t) - квадратурные составляющие. a(t) представляет собой огибающую видеоимпульса, когерентной последовательностью которых манинулируется по амплитуду стосильная несущая частотой ш0. В ионосферных измерениях обычно применяются импульсы по форме близкие к прямоугольным, с; длительностью Ti = 50-100 мкс и частотой повторения Рз= 50-200 Гц, - это. так называемые, простое сигналы. Ширина спектральной полосы, занимаемая сигналом, простирается до величин» порядка 1/ïi, значительно меньшей несущей частоты, чем и определяется узкополосность сигнала (для Ti = 100 мне она не превышает « ю кГц)-.

Доплеровский сдвиг частоты ?л б ионосферном радиоканале лежит в пределах долей единиц герц, в редких случаях достигает десятков герц Г 1,9]. Таким образом, спектральная полоса процесса, определяющего доплеровский сдвиг частоты в ионосфере, значительно уже спектра зондирующего сигнала.

В известил* i.a ссгодняганий день устройствах ионосферного зондирования и методах анализа, использующих в качестве информационных параметров квадратурные компоненты, извлекается далеко не полная информация, содержащаяся в последних. Анализируется низкочастотная составляющая квадратурных компонент, определяемая начальной фазой несущей частоты отклика ионосферы, которая испытывает медленные изменения от импульса к импульсу. Их так и называют: низкочастотные квадратурные компоненты [О]; смещенная квадратурная компонента [?], получаемая при небольшой, несколько превышающей ожидаемую доплеровскум частоту к^.шла, разности частот отраженного и опорного сигналов.

В известных решениях извлечение полезной информации проводится путем узкополосяоЯ фильтрации с полосой фильтра не более нескольких десятков герц.

Узкополосная Фильтрация приводит к тому, что быстрые изменения фасы, происходящие на коротком временном интервале,.равном длительности применяемого сигнала (Т» « 1/F3« 1/f.), остаются не замеченный, другими словами, существуют э системы имеют низкую разрешающую способность,анализа исследуемого параметра по времени. ....

Расширение полосы низкочастотных фильтров jpn выделении квадратурных составляющих до частот « 1/Т1, обеспечивающих не-

s

искаженную передачу спектра применяемого импульса, дает возможность повысить разрешающую способность устройств анализа квадратурных компонент и, используя соответствующую методику обработки, получить новую информацию о канале распространения сигнала , содержащуюся в квадратурных- компонентах, без потери информации, получаемой ранее.

Высокая разрешающая способность по времени позволяет исследовать форму сигнала, его внутриимпульсну» -£>мшмтудно-фазовую структуру и их реакцию на воздействие ионосфорного радиоканала.

Разработке измерительной аппаратуры и методики измерения, позволяющей регистрировать параметры отраженных сигналов с высоким временным разрешением, и посвящена данная работа.

Актуальность проводимых исследований обусловлена потребностями дальнейшего развития методов диагностики ионосферы, изучения ее тонкой структуры, а также потребностями совершенствования систем связи в ионосферных радиоканалах.

Цель работы - Разработка методики измерения и создание измерительного комплекса для . исследования информационных параметров отраженных сигналов при вертикальном зондировании ионосферы с высоким временным разрешением.

Научная и практическая значимость работы заключается в получении новой информации, приводящей к углублению наших представлений об ионосферном радиоканале, расширяющей возможности описания свойств каналов, совершенствования их модельных представлений. Результаты работы могут быть практически использованы при создании новых, более эффективных средств диагностики ионосферы.

Научная новизна работа заключается в следующем:

1.Разработана аппаратура для и следования ионосферного радиоканала с применением сигнала, Манилулированного по фззе в соответствии с кодом Бэркерэ, обладающая высоким временным разрешением информационных параметров.

2.С использованием созданной аппаратуры экспериментально обнаружено воздействие канала на изменение внутриимпульсноЬ фазовой структуры отраженного сигнала, заключающееся в искажении формы его квадратурных компонент.

3.Создан измерительный комплекс для исследования частотной

зависимости амгглитудно-фазошх характеристик радиоканалов путем регистрации формы принимаемого сигнала по его квадратурным составляющим, существенно расширяющий возможности зондирования ионосферы. Реализованный метод обладает высокой чувствительностью, хороылч временным разрешением и более высокой точностью измерения амплитудно-частотной характеристики канала по сравнению с известными методами.

4.Наклон амплитудно-частотной характеристики канала, определяемый гю экспериментальным данным в условиях вертикального зондирования на фиксированной частоте, характеризуется быстрой временной изменчивостью, вплоть до изменения знака.

На защиту выносятся следующие положения:

1.Экспериментально обнаруженный факт появления в составе отраженного сигнала квадратурной составляющей по форме подобной производной синфазной составляющей сигнала.

?.. Разработанный метод и измерительный комплекс для исследования дисперсии омшитудно-фазовых характеристик радиоканалов путем регистрации формы принимаемого сигнала по его квадратурным составляющим, существенно расширяющий возможности зондирования диспергирующих сред, в том числе и ионосфера.

Основные результаты работа опубликованы в 13 статьях.

Личный вклад автора в совиестных работа»: автору при-належит ведущая роль в разработке и создании измерительных ус- 1 тановок, создании методик и проведении экспериментов. Обработка и интерпретация экспериментального материала, обсуждение результатов и формулировка выводов в совместнь. . работах выполнялась на равных правах с другими соавторами.

Представление результатов научяой общественности; результаты работы докладывались на х и XVI Всесоюзных конференциях по распространению радиоволн (Иркутск, 1972 и Харьков, 1990), на Всесоюзной научно-технической конференции "Теория и техника сложных тгткЕ" (Минск, 1979), на ряде Всесоюзных совещаний "Специальные вопросы физики ионосферы и распространения радиоволн" (Горький), на семинарах СибИЗМИР, ИЗМИР АН, ИГУ и кафедры общей фжлнсп и волновых процессов МГУ, семинарах областного отделения ГГоРЭП иу.а.С.Попова (Новосибирск).

2. Аппаратура и результаты ионосферных измерений о использованием сложного сигнала.

Анализ оптимальности выбора длительности излучаемого сигнала и полосы приемников некоторых типов ионозондов с учетом импульсной мощности их передатчиков проведен нами в работе [ I *]. В работе показана перспективность применения для зондирования ионосферы сложных сигналов о большой базой.

Сложные сигналы могут быть как импульсными, так и непрерывными. Соответствующая обработка сигнала на приемном конце, заключающаяся в снятии известного закона модуляции, приводит к временному или частотному сжатию, сигнала, обеспечивая ему соответствующую разрешающую способность и высокую помехоустойчивость.

Идея использования сложных сигналов в радиолокации появилась в конце второй мировой войны, но уровень развития техники того периода не позволял осуществить ее в полной мере. Практическое использование началось несколько позже.

Первое сообщение о применении сложных сигналов для целей ионосферного зондирования относится к 1964г. [ю]. К настоящему времени мы имеем много примеров действующих ионозондов применяющих сложные сигналы в качестве зондирующих [11-15,25]. Первые результаты ионосферного зондирования, полученные нами с использованием установки работающей со сложным сигналом, были представлены на X Всесоюзной конференции по распространению радиоволн [2*].

Нами был выбран в качестве зондирующего сигнал, закодированный в соответствии с кодом Барке л а длительностью йИЗ [16,1?]. Основанием для выбора этого сигнала из большого многообразия известных в настоящее время слс :шых сигналов, послужили следующие обстоятельства:

1.нормированная автокорреляционная Функция такого сигнала имеет единственный максимум, равный м, а боковые лепестки ее не превышают значения 1/И. Это позволяет при соответствующей полосе получить высокую разрешающую способность. Так, при полосе сигнала по видеочастоте «100 кгц обеспечивается разрешающая способность 10 мкс.

?.. Сигнал легко генерируется с помощью цифрового регистра сдвига.

3. Сигнал допускает обработку в цифровых согласованных фильтрах, что значительно упрощает конструкцию приемника.

4. Ограниченная длительность импульса дает возможность оператору следить за изменением формы отраженного сигнала, его бнутриимпульсной структуры, а это является дополнительным информационным параметром при ионосферных измерениях.

5. Импульсный характер сигнала позволяет сохранить принципиальные особенности способа вертикального зондирования ионосферы .

Л

ШР-

ппмп

и пор

жи

¿.тс

Рис.1. Пример разрешения перекрывающихся сигналов.

Зондирующий сигнал, получаемый путем фазовой манипуляции несущей, относится к классу узкополосных. В наших экспериментах использопались сигналы с длительностями элементарное дискрета 11.1 к кко Г-**-','*]. Эти цифры характеризуют предельную разрешающею !:|;осог».!ость, нолучпчмур пр»1 применении тагах сигналов. Пркм'зр, ;|"к;>г<'и»!Г|(01циП рязргчамнпя • трех сигналов одинаковой формы

С

с разностью задержек п,т0, показан ьа рис. 1. На этом рисунке схематически показан зондирующий и отраженный сигнал на входе и выходе согласованного фильтра. При соответствующем выборе порога ( не более N/2 ) сигналы хорошо разрешаются.

Для исследования ионосферы с использованием сложного сигнала необходимо было разработать методику приема и обработки принятого сигнала, разработать и изготовить аппаратуру, реализующую данную методику. Опыта работы со сложными сигналами при ионосферном зондировании в то время не имелось, практическое и теоретическое развитие методов использования сложных сигналов осуществлялось в радиолокации и связи [16-20].

В основу обработки положен метод последе-текторной согласованной фильтрации принятого сигнала, сочетающий аналоговую обработку сигнала с применением цифровых элементов. Выбор такой методики определялся сложностью построения аналоговых согласованных фильтров. Реализация согласованных фильтров на регистрах сдвига значительно упрощает проблему их изготовления. Необходимо отметить, что при таком подходе теряется информация об амплитуде принимаемого сигнала, но главная цель - повышение разрешающей способности по групповой задержке достигается без особых потерь [19].

. Остановимся на кратком описании блок-схемы разработанной нами установки "Квадрант", работающей со сложным сигналом длительность элементарного дискрета которого составляет 25 мкс [б*].

ТУТ

БАЗ

}

[Б П 0_]-1-[Б И З

Рис.2. Блок - схема установки "Квадрант"

Основные узлы установки показаны на блок - схеме рис.2. Работа установки заключается в следующем. Код Баркера, вырабатываемый синхронизатором, подается на фазовый манипулятор (ÍM), на другой вход которого подается напряжение несущей частоты от синтезатора 46 - 31. Манипулированшй по Фазе импульс высокой частоты подается на вход передатчика.

Длительность элементарной посылки сигнала я0 = 25 мкс, а длительность всего импульса 325 мкс. Частота следования зондирующих импульсов - юо, 50 или 25 Гц устанавливается в соответствии с требуемым режимом работы. Гетеродины приемника и частоты, вырабатываемые синтезатором, когеретни.

Сигнал, принятый антенной, после соответствующих преобразований в приемнике1 на выходе усилителя промежуточной частоты имеет вид

Up(t) = qa(t - X)Сов(Wat - Ф0 - 6¡), (2)

где q - полное ослабление в канале, % - групповая задержка, Ф0 начальная фаза частоты заполнения (промежуточной), - внутри-импульсная фазовая модуляция. 8¡ зависит от применяемого кода и в дискретные моменты времени, определяемые длительностью элементарного дискрета г, может принимать значения о или it. Сигнал в таком виде поступает на вход блока квадратурных каналов ЕКК. На этот же блок, кроме принятого сигнала, от приемника подается напряжение местной несущей 128 кГц, используемое фазовым детек-тором^в качестве опорного колебания. В фазовс ¡ детекторе проводится перемножение входного и опорного колебаний и фильтрация полученного результата фильтром нижних' частот с частотой среза 40 кГц. После этих операций на выходе косинусной ветви фазового детектора получаем

Uc(t) = qa(t - T)Co¡3<íc,0os9¡ (3)

а на выходе синусной ветви

tut) = qa(t - t)Sin$oOose¡, (4)

квадратурные сотавляюцие принятого сигнала - последовательность двухиолярных имаульсоь, которую после двухсторош эго ограниче-

тш и обозначения аа(1;-т:)Со8е1 = {ХЛ можно записать

ТЫЮ = {Х^СОвФо! (5)

1'»(1;) = (Х1}31пФо!

Так как последовательность №] знакопеременна, а цифровой регистр работает с символами Он 1, для практической реализации согласованного фильтра воспользуемся свойством двоичных последовательностей [21] и представим {х»} в виде суммы двух после-

• • • \

довательностей, состоящих из нулей и единиц.

Схема согласованного фильтра, работающего по такому алгоритму, для одной квадратурной составляющей приведена на рис э. Регистры работают с тактовой частотой 40 кГц.

В зависимости от значения начальной фазы несущей частоты принятого сигнала, изменяется полярность выходного напряжения сумматора, отображающего корреляционную функцию квадратурной составляющей принятого сигнала. При этом." отображение корреляционной функции положительной полярности . будет присутствовать на выходе какой - либо пары сумматоров, это свойство используется для регистрации доплеровской частоты отраженного сигнала. Выходной сигнал БПО поступает на блоки аналоговой и шаровой записи сигнала.

Другая установка [э*], в состав которой входил самодельный приемник, работала с сигналом, разрешающая способность которого составляла ю мкс.

Экспериментальный материал, получаемый на установке с разрешающей способностью ю мкс, представляет собой фотозапись на движущейся кинопленке временных распределений положительных максимумов корреляционной функции одной квадратурной составляющей отклика ионосферы. Регистрация измеряемых параметров на установке "Квадрант" проводилась в основном на бумажную ленту самописца.

С. помощью этих установок наш проводились измерения параметров отраженных сигналов в различных геофизических .условиях при вертикальном зондировании в естественных условиях и в „зло-виях искусстешюго возмущения ионосферы. Измерялись времошше зависимости амплитуда и доплеровской частоты принимаемых сигна-

лов на наклонных трасс х. Исследования ионосферного радиоканала проводилось нами методом непрерывной регистрации действующей высоты 1Г(10 при вертикальном зондировании. Работа проводилась на фиксированных частотах.

Действующая высота по записям Ь'Ш кроме медленных изменений, связанных с суточным ходом ионизации, испытывает колебательные изменения с амплитудой не превышающей 15 - 20 км. Спектральный анализ вариаций изменения высоты показывает довольно широкий спектр колебаний. Наиболее вероятные периоды лежат в интервалах 20 мин - 2,7 часа и з - ю мин, но кратковременно встречаются и более короткопериодные колебания [3*].

Волнообразные изменения действующей высоты часто искажаются появлением многолучевых сигналов. Большей частью искажения имеют неопределенную форму с различной амплитудой отклонения высоты. Встречаются различного вида изгибы, расслоения, петли и другого вида искажения следа к'(Ь). Наблюдаемая многолучевость большей частью имеет запаздывание между лучами не разрешаемое простыми импульсами, длительностью порядка юо мкс. Можно наблюдать до э - 5 отраженных лучей. Продолжительность таких моментов колеблется от э до 20 .мин, их появляемость случайна во времени. *

Из кглведенных на рис.4 искажений следа 11'^} видно, что. разм&х отклонения следа по высоте не превышает 20 км, что полностью находится в толщине следа, оставляемого простым импучьс-ным сигналом, обычно используемым типовыми ионо&ондами. Частота появления и интенсивность диффузных сигналов увеличивается з послеполуденное время. Максимум появляемости диффузных сигналов в светлое время суток, по нашим оценкам приходится на 16 ^асов местного времени. Искажения следов такого типа связывают с фокусировкой ионосферой радиоволн, приходящих в точку приема [22].

Все вида искажений следов, наблюдаемые на нашей установке, проявляются как внутренняя структура диффузного сигнала, раскрыть которую невозможно при низкой разрешающей способности используемых для зондирования сигналов.

При применении сложных сигпалов на выходе приемика представляется не форма самого сигнала, а форма функции ьзаимной корреляции принятого сигнала и зондирующего. При наличии нес-

кольких сигналов и ft входе иршмника сигналы будут разрешен» и выделены в виде отдельных максимумов, которые мы отоадесткиним с сигналами.

IS-О

Щм

■III -

¡5'

I

I ,.

xj

i 4—

1 3 t т'п

2 5 £ mm

Рис.4. Зависимость h'(t) неоднородной ионосферы.

- Пилучение via выходи приемника -корреляционной функции с одним ярко виражвнным максимумом свидетельствует о высокой степени подобия отраженного сигнали зондирующему. В таких ситуациях мы говорш о "зеркальном" отражении. Область отражения но имеет резко внражошшх неодяородностей по горизонтали, сравнимых по линейным размерам с областью ответственной за формирование отраженного сигнала, а плотность ионизации достаточна для отражения полосы частот, необходимой для неискаженного воспроизведения применяемого сигнала. Дрейф области отражения и изменение электронной концентрации во всей толиг ионосферы на пути луча приводит к изменению фазового пути сигнала, а, следовательно, и его начальной фазы, что приводит к эфЗтекту Доплера.

м/с > '

зо ЮЛ

ГЧ -'М'ГГ.'.

Г.....\

J

- V"

- )

t

/С'с

JoТ^сек

>.г..1". ¡Гример регистрации олнолучевого сигнала.

Продолжительность ^омежутков врэмени непрерывного наблюдения однолучевых сигналов имеет значительный разброс и колеблется от 4 до эо минут. Иногда, встречаются моменты, когда однолу-чевый сигнал наблюдается в течении часа или полутора часов, ни такие моменты редки. Среднее значение продолжительности периодов, в которые наблюдаются однолуч^вые сигналы, составляет величину порядка 10,5 мин со среднеквадратичным отклонением ап = 7,4. Однолучевые сигналы.наблюдались нами в течение 36Я дневного времени суток.

Большую часть времени отклик ионосферы на единичный зондирующей сигнал содержит несколько отраженных, образующих дмй&уз-ный сигнал. Составляющие такого сигнала имеют различные временные и фазовые характеристики, и в результате интерференции составляющих изменяется огибающая сигнала на входе приемника.

Анализ разрешенных диффузных сигналов по записям Н'Ц) дает нам основание разделить диффузные сигналы на дье группы по характеру их поведения во времени. Это - периодические диффузные сигналы- и рассеянные.

Периодические диффузные сигналы - сигналы, у которых появление и исчезновение максимумов корреляционной функции, вне зависимости от их количества и относительных задержек, подчиняется определенной закономерности, которую можно проследить при непрерывном способе регистрации сигнала. Вторая группа - это рассеянные сигналы - вид диффузного сигнала, у которого наблюдается несколько лучей, временное положение которых изменяется случайным образом. Задержка между отдельными' лу.чами изменяется хаотически без явно выраженной закономерности.

Для периодических сигналов, рис.6, характерно то, что временное положение максимумов корреляционной функции с течением времени повторяется. Такое повторение локет иметь вид квазипериодических структур с различными периодами, различным числом лучей, и соответственно, различным размахом отклонения задержек сигнала. Наблюдаются такие сигналы в любое время суток.

Рассмотрение свойств квазипериодических сигналов проведено нами в работе [7*]. периодические сигналы имеют различные ¿ременные структуры, но их объеденяет периодическое повторение структуры на некотором временном отрезке. Обычно периодические

сигналы предцедствуют рассеянным и при определенных условиях могут переходить в рассеяннее. Сигналы подобного типа по нашим наблюдениям в естественных условиях встречаются в 305 случаев. Длительность существования их переменна от 2-4 до 40-75 мин. Среднее время существования 12,5 мин.

1КС

<00 ГО

]

«••V

•1> ' ->:Ч'..~<Ч, Л','-/л>'"

, .. . . ....

л/ V > -ч*-

Е I . .А Т I > * '

-!---|-1......1..... I ■ -1-г

-¡О 50 ~ I

Гис.6. Пример регистрации периодических диффузных сигналов.

Подобного типа сигналы наблюдались нами в экспериментах 197В г^ по диагностике искусственно возмущенной области ионосферы в г. Горьком (КИРФИ).

Временные зависимости корреляционных функций одной квадратурной составляющей отраженного сигнала, поденные описанным выше, наблюдались на короткой наклонной трассе при работе со сложными сигналами, длительность элементарных дискретов которых составляли о и 1 мке [27]. Автор приводит свое объяснение наблюдаемому иекажегаш - действием ионосферы, как некоторой вре--ионной "призмы", рассеивающей спектральные компоненты падающего . сигнала на временном интервале диффузного сигнала. Однако, на нал взгляд, правильного объяснения происхождения наблюдаемых временных зависимостей корреляционных функций отраже ного сигнала на данный момент не найдено.

Полнот.» рассеянный сигналы наблюдаются чаще в ночное время. Х^.рактерннч признаком таких сигналов являв ся полная не-

определенность во врем''том положении максимумов корреляционной функции. Максимумы возникают и исчезают, занимая с равной вероятностью любой временной интервал в некотором .диапазоне задержек. Такие сигналы подобны шуму рис.7 -

Ш'

ЮО

50-

/ , ^ Л Л * ' ^

г*

у) Л ! ' ' П»

~ V ¿в ^ Л<*«ч «•!» * ^ V» • " 1 Ч г

Н 1 »/ Ь^? 1 * ( Ч < А» -с (Д ' * *•

' 4 П * Г -^ АЯТ

\ - * /ч Л «я»?1-, , ь ■ • V.

Л» ^р ^ , N . » I

- и / и- -3" е " ^ >

г » 1 4 5 Г ^ '

Г С" .1 -1'|| 1Ш11 ,1 ¡чГУянЪММй '- •" I " |1 И*ПМ1 Г*Ч| II якшЛг 1П ЕГптУг! г ни..

■0} 50 £ с

Рис.7. Рассеянный диффузный сигнал.

Проводить какие-либо измерения их параметров затруднено или даже невозможно из-за неопределенности временного положения максимумов.. Тот факт, что такого рода сигналы появляются после квазипериодических диффузных сигналов дает основание предполагать, что для их точного определения разрешающая способность еще недостаточно высокая. Можно полагать, что главную роль в формировании наблюдаемых корреляционных функций играет нарушение внутриимпульсной фазовой структуры принимаемого сигнала.

Появляемость рассеянных сигналов в светлое время суток не превышает 10®, а продолжительность существования оценивается в среднем 24 мин.

Таким образом, разработанная аппаратура применялась для исследования ионосферы в' различных геофизических условиях. Высокая разрешающая способность сложных сигналов позволяет обнаружить слабые волнообразные процессы в ионосфере, раскрыть внутреннюю структуру диффузных отражений. Регистрируемые структуры диффузных сигналов не всегда находят, объяснение в рамках существующих представлений.

3. Проявление дифференцирующих свойств канала распространения.

Форма сигнала, получаемая в виде квадратурных компонент на выходе фагового детектора, является ванным информационным параметром, исследование которого дает дополнительную информацию о среде распространения сигнала.

В обычной ситуации при о.днолучевом сигнале огибающая и квадратурные компоненты совпадают по форме, и если зондирующий сигнал шел вид прямоугольного импульса, то с определенными погрешностями это отображают квадратурные компоненты. Изменение фазы приводит к тому, что амплитуда импульса одной из квадратурных компонент, постепенно уменьшаясь, доходит до нуля и в дальнейшем, изменяя срою полярность, достигает максимального отрицательного значения. Вторая квадратурная компонента повторяет описанную картину.

Присутствие других эхо сигналов, 'запаздывающих относительно друг друга, приводит к искажению формы сигнала на выходе канала. Сигнал при этом увеличивается по длительности, величина изменении его длительности в зависимости от относительного времени запаздывания и количества лучей может изменяться в широких пределах. Так как фазы различных запаздывающих эхо могут изменяться независимо, с различными скоростями, форма квадратурных компонент будет зависеть от результата их интерференции: соотношения фаз, амплитуд, степени их перекрытия во времени.

При использовании установки "Квадрант" л л диагностики искусственно возмущаемой области ионосферы в Горьком (НИРФИ) впервые било обращено внимание на тот факт, что искажения квадратурных составляющих кодовой посылки пробного сигнала, отраженного от возмущенной области ионосферы, не является случайным. Форма квадратурных составляющих подвержена каким-то не случайным изменениям, которые повторялись от эксперимента к ••ксперимепту' •

Впоследствии, при наблюдении за формой квадрату]; нх компонент в г-от** отиешшх условиях портикаяыюго зондирования были оль.-фуу'-ы' 1!с>до">н1|Ь искнтяиии сигнала. ГТри этом искажения формы

квадратурных компонент на выходе Фазового детектора для сигналов, манилулированных шш кодовой последовательностью Корнера, или простым импульсным сигналом, юм случайной последовательностью (длинный-короткий-длинный импульсы) - имеют общо специфические черты, которые сводятся к следующему.

В случае простого импульсного сигнала при наличии подобных искажений квадратурные компоненты не пропорциональны друг другу, а имеют явно различную форму. В то время, когда на одной ветви фазового детектора наблюдается импульс максимальной амплитуды, подобный зондирующему сигналу, на второй квадратурной Еетви наблюдается даухполярный импульс, имеющий остроконечные положительную и отрицательную вершины, а смена полярности происходит в момент времени, соответствующий середине импульса.

Изменение начальной фазы несущей частоты приводит к видоизменению формы на выходах обоих квадратурных каналов, йа каждом канале наблюдаемый сигнал равен векторной сумме сигналов, которые наблюдаются на выходах отдельных квадратурных ветвей в момент нулевой разности фаз между колебаниями сигнала и опорной частоты. Можно сказать, что в момент нулевой или кратной тс/2 разности фаз, импульс на одной из квадратурных ветвей подобен производной от прямоугольного импульса.

Искаженная форма квадратурной составляющей отраженного сигнала показана на рис.8. Из рисунка видно, что количество дискретов в отраженном сигнале не изменилось. Заметные изменения получила первая, самая длинная посылка состоящая из пяти дискретов одной полярности. Из однополярной она стала двух-полярной, похожей на дифференцированную. Более короткие посылки на первый взгляд не изменились, однако это не так. Они смещены по временной оси, а в силу конечности полосы пропускания тракта форма их мало отличается от формы коро~кого дискрета.

Для кодовой комбинации сложного сигнала, при наличии доп-леровского смещения частоты,характерно кажущееся винтообразное скручивание посылки сигнала вокруг оси времени. Визуально наибольшее искажение претерпевает первая, самая длинная посылка кода. Она из правильной прямоугольной постепенно превращаемзя е двухполярную, смена знака происходит в центре посылки. Это и придает видимость скручивания, происходящего со скоростью сме-

Рио.в. Cv.j'^'.c.n.va и искаженная квадратурные компоненты с.'грожпш!'']'о от ионосферы кодированного импульса.

¡цени я фазы. Более короткие дискреты на вид практически не изменяют своей формы. Длительность кодоьсй комбинации увеличивается незначительно.

Корреляционная функция на выходе согласованного Фяльтра для искаженной компоненты вместо единственного макс/ьу^а, характерного для неискаженного сигналя, имеет группу выбро<.:ог как положительной так и отрицательной полярности. Амплитуда этих вноросов с точением времени изменяется, происходит постоянное перераспределение энергии между отдельными выбросам/.

Подводя итог описания наблюдаемого явления можно сказать, что мы принимаем два ортогональных, совпадающих по вре;/егк сигнала, имеющих зависимые амплитуда,

Первоначально наблюдаемое явление нами трактовалось таким образом, что будто бы в ионосферном канале при определенных условиях происходит преобразование спектра сигнала, которое мокно математически списать с помощь» преобразования Гильберта [8*].

■ Для подтверждения предлагаемого объяснения наблюдаемого явления выдвигалось две гипотезы, справедливость которых проверялась путем моделирования. Первая из них заключалась ь том, что наблюдаемая форма сигнала есть результат интерференции п-го количества лучей, возникающих при отражении от неоднородной ионосферы. I! вторая - искаженная форма есть результат воздействия ионосферного канала, в отдельные моменты времени работающего как преобразователь Гильберта.

Полученные путем моделирования импульсы сравнивались по форме с импульсами, зарегистрированными я эксперименте рис.9.Результаты сравнения сигналов, полученных по приведенным выше моделям и реального сигнала показали, что для первой модели удовлетворительного сходства с реальными данными не достигнуто. Лучшее приближение по форме удалось подобрать при к - г и а = 47 икс. одаако здесь необходимо отметить, что ее.та в первой половине >г.р дозой последовательности сигналы хорошо совпадают, то они имеют значительное расхождение во второй половине, которая заполнена большей частью короткими разнополярннми импульсами. Кроме того ?а-метна разница в длительностях сравниваемых сигналов. Ко ео,.л бк экспериментальный результат был получен в результате интерференции двух одинаковых сиг-налов с запаздыванием 47 мке, то состав-

ляющиэ такого сигнала били бы разрешены системой, разрешающая способность которой составляет 25 мкс.

Рис.9. Сравнение модельных (верхний ряд) и отраженных от ионосферы (нижний ряд) искаженных сигналов: а) интерференция двух сигналов; б) гильберт-образ зондирующего сигнала.

Результаты моделирования, полученные по второй гипотезе дают полную .аналогию с действительно наблюдаемыми сигналами. Хорошо совпадают формы как последовзльности в целом, так и отдельных дискретов. Образцы натурных и модельных сигналов представлены .на рис,9, а) интерференция двух сигналов, б) гильберт - образ зондирующего сигнала.

Полученное в результате моделирования сходство образцов модельного и экспериментального сигналов является качественно схожим, но не объясняет механизма воздействия ке. ала на сигнал, вызывающего эффект дифференцирования квадратурной составляющей сигнала. Мояно только предполагать, что искажения формы сигнала после отражения от ионосферы являются результатом искажения спектра сигнала в среде обладающей ярко выраженными .дисперсионными свойствами.

Правильное объяснение наблюдаемого искажения сигналов было найдено позже и изложено ниже.

4. Влияние дисперсионных свойств канала на искажения формы передаваемых сигналов.

Задача исследования дисперсионных свойств каналов и влиянья их на искажения сигналов не является новой, и результаты исследования влияния фазовой характеристики на искажения, передаваемого по каналу сигнала, довольно широко представлены в литературе [26]. При таких рассмотрениях оончно принимается ограничение заключающееся в том. что решение задачи производится в предположении постоянства модуля коэффициента передачи канала в полосе сигнала, когда |Н(ш)| = oonst. Рассмотрение влияния только фазовой характеристики без учета амплитудно частотной является не вполне корректным, так как для реально существующих каналов и устройств амплитудная и фазовая характеристики являются взаимно зависимыми величинами, связь которых определяется преооразова-нием Гильберта [28].

В реальных каналах модуль передаточной функции зависит от частоты и, следовательно, должен оказывать влияние на передаваемый сигнал. Исследованию вопросов влияния дисперсионных свойств модуля амплитудно - частотной характеристики канала на процесс искажения импульсных сигналов посвящена дальнейшая часть раооты.

Влияние дисперсии коэффициента отражения канала на искажение формы распространяющегося в нем сигнала рассмотрим на примере узкополосного' амплитудно - модулированного импульсного сигнала [11*.13*].

Известно, что амплитудно-модулированный импульс, при фазе несущей равной нулю, имеет только одну квадратурную составляющую, совпадающую по форме с огибающей. Используя его в качестве входного и следуя [11*], запишем сигнал на выходе канала с передаточной функцией Н(ш) в вид суммы квадратурных компонент

U(t)=[a-i (t)Cos$o-bi (t)Sin$o]CosOi)ot +

(6)

+ [ai (t)Sin$o+bi (t)Coe<i>o]SinUot,

где фо - начальная фаза выходного сигнала, a, (t) и ь, и) -квадратурные составляющие.

В общепринятом понимании квадратурными компонентами назы-

Еают ортогональные низкочастотные составляющие сигнала, зависящие от разности фаз несущей частоты ш0 и частоты, принимаемой в качестве опорной. В рассматриваемом нами случае при выборе в качестве опорной частоты oj0 с начальной фазой, равной нулю, такой разностью Фаз можно считать ф0. Для амплитудно-модулированного сигнала при фо = о существует только синфазная составляющая. Из (б) следует, что это условие не соблюдается. В составе квадратурных составляющих появляется дополнительное слагаемое b-,(t), не зависящее от фазы несущей частоты, которое мы назовем дополнительной квадратурной составляющей.

Прежде всего необходимо отметить, что дисперсия приводит к частичному преобразованию амплитудной модуляции в фазовую. Подтверждением этому служит факт появления дополнительной квадратурной составляющей bt(t), не свойственной сигналам с чисто амплитудной модуляцией.

Если амплитудная и фазовая характеристики канала не зависят от чзстоты в полое сигнала, сигнал распространяется в канале без изменения формы (bi(t) = о), приобретает фазовый сдвиг фа, ослабляется в е ^ раз и задерживается на время а. При этом сигнал сохраняет исходный закон модуляции. Этот случай соответствует зеркальному отражению. Изменение во времени параметров канала приводит к изменению его начальной фазы фо, скорость изменения которой отоджествляется с эффектом Доплера, наблюдаемом в ионосфере.

Используя результаты разложения модуля и фазы коэффициента отражения в ряд Тейлора в окрестности ча готы иь, в первом приближении получаем

характеризует наклон амплитудно-частотной характеристики„канала в окрестности несущей частоты «0.

Полученная зависимость объясняет наблюдаемые нами в эксперименте искажения квадратурной составляющей отраженного сигнала. Выведенная зависимость 18) и наблюдаемые в эксперименте ис-

(7)

где

7 = 1п|Н(ш) |цв=у0

(8)

кажения, приводят к за! течению о возможности измерения наклона амплитудно-частотной характеристики канала распространения, обладающего дисперсионными свойствами, и том числе и ионосферного.

Из рассмотренного вше следует, что любой канал, имеющий зависимый от частоты модуль коэффициента передачи, должен проявлять себя таким же образом т.е. в результате воздействия канала на радиосигнал, как следствие, должна появляться дополнительная квадратурная составляющая, описываемая соотношением (7). Выяснено, что обнаруженные экспериментально искажения внутриимпульсной фазовой структуры отраженного сигнала, являются следствием частотной зовисимоети модуля коэффициента передачи канала. Связь характеристик канала с искажениями квадратурной составляющей сигнала может быть использована для постановки работ по изучению дисперсии модуля коэффициента передачи ионосферного канала. '

б. Проявление дисперсионных свойств линейных радиотехнических цепей.

О целью отработки методик измерения величины 7,том числе и на выходе ионосферного канала, нами было проведено физическое моделирование прохождения радиосигналов через цепи, обладающие известными амплитудно-частотными характеристиками. На специально собранном макете лабораторной установки исследовались характеристики импульсных радиосигналов после прохождения ими дифференцирующих и интегрирующих цепей и колебательного контура. Исследовались зависимости амплитуда дополнительной квадратурной составляющей и ее формы от свойств цепи и параметров входного сигнала, возможность практического измерения исследуемой величины.

При подключении в качестве испытуемого звена однозвенной ко цепи никаким сдвигом фазы ни опорного колебания, ни несущей частоты импульса невозможно добиться такого состояния на выходе фазового, детектора, при котором уровень сигнала на одном из каналов был бы равен нулю. При значениях разности фаз этих колебаний ф = о или итс/2 наблюдается сигнал по форме, воспроизводящий производную по времени импульса, наблюдаемого на втором канале.

Логарифмическая производная модуля коэффициента передачи по частоте в точке ш = ы0 для дифференцирующей ио цепи получается

равной

Т ^ (9)

Для условий проводимого нами эксперимента 1 = 1,697-10® величина 7 будет численно равна 0,094 мкс. Таким образом, эта величина должна определять амплитуду дополнительной квадратурной составляющей. на выходе дифференцирующей цепи. Определяя производную синфазной .составляющей как скорость нарастания импульсного сигнала, из экспериментальных данных получаем значение Ла(4)/№ = о,5Э5 в/мкс. Используя это значение по (?), находим амплитуду квадратурной составляющей, ожидаемую на выходе дифференцирующей цени ь(ъ)|та я * 0,055 в.

Форма сигналов, полученных на синусном и косинусном выходах фазового детектора, показана на рис.1 о.

Рис.ю. Осциллографа' синфазной и дополнительной квадратурной составляющих послр прохождения дифференцирующей яо-цепи.

ВаукниЛ луч отображает синфазную составляют!'» выходного

верхнем

сигнала a(t) с масштабом по амплитуде 1 в/дел, на шшем луче представлена квадратурная составлящая bit) с масштабом 0,1 в/дел. Временная развертка осциллографа го мкс/дел. Отчетливо видно, что квадратурная составляющая представляет собой взятую в определенном масштабе производную синфазной, компоненты. Количественная оценка амплитуды квадратурной составляющей показывает, что она равна 0,06 в, последнее хорошо согласуется с величиной получаемой по (9).

Рассмотрим влияние на квадратурную составляющую b(t) параметров сигнала. Как следует из расчета (7), квадратурная составляющая зависит от величины временной производной синфазной составляющей. Изменяя крутизну фронтов входных импульсов, замечаем, что соответственно изменяется и амплитуда дополнительной квадратурной компоненты. При изменении длительности модулирующего импульса величина квадратурной составляющей не меняется.

Относительная амплитуда дополнительной квадратурной компоненты на выходе двухзвенной дифференцирующей цепи в два раза больше, чем наблюдалось нами для случая одиозвенной цепи.

Для интегрирующей rc цепи получаем

7 = - 1/Шо _ (Ю)

Соотношение амплитуд a(t) и b(t) остается таким т как и в случае однозвенной дифференцирующей цепи. Этого и следовало ожидать, так как выражение для 7 у этих цепей отличаются только знаком. Изменение знака можно отметить по изменению полярности составляющей b(t).

Изменяя резонансную частоту контура путем перестройки индуктивности, мы тем самым имеем возможность располагать фиксированную несущую частоту сигнала на участках амплитудно-частотной характеристики контура с различным наклоном, что позволяет исследовать влияние частотной зависимости модуля коэффициента передачи на структуру сигнала.

Полученные при этом результаты показывают значительное возрастание амплитуды квадратурной составляющей ъ(t), нормированная величина которой в данном случае равна ,26, что почти на порядок превышает значение, полученное для однозвенной rc цепи. Пос-ладнее связано с большей крутизной наклона амплитудно-частотной характеристики. Перенос несущей частоты сигнала на отрицательный

скат характеристики контура, изменяет полярность импульсов составляющей b(t). Зто вызвано тем, что на нисходящем участке частотной характеристики контура 7 имеет отрицательный знак. Отметим, что абсолютная величина 7 несколько шие, чем в первом случае, скат амплитудно-частотной характеристики с отрицательным наклоном более пологий, чем с положительным. Это отражается на величине амплитудного значения b(t), нормированная величина которого в приведенном случае составляет 0,21. Последнее свидетельствует о высокой чувствительности параметра к изменению свойств канала. Составляющие сигнала на выходе колебательного контура демонстрируются на рис, 11.

* .

' |

V 4 > S ^

'*•■"*• "4.U » .............t

Г* ' 1 - "

' . "M

i Л

1 I

.Лд: .----ч.-/- 1 . I ' ■• n -' J

Рис.11. Составляющие сигнала на выходе колебательного контура при ш ¿и) и = о

Н6С Р^з

Синфазная и квадратурная составляющие наблюдаются ра>дольно на выходах синусного и косинусного каналов фазовок> детектора при условии, что разность фаз опорного напряжения и несущей частоты сигнала фо кратна пя/2', где и = 0,1,2... При невыполнении этого условия га выходах фазового детектора будут наблюдаться

суммарные сигналы синфазной и квадратурной составляют« с весовыми коэффициентами Оозфо и Б1пфр (б). Последнее демонстрируется рис. 12.

! ^ ^

щ

тзд II

< • еьл-с- .к'-«.'} 4 ч

^ШгШлг * $

к -А';

■я*

I

I к^яЯ^ 4 Л

Рис.12. Составляющее сигаала на выходе колебательного контура при ф0 о.

Таким образом, экспериментально подтвержено, что сигнал прошедший канал, модудь коэффициента передачи которого зависит от частоты, представляет собой сумму линейно независимых ела!¿е-мых, формы которых для импульсных сигналов имеют значительное различие. Амплитуда дополнительной квадратурной составляющей зависит от величины логарифмической производной модуля коэффициента передачи 7. Раздельное наблюдение составляющих на выходах косинусного и синусного каналов возможно при сдвиге фаз между несущей частотой ергцала и опорным напряжением кратном пи/2, где п = 0,1,2... По данным измерений квадратурных компонент возможно 01хределение ведодеы 7.

6. Аппаратурный комплекс для исследования Форш импульсных сигналов при Б',', ионосферы.

Исследование внутрикмнульснсй фэзовсй структуры с высоким временным разрешением и возможность получения на основе ее анализа новей информационной характеристики канала, потребовало создания аппаратурного комплекса для исследования формы импульс-шх сигналов при ЕЗ ионосферы. Для реализации комплекса был выбран путь регистрации формы отраженного сигнала по его квадратурным компонентам. Форма сигнала наиболее полно отражает все те изменения, которые претерпевает сигнал в процессе распространения в канале. В качестве зондирующего егбран простой узкополес-ннй импульсный сигнал, имеющий наиболее простую внутриимпульсную фазовую структуру. Использование средств современной вычислительной техники в процессе обнаружения и обработки сигнала позволяет получать с высокой точностью ряд параметров сигнала одновременно, что способствует возможности проведения более глубокого анализа состояния канала. Проведенные экспериментальные исследования преследовали цель отработки.методики измерений тонкс ^ структуры отраженного сигнала и полученные материалы только демонстрируют работоспособность установки, и ее возможности.

Измерительный комплекс, на котором прозодшмсь экспериментальные исследования, представлен блок-схемой, которая приведена на рис.1з.

Эта установка использовалась для изучения тонкой структуры отраженного сигнала путем регистрации и дальнейшего анализа формы отклика ионосферы на каждый зондирующий импульс, следующий с частотой 50 Ги [1э*].

Установка содержит передающую и приемную часть, систему регистрации, контроля и синхронизации. Все имеющеюся в установке генераторы синхронизированы от единого стг'дарта частоты Цезий-3 с относительной неста бильностью ± 5-1СГ*3 в сутки. Для приема и передачи используется общая антенна, подключаемая к нриеи_;ику и передатчику посредством коммутатора прием-передача (К.Я1).

Формирование излучаемого сигнала и усиление его мощности осуществляется соответствующими Слонами ионозонда Г - 017. Для реализации методов когерентного приема в схему ионозонда внесены

некоторые изменения, введение которых позволило решить поставленную задачу измерения формы отраженного сигнала. Переделке была подвергнута схема заряда формирующей линии импульсного модулятора, изменен источник синхронизации блока индикации и контроля. В качестве опорного генератора и источника синхронизации используется синхронометр 47-15, Принятые меры позволили получать когерентную последовательность радиоимпульсов. Форма излучаемых импульсов отличается от прямоугольной, близка к колоколообраз-ной, длительностью 100 мкс, а частота повторения 50 Гц.

ч ^

Рис. 13. Блок-схема измерителя формы отраженных сигналов.

Принятый антенной отраженный сигнал, после необходимого преобразования и усиления в приемнике с выхода усилителя промежуточной частоты поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП). В установке используется типовой приемник Р-1ЬоП, в блоке промежуточной частоты которого используется канал с полосовым фильтром "Б" (ДГ=20кГц).

Формирователь преобразует синусоидальное напряжение частоты, когерентной излучаемой и кратной промежуточной частоте-приемника (4?пр), в прямоугольные колебания (меэндр) которые используют _'я в качестве тактовой частоты АЦП регистратора. Кроме того, дополнительным формирователем из импульса "прием", вырабатываемого в блоке индикации и управления Р-017, формируется синхроимпульс для запуска регистратора. Информация с выхода АЦП

передается в запоминающее устройство. Управление логикой запоминающего устройства, прием информации на долговременное хранение выполняется ДЕК-ЗМ.

Задача получения цифровых отсчетов квадратурных компонент может решаться различными путями. Квадратурные компоненты мокло получать с помощью двух Фазовых детекторов, каждый из которых состоит из перемвожителя и фильтра нижкчх частот с последующим преобразованием аналогового сигнала с помощью АЦП в цифровую форму. К недостаткам такой схемы получения цифровых квадратурных компонент следует отнести двухканальность, хотя двухканальность и дает возможность одновременного снятия отсчетов квадратурных компонент, соблюсти идентичность коэффлтентоь передачи каналов сложно, вследствие чего возникают искажения. К определенным искажениям приводят также и возможные ошибки в фазовом сдвиге опорных напряжений в каналах.

Нами выбран другой подход, при котором отсчеты квадратурных компонент получаются без фазовых детекторов путем непосредственного преобразования в цифровой вид квазигармонического колебания с выхода усилителя промежуточной частоты [241. В этом случае а -теродинировачие происходит не с помощью перемножителей, а з процессе дискретизации. Квадратурные компоненты при таком подходе получаются путем взятия отсчетов входной смеси в моменты ^ и сдвинутые друг относительно друга на То/4, где т0 - период опорной частоты ш0. Преимуществом такого подхода является одно-канальность и, следовательно, исключение, ошибок, связанных с неидентичностью двух каналов, недостатком - малое время преобразования и неодновременность взятия отсчетов квадратурных компонент. Последнее мояют проявляться особо, если частота принимаемого сигнала будет значительно отличаться от . Если отсчеты берутся с учетверенной частотой, то пары квадратурных компонент получаются с чередующимися знаками. Дальнг'Тшая обработка сигнала проводится програмны! путем.

При оценке характеристик отраженных сигналов, которые несут информацию об области отражения, результат оказываоты зависящим от характеристик и условий работы аппаратурной части канала -ионозснда. Информация оо ионосферной части радиоканала, получаемая с выхода ионозонда будет только в том случае достоверной,

если результаты измерений не зависят от характеристик установки, системы обработки и метода анализа данных, а также от субъективных качеств оператора, проводящего измерение.

Такие требования удовлетворяются, если вся совокупность элементов, образующих измерительную систему, подвергается калибровке . Термин "калибровка", принятый в теории измерений, предполагает сравнение результата с некоторой эталонной величиной для того, чтобы обеспечить независимость данных от характеристик измерительного средства и метода измерений. Применительно к ионо-зонду под калибровкой понимается процедура, обеспечивающая методически правильное и точное определение характеристик как отдельных составляющих ионозонда: антенной системы, передающего и ггриемного устройств, системы регистрации данных, методики измерения параметров сигналов, так и системы зондирования в целом. По существу калибровка эквивалентна правильному определению передаточной функции измерительной системы и ее описанию с требуемой точностью.

Калибровка может быть абсолютной и относительной. Абсолютная калибровка дает „лнимальную погрешность, но она более сложна в осуществлении, ее реализация - дело довольно дорогое.

При оценке влияния изменений характеристик принимаемых сигналов во времени и их количественного сравнения достаточно иметь данные относительной калибровки.

- , С помощью относительной калибровки оценивается вид и стабильность сквозной характеристики приемного тракта, что позволяет проводить измерения в относительных единицах.

В дальнейшем оценку передаточной функции системы будем проводить по виду фазовой диаграммы, которая и определяет частотные зависимости амплитудной и фазовой характеристик измерительного тракта.

В нашей установке калибровке подвергались последовательно следующие тракты: регистратор, приемный канал-регистратор, передатчик-приемный канал-регистратор. При обнаружении существенных отклоне^мй по ширине петли фазовой диаграммы, нестабильности фазы принимались меры к выяснению причин, вызывающих нежелательные эффекты, и их устранению.

При всяком измерении неизбежны отклонения результата изме-

рения от истинного значения измеряемой величины. Эти отклонения принято называть погрешностями измерений. Проведем оценку погре-шнсм':ий, которые, возникают' при измерении времени задержи отраженного сигнала в установке измерения формы сигнала. Отраженный сигнал всегда сопровождается помехами, которые вносят погрешности в измерение всех параметров-отраженного сигнала, в том числе и времени запаздн'-эния. Наличие помех является ооновным источником погрешностей. Кроме того, погрешности измерения задержки возникают при дискретизации принятого сигнала и фиксации момента начала принимаемого сигнала относительно излученного.'Вычисленная погрешность измерения задержи* составляет ±Э мкс.

Несмотря на то, что все узды установки синхронизированы от высокостабильного источника, устранить полностью фазовую нестабильность не .удалось. В результате калибровки приемо-регистриру-ющего тракта установлено, что погрешность измерения фазы составляет величину порядка ± 1°. В то же время сквозной тракт переда-тчш-приеморегнстрэтор дает фазовую нестабильность й ± 4°. Основным источником нестабильности, на наш взгляд, является мощный модулятор передатчика ионозонда.

При калибровке приемника было обращено внимание на то, что при различных настройках приемника искажения сигнала на его' выходе получаются различными от эксперимента к эксперименту. Причем, меняется не только величина параметра 7, но и его знак.

Анализ результатов, калибровки показал, что действие переключателей настройки частоты приемника В2 - единицы !-,гц и Вэ -сотни кГц оказывается неоднозначным при их переключении в направлении от о к 9 и от 9 к о. В результате калибровки получен вывод заключающийся в том, что при измерениях необходимо переключатели В2 и ВЭ переключать в направлении от 9 к 0. При этом искажения вносимые приемником практически можно не учитывать.

Резюмируя изложенное, можно сказать, что' создан аппаратурный комплекс; для экспериментального исследования формы отраженного сигнала. Разработаны принципы и система относительна калибровки узлов измерительной установки. Оценена погрешность измерения основных характеристик отраженного сигнала.

8.Искажения форьш импульсного оигнала при вертикальной зондировании ионосферы. -

В технических применениях обычно вместо полной математической модели, которая учитывает подробности тонкой структуры импульса, часто используется числовые параметры, дающие упрощенное представление об его форме. К таким характеристикам относятся фаза несущей частоты, амплитуда, длительность импульса, его временное положение относительно зондирующего и ряд других. Характеристики сигнала претерпевают изменение (искажение) в процессе распространения в канале, по их изменению можно судить об изменении параметров канала, если между параметрами канала и сигнала установлено однозначное соответствие.

Проведенные теоретические исследования влияния дисперсии модуля коэффициента- передачи канала дают основание ввести еще одну характеристику, учитывающую наклон амплитудно-частотной характеристики канала в окрестности несущей частоты - 7. Ее введение дополняет ряд уже используемых параметров характеризующих форму отраженное сигнала И1*-1Э*]. Вводимый параметр может служить в качестве меры искажающего действия канала на узкополосные сигналы. Канал М1> подразумеваем в широком смысле, как среду распространения, так и радиотехнические тракты.

Проведем анализ экспериментальных данных, полученных в результате вертикального зондирования"ионосферы с помощью установки измерения формы сигнала, описание которой приведено выше. Основное внимание в дальнейшем рассмотрении будет обращено на влияние наклона АЧХ в процессе искажения импульсных сигналов в реальном ионосферном канале, возможности измерения величины 7 и ее временных и частотных зависимостей. Измерение Формы сигнала проводится нами по форме квадратурных составляющих последнего. ■

Анализу подвергается принятый сигнал, аналитическое выражение которого может быть представлено в виде (1). При слабой зависимости модуля передаточной функции от частоты в окрестности «о фазовая характеристика канала обычно линейна. В таких случаях второй производной фазовой характеристики ф(ы) можно пренебречь и считать, что главный вклад в искажение формы сигнала вносит

величина 7, характеризующая наклон амплитудно-частотной характеристики канала.

Для иллюстрации искажений, приобретаемых в ионосферном канале, на рис.Щ приведены огибающая и фазовая диаграмма [23] сигнала ВЗ, снятого на частоте 6,4 МГц. Сплошная линия соответствует начальному моменту времени, пунктирная - последующему (с интервалом в 0.4 с).

Рис. 14. Огибающая и фазовая диаграмма сигнала БЗ.

Из этого рисунка видно, что дисперсионные искажения в радиоканале ВЗ не только заметны, вполне измеримы, но и быстро изменяются со временем (меняется ширина лепестка). Искажения практически не отразились на форме огибающей отраженного сигнала, но внутриимпульсная .фазовая структура изменяется заметно. Это свидетельствует о высокой чувствительности метода, способного реагировать на малые.искажения. Из анализа фазовой диаграммы легко определяются амплитудафазовый сдвиг сигнала относительно фазы опорной частоты И значение величины 7 пропорциональное отношению полуширины ш>1'ли к ее длине, определяемое величиной порядка -¡Ам).

Анализ полученных данных показал также, что заветные дисперсионные искажения сигналов (при ВЗ ионосферы) имеют место для большинства интервалов наблюдения, то-есть, эти искажения измеримы практически всегда [9*,10*,12*, 13*].

т _

ис(1)

0,0 4—&Ц----

О Уо шо I, мкс

О 1 2 Ъ н С,С

Рис. 15. Основные регистрируемые параметры отраженного сигнала.

На рис. 15 приведена временная развертка регистрируемых параметров отраженных сигналов за несколько сеансов регистрации на фиксированной частоте 3,4 мгц. Вертикальные линии разделяют границы сеансов, длительностью 0,8 с каждый, снятых с промежутком в 1 мин.

Могю отметить-плавное изменение ч 1&ффициентэ 7,в верхней части рисунка., такое плавное поведение наблюдается далеко не в-, эг, з. Часто можно наблюдать быстрые вариации величины 7, как

по модулю, так и по знаку; Изменение фа:-ч, в большинстве случаев, носит линейный /лрактер, амплитуда южвт претерпевать быстрые вариации.

Коэффициент 7 - повнй информационный параметр представляет собой логарифмическую производную модуля коэффициента отражения по частоте на несущей частоте сигнала, имеет размерность времени. Влияние дисперсии модуля коэффицие? га отражения ранее не рассматривалось ь теории и практике ионосферных измерений. Те-зуль"чтч эксперимента дают основание счлтать, что эта величина не является малой и я;юлке измерима, дэ-'б для сигналов, используемых. обычно для вертикального зондирсзнния.

Так как рассматриваемая величина у^рэктеризует наклон амплитудно-частотной хдректериотдан и окр-стности несущей частоты сигнала, изменчивость этой величины свидетельствует о неточности наших представлений о характере отракаю^ей области, существенной нестационарности ионосферного радиоканала.

Фаза несущей отраженного сигнала меняется от импульса к импульсу в большинстве сеансов наблюдения. Закон изменения фазы на протяжении непрерывного сеанса в основном близок к линейному. Диапазон скоростей изменения фазы довольно широк. Скорость ее иэмзняется как по величине, так и по знаку.

Наиболее простая интерпретация скорости изменения фазы -наличие радиальной составляющей скорости отражающей области. Если .предположить, что процессы в ионосфере, приводящие к изменению показателя преломления медленные и за время порядка долей секунда их можно считать неизменными, то изменение фа&ы сигнала, принятого через промежуток времени Дt < 1 с, можно полностью отнести за счет процессов движения ионизированных образований в ионосфере. При принятых выше предположениях основное влияние на изменение Фавы оказывает составляющая скорости движения волновых или облачных структур в обл эти' отражения, совпадающая с направлением лучевой траектории сигнала.

Положение лепестка на рис.гб соответствует некоторому значению фазы сигнала. Основываясь на. этом и связывая изменение Фазы с изменением высоты точки отражения в ионосфере,- можно получить оценку вертикальной скорости перемещения отражающей области по значениям фаз для двух моментов времени. Для случая, изобра-

женного на рис.16, скорость перемещения точки отражения будет порядка 1.6 м/с. Возмо'.яы и более высокие значения скорстей, так можно отметить, что неоднократно регистрировалась скорость изменения фазы, достигающая 2,5 рад/с, что составляет « 70 м/с.

Рис. 16. Изменение фазы отраженного сигнала.

Необходимо отметить, что получаемые нами оценки вертикальной ¿оставляющей скорости движения отражающей области являются мгновенными значениями, без усреднения, 'неизбежного спутника спектральных методов определения этой величины.

При многомодовом сигнале можно наблюдать различные знали скоростей изменения фазы различных составляющих сигнала одновременно. Это свидетельствует о том, что главный вклад в скорость изменения фазы вносит движение отражающей области.

На рис.17 приведена динамика фазовой диаграммы двухлучевого сигнала о ^ » ги/2 , показывающая изменение разности фаз между сигналау I на тс/4 за временной промежкок о,4с. Ввиду малости разности хода лучей, составляющих, данный сигнал, можно считать, Ч'хо иольшую часть времени они распространялись ь одинаковых ус-ловлях...Тот факт, что фаза одного из сигналов практически не из-

менилась, -а фаза второго сместилась на тс/4 подтверждает наше предположение о преимущественном влиянии на изменение фазы отраженного сигнала радиальной составляющей скорости движения ионизированных образований ь области отражения. Можно отметить, что наблюдаемые сигналы распространялись в отличающихся по поглощению условиях - стороны треугольника, выходящие из центра координат, имеют различную кривизну.

яке

Рис. 17. Динамика огибающей и Фазовой диаграммы двухлучевого

сигнала БЗ.

На рис.18 изображен случай, соответствующий не менее трем лучам. Из этого рисунка видно, что фазовая диаграмма, несмотря на ее сложность, достаточно стабильна во времени (между кадрами 0.6 с). Если связать скорость поворота всей фазовой диаграммы со скоростью перемещения области отражения, то последняя будет около 5.6 м/с.

Для многолучевого сигнала конфигурация фазовой диаграммы зависит от множеств факторов, определяющими среди которых следует отметить количество и амплитудные соотношения оа,„ельных лучей, значения параметра у отдельных лучей их взаимное зременные и фэзоЕне сдвипч.' Постоянная изменчивость условий распространения приводит к изменчивости формы фазовой диаграммы, "расположения петли на фазовой плоскости и ее геометрических размеров.

£0 190 150 МКС

Рис.18. Пример многолучевого отражения.

Динамика основных характеристик сигнала за непрерывный сеанс зондирования продолжительностью 0,8 с. представлена, на рис.19.

4

¥

тс

Г<

и

ж

1с 0 о*

(

Рис. 19. Динамика основных параметров за сеанс зондирования.

-I

На рисунке приведении временные зависимости амплитуды (кривая I), фазы - 2 и коэффициента 7 - 3. Следует отметить довольно быстрый характер флуктуации и амплитуды и коэффициента 7. По результатам наблюдения за этой величиной при вертикальном зондировании в условиях невозмущенной ионосферы можно заключить, что диапазон ее изменения леяшт в пределах 1.5 мкс. Динамика иэмене-

ний формы сигналов, очевидно, определяется изменениями свойств области отражения. Поэтому количественно^ изучение формн сигналов и ее эволюции во времени позволит получить новую, полезную информацию о свойствах области отражения к ее динамике во времени.

Использование квадратурных, компонент принятого сигнала при анализе его формы с высоким временным разрешением, дает возможность не только иметь более чувствительные к искажениям составляющие сигнала по сравнению с огибающей, но и возможность реализации способа- визуализации этих искажений. Возможность последнего реализуется при дополнении осциллограмм сигнала фазовыми диаграммами. Наиболее часто встречающиеся в экспериментах форт фазовых диаграмм приведены на рис.го.

Рис.го Л) демонстрирует влияние на форму фазовой диаграмммы второй производной фазовой характеристики канала. Такие Форш обычно наблюдаются на частотах близких к критическим.

Рис. йо. Характер ные формы огибающих и фазовых диаграмм сигналов, отраженных при ЕЗ ионосферы.

Рассмотренная совокупность параметров является основой детального исследования формы сигнала, его тонкой структуры и определения искажений, вносимых в сигнал каналом распространения. Тонкая структура сигнала является источником дополнительной информации и в первую очередь дает возможность разрешения отдельных рассеивающих центров. Исследование искажений является шагом к выработке'практических рецептов построения системы адаптации передаваемого сигнала к каналу распространения.

Опробованная нами методика и действующий макет измерительного комплекса показали эффективность выбранного пути, позволяющего прсводить исследования свойств декаметрового радиоканала ВЗ в наиболее полном объеме - для каждого зондирующего импульса.

9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Эксперименты о применением сложных сигналов в целях зондирования ионосферы показали целесообразность их использования в ионосферных измерениях. Получаемая высокая разрешающая способность без потери помехоустойчивости системы зондирования позволяет раскрыть внутреннюю структуру диффузных отражений, не разрешаемых простыми импульсными сигналами длительностью 70-100 мкс. Повышается как потенциальная, так и реально достижимая точность измерения времени задержки, а когерентный прием позволяет просто- решать проблему измерения величины и знака доплеровской чветоты отраженного сигнала. При этом с применением метода пространственно-разнесенного приема с малой базой решается задача определения углов прихода сигналов. Увеличение точности разрешающей способности и числа измеряемых параметров отраженных сигналов приводит к повышению информативности измерений в области зондирования ионосферы и ионосферного распространения радиоволн.

Использование разработанной аппаратуры и опыт работы со сложными сигналами привел к обнаружению не отмечаемого ранее воздействия канала на изменение внутриимпульсной фазовой структуры си!нала, заключающееся в искажение Форш его квадратурных компонент.

Показано, что наблюдаемые искажения фермы кьадратурной составляющей сигнала являются следствием неравномерности амплитуд-

но-частотной характеристики канала в полосе сигнала. В составе сигнала появляется дополнительная квадратурная составляющая, амплитуда которой в первом приближении пропорциональна производной по времени синфазной составляющей сигчэла с коэффициентом 7, характеризующим наклон амплитудно-частотной характеристики канала в окрестности несущей частоты сигнала.

Показано, что на импульсных сигналах, форма временной производной которых имеет существенное отличие от формы самого импульса, в условиях ВЗ искажения наблюдаются практически всегда. Причем, искажения могут вноситься как -фиродной средой, так и аппаратурной частью канала. Для учета последних необходимо проводить калибровку аппаратуры. Влияние искажений хорошо прослеживается по (фазовой диаграмме.

Коэффициент 7, новый информационный параметр, впервые введенный нами лля количественной оценки искажений, приобретаемых сигналом в линейном однолучевом канале.

Создан измерительный комплекс для исследования частотной зависимости амплитудно-фэзовых характеристик радиоканалов путем регистрации 'формы принимаемого сигнала по его квадратурным сои • тавляюцим, существенно расширяющий возможности зондирования ионосферы. Реализованный метод обладает высокой чувствительностью, хорошим временным разрешением и более высокой точностью измерения амплитудно-частотной характеристики канала по сравнению с известными методами [1].

Наклон амплитудао-частотной характеристики канала, определяемый по экспериментальным данным в условиях вертикального зондирования, на фиксированной частоте, характеризуется быстрой временной изменчивостью, вплоть до изменения знака.

Разработанная аппаратура прошла проверку б режиме вертикального 'зондирования Полученные результаты подтверждают правильность выбора основных предпосылог положенных в основу предлагаемого метода исследования формы отраженных сигналов по форме его квадратурных составляющих.

ЛИТЕРАТУРА.

Основное содержанке диссертации • опубликовано в следующих работах:

1*. .Засенко В.Е. Некоторые вопросы повышения помехоустойчивости систем радиозондирования ионосферы. // сб. Исследование ионосферы, 1969.- Новосибирск: Наука. - С. 221-227.

2*. Засенко Б.Е. Результаты использования кодированных импульсов для вертикального зондирования ионосферы. // X Всесоюзна»"» конференция по распространению радиоволн, тезисы докладов., 1972. - М.:Наука , - С. 141-143.

3». Засенко В.Е., Анщенко Л.П. Индикация волнообразных процессов в ионосфере при непрерывной регистрации действующей высоты с повышенной разрешающей способностью. // Исследования ис геомагнетизму, аарономиии физике солнца., 1975, Н 33. - Иркутск: 0. 61-65.

4*. Засенко В.Е., Матюшонок O.U. Применение сложных сигналов для ионосферных исследований. // Всесоюзная научно - техническая кожЬэренция "Теория л техника сложных сигналов". Аннотации и тезисы докладов.,'1979.- M.,to;cK: С. 42.

5*. Засенко В.Е., Галкин А.Ш. Вяриации группового и фазового путей КВ си.гн' па во время солнечного затмения 31 июля 1у81 г. по наблюдениям в Иркутске. // Исследования по геомагнетизму, Бэрономии и физике Солнца, 1982, м 59. - М.: Наука. - С. 115117.

6*. Засенко В.Е., Брыьько И.Г., Матюшонок С.М., Мозеров И.О., Тищенко Д.К. Аппаратура для измерения неоднородной структуры ионосферы.// Исседования по геомагнетизму,аэрономии и физике Солнцы, 1962,N 60. - М.: Наука. - С. 173-175." -

7*. Засенко З.Е. О мелкомасштабной, структуре области F ионосферы, //Известия ВУЗов РАДИОФИЗИКА, 19В5. Т. XaVIIT, N 3. -Горький: - С. 283-292.

6*. Засенко В.Е., Пежемский А.И. О форме квадратурной составляющей сигнала.// Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, 1902,N 60. - М.: Наука . - О. 194-197.

9*. Засенко В.Е., Ильин Н.В., Орлов А.И., Орлов И.И. Наблюдение микромноголучевости при вертикальном зондировании ионосферы. // XVI Всесоюзная конференция по распоостранению радиоволн. Тезисы докладов. 41, 1990. - Харьков":С. 2?5-

10«. Засенко P.E., Заворин A.B.. Ильин И.В., Медведев A.B., Орлов А.И., Орлов И.И., Шиынев В.Г. О многолучеьости сигналов г^и вертикальном зондировании ионосферы. // Иоечедованин но геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, , г: яч. - м.: Науки. - 0. 197-203.

11*. Засенко В.Е., Ильин Н.В., Орлог И.И. Изучение тонкой структуры сигналов отраженных от ионосфеш. // Препринт 12-91 СибИЗМИР. -Иркутск: 1'991. - 10 с.

12*. Засенко В.Е., Ильин Н.В., Ошюь И.И. Исследование некоторых дисперсионных характеристик KB радиоканала // Препринт 4-92 ИСЗФ. - Иркутск: 1992. - 12 С.

13*. Засенко B.R., Ильин Н.В., Орлов И.И. Тонкая структура сигналов отраженных от ионосферы. // исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солниа, 1993, N '00. - 0. (в печати)

Список цитируемой литературы.

!. Дэвис К. Радиоволны в ионосфере, - М: Мир, 1973 - 502 с.

2. Turner- J.P. Automation of vertic-ч! incidence ionogram intei'pretation and reduction // Projaot Report IPS-R14. -Sydneys 197Ö. - 35 p.

3. Васин B.H., Степанов Б.М. Выходные сигналы радиотехнических устройств при оптимальной фильтрации. - М.г Энергия, 1967. - 144 с.

4. Ширман Я.Д. Разрешение и сжатие сигналов. - M.s Сов. Радио, 1974. - 360 с.

5. Кариентье М. Современная те рия радиолокации. - М.: Сов. Радио, 1965. - 215 с.

6. Голомба С. Цифровые методы в космической связи. -М.: . Связь, 1969. - 272 с.

7. Огава Т. Вариации частоты при распространении КВ. //ТИРЭ, 1958, N 12. - С. 1934-1939.

8. Миркотан С.Ф., Вологдин А.Г., Смородинов В.А. Статистические свойства квадратурных составляющих ионосферного сигнала. . // Вестник МГУ Физ. астрон., 1978, Т. 19, N 6. -М.:С. 81-83.

9. Афраймокич Э.Л. Интерференционные методы радиозондирования ионосферы. - М.: Наука, 1982. - 198 с.

10. С со J D.O., Storey J.fi. // Rad'") Sol., 1964, v. 68. -

p. 1155-1159.

11. Re.imsch Bodo W. Nevy techniques in ground japed ionoepheiMS pouncting and studies. // Radio Soi., 19( ~>, v.21 , No.3. -pp. 331-341.

12. Васильев K.H., Васильев Г.В. Аналоговые ионозонды (Обзор) // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике сольца., 1?ЯС<, Ii 59. - М. :' Ifey'Kß. - С. 52-58.

13. Райт. Некоторое современные радиоустройства для исследования структуры ионосферы и движений е ней. // ТИИЭР, 1969,Т. 57. N 4. - G. 122-128.

14. Бркнько И.Г., Галкин И.Л., Громов В.П., Литовкин Г.И..Матюшонок С.М., Мизеров И.О., Носов В.Е. ЛЧМ~зонд и его потенциальные возможноеги // Препринт СибИЗШР СО АН СССР N 2-90. - Иркутск: 1990. - 14 С.

15. Филипп К.Д., Блаунлтейн Н.Ш., Ерухимоь Л.М., Иванов В.А., Урядов В.П. Современные метода исследования динамических процессов в ионосфере. - Кишинев: Штиинца, 1991. - 206 с.

16. Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. - М.: Сов. Радио, - 1963, 320 с.

17. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы. М.: - Сов. Радио - 1971, 563 с.

18. Петрович Н.Т., Размахнии М.К, Системы связи с шумопо-добными сигналами.. - М.: Сов. Радио, 1969. ^ 232 с.

19. Слока В.К. Вопросы обработки радиолокационных сигналов. - М.: Сов. Радио, 1970. - 255 с.

20. Тепляков И.М. Радиотелеметрия. - М.: Сов. Радио, 1966. - 312 С.

21. БернФельд М. Свойство двоичных последовательностей // ТИИЭР 1964 ,'Г 52 - С 791-792.

22. Munro G.H, // Proo. Roy. Sooiety, Series A, 1953, v. 219, N 1139. - p. 447.

23. From W.R. and Whitehead .T.P. The uoe of the phaeor display in studying ionospheric radio echoes. // J ATP - v 43 N 12 1981 - p 1265 - '266.*

24. Жодзинский М.И., Мазепа P.Б., Овсяников Е.П., и др. Цифровые радиоприемные системы: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990. - 208 с.

25. Проскурин Е.В., Коровин A.B. Автоматизированная станция ВНЗ. // Метеорное распространение радиоволн, 1979,N 14. -Казань: С. 35-38.

26. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. - М.: Наука, 1967. - 684*с.

27. "Vagner L.S., Goldstein j.a. Hif'-resolution probing of the HP iorvoapherlo ekywave chanel: F2 lauer results. // Radio Soience, 1985, v.20, No.3. - pp. 287-302.

28. .Гоноровский И.О. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: 7 Сов. Радио, 1977, - бозс.