Исследования временных вариаций и статистических характеристик ВЧ-сигналов

Внедрение: 2017  г.

В статье [1] приведены результаты модернизации аппаратного комплекса станции Ростов, предназначенного для регистрации эталонных сигналов радиостанции точного времени (РТВ). Применяется современный АЦП E20‑10, позволяющий регистрировать сигналы на промежуточной частоте 500 кГц без обрывов фазы. Синхронизация от базового высокостабильного генератора позволяет измерять доплеровские сдвиги частоты сигнала. Приведены результаты обработки зарегистрированных сигналов РТВ в минимуме солнечной активности, которые иллюстрируют расширение информативности измерений после модернизации оборудования станции Ростов.

Схема приемного оборудования представлена на рисунке 1. Сигналы принимаются на дипольную горизонтальную вибрационную антенну (1) длиной 15 м, расположенную на крыше 9‑ти этажного здания НИИФ ЮФУ, и через балансировочные узлы (2, 3) по 50 Ом кабелю подаются на входы трех радиоприемных устройств сигналов точного времени (4, 5, 6). Выходные сигналы со второй промежуточной частотой 500 кГц поступают на вход 4‑канального модуля АЦП E20‑10 с интерфейсом USB 2.0.

Рисунок 1. Схема оборудования: 1 – горизонтальная вибрационная антенна; 2, 3 – согласующие трансформаторы; 4, 5, 6 – радиоприемные устройства; 7 – блок основных частот; 8 – контрольный осциллограф; 9 – АЦП Е20‑10; 10 – ПК.

Прием сигналов РТВ ведется с полосой частот 0,5 кГц (± 0,05 кГц) при задержке сигнала 3 мс. На входы базового сигнала радиоприёмных устройств подаются сигналы с высокостабильной частотой 1 МГц от блока базовых частот и синхронизации (7), выполненного на базе опорного генератора «Гиацинт‑М». 

На четвертый вход АЦП подается калибровочный сигнал 500 кГц от блока основных частот и синхронизации (7). Аналого-цифровое преобразование сигнала осуществляется в покадровом режиме, частота преобразования АЦП – 2500 кГц. 

Для изучения вариаций частоты сигнала, которые возникают при ионосферном распределении, реализован спектральный анализ на интервалах 20‑60 с. В статье приведены результаты тестирования модернизированного метода и оборудования, проведенного в условиях минимума солнечной активности. Пример полученной спектрограммы показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Спектрограмма сигнала, полученного 14.03.2017 г. в 12:24 мск.

Приведенные в статье результаты иллюстрируют расширение информативности измерений и обработки реперных ВЧ‑сигналов РТВ после модернизации техники и оборудования станции Ростов.

Источник:
I.I. Ivanov, A.I. Skazik and G.I. Kuleshov, "The modified techniques and instrumental set to research temporary variations and statistical characteristics of HF signals on the line Moscow –– Rostov," 2017 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW), Divnomorskoe, 2017, pp. –115‑117, doi: 10.1109/RSEMW.2017.8103581.

Разработчик: Иванов И.И., Сказик А.И. (Отдел РиКИ НИИ физики ЮФУ, Ростов-на-Дону), Кулешов Г.И. (АО КБ «Связь», НТЦ ПИиР, Ростов-на-Дону)