Радиореконструктор

 

Использование: радиотехника, в частности диагностическая и измерительная техника , радиосистемы восстановления образной информации. Сущность изобретения: радиореконструктор содержит линейную эквидистантную решетку 1 из М .приемоусилительных элементов 2, первую диаграммообразующую схему (ДОС) 3 размерности N 2М-1, соединенные с ней короткозамыкатели 4, невзаимные вентили 5 и соединенную с ними вторую ДОС размерности N 6. Первые М выходов второй ДОС 6 последовательно соединены с М направленными ответвителями 7 и короткозамыкателями 8, а остальные М-1 выходов соединены с согласованными нагрузками 9. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4782752/09 (22) 15.01.90 (46) 07.04.93. Бюл, N. 13 (71) Московский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) Е.Н. Воронин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1184035, кл. Н 01 Q 3/26, 07.10.85, (54) РАДИОРЕКОНСТРУКТОР (57) Использование: радиотехника, в частности диагностическая и измерительная техника. радиосистемы восстановления образной информации. Сущность изобретеИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для медицинской диагностики, геофизической разведки и решения других задач дистанционного зондирования с помощью радиоволн.

Цель изобретения — повышение точности отображения объектов по рассеянному и(или) излученному ими электромагнитному палю в ближней зоне.

На чертеже изображена структурная электрическая схема радиореконструктора.

Радиореконструктор содержит линейную эквидистантную решетку 1 из М приемоусилительных элементов 2, расположенных в позициях R>,...R>,...RM на оси Z. Выходы приемоусилительных элементов 2 подключены к M первым входным плечам первой диаграммообразующей схемы (ДОС) 3, имеющей N

- 2М - 1 входов и N выходов. Остальные М вЂ” 1 входов первой ДОС 3 подключены к М - 1 короткозамыкателям 4М выходов первой ДО С

3 подключены к N весовым ослабителям 5, которые выполнены в виде невзаимных вентилей илиусилителей с коэффициентами переда5U 1807441 А1 (я)5 6 02 В 27/04, G 01 S 13/74 ния: радиореконструктор содержит линейную зквидистантную решетку 1 из M приемоусилительных элементов 2, первую диаграммообразующую схему (ДОС) 3 размерности N = 2М-1, соединенные с ней короткозамыкатели 4, невзаимные вентили 5 и соединенную с ними вторую ДОС размерности N 6. Первые М выходов второй ДОС 6 последовательно соединены с М направленными ответвителями 7 и короткозамыкателями 8, а остальные М-1 выходов соединены с согласованными нагрузками 9. 1 ил, — — 1 — 1 — 1 -1 чи y>,...ó,у„„,.у„,...у впрямом направлении (слева-направо) и ,у1 „., уп,...у, уп,... VN в обратном (справа-налево), N весовых ослабителей 5 подключены к N входам второй ДОС 6, имеющей N входов и Nвыходов,,Первые М выходов второй ДОС 6 последовательно подключены к М направленным ответвителям 7 и к М короткозамыкателям 8, а остальные M-1 выходов к M--1 согласованным нагрузкам 9.

Предлагаемый радиореконструктор работает следующим образом.

Решетка 1 приемоусилительных элементов 2 регистрирует радиоголограмму ближнего электромагнитного поля излучения обьектов в виде комплексных амплитуд напряжений на своих выходах: и =u(R1), ...и(в.),.Ä u(R.) (1) Оптимальный в среднеквадратическом смысле(в среднем) алгоритм реконструкции источников радиоголограммы (1) в дискрет1807441 ных эквидистантных точках Р1,.„,Pm...,Р определяется матричным соотношением вида

< 0,0 ) И(В „,„) N "= <Ц N () ((<ц (1)(1 0 )(() ) (о о па т °

< Y(Pm) = < U (Вупп) и (2) -1 1 и — 1 (Вдц )Я =(ДПФ)1т1dlag(g )Я(ДПФ)Я

Таким образом, предлагаемый радиореконструктор позволяет повысить точность

< -1 а где(Втп)м =(В(йпу,Pri)) — теплицеваЯ матРица + < О, О ) 1ч ) (В тп ) м = 0 ) ч (5) (В СИЛУ ЭКВИДИСтаНтНОСтИ ТОЧЕК Rm И 1=у) РаНга М,составленная из функций Грина (ФГ) элементов (В, — поле излучаемое m-эле- (< U ф () (В „) „„( а ментом в точку Рп при единичное токе íà его

0 0 ". 0 1 входе). Сложность алгоритма (2) заключает-, ся в трудности обращения теплицевой мат-. + <О, О)) (В „) и 1= < () ) — 1 (+1) рицы (Bmn) с помощью аппаратурных сРедств, Наиболее просто обращаются цир- 5 Именно итерационную процедуру (5) и реа кулянтные матрицы. Поэтому алгоритм (2) лизует предлагаемый реконструктор. Дейцелесообразно выразить через циркулянт, ствительно. Рез льтат вычисления первой 1

Известно, что любую теплицевую ма рацу итерации <.()(ч появляется на Д выходах (В )рц Ранга М можно иокаймитьи циРкУ 0 второй дОС 6 в силу указанного выше свойтной (4mn)N ранга (ч = 2М - 1 (1): 20

СтВа (4) цИРКУЛяНтНОй МатрИцЫ (В mn)N которые воспроизводятся соответствующи(Вmn)ì = (" 0)р1(Впуп)(((0 )N, (3) ми свойствами ДОС 3 и 6 и невзаимными . ослабителями 5 при прямом проходе волн

25 слева-направо, когда осуществляется умногде (1,0)N =(— ) 4 — взаимно транспониро0 жение на diag (у ).. Вычисленйе второй итерации < 04 -) обеспечивается переотраванные и ямо гольные матрицы размера

1 жением М-1 сигналов первой итераранга М и нулевую матрицу (О) размера (М—

1) M. 30 ции< Uh)) короткозамыкателями 8 и

Благодаря спектральному разложению поглощением М вЂ” 1 сигналов согласованныпрямой и обратной циркулянтных матриц ми нагрузками 9, что эквивалентно матричному перемножению < UN ) (— — . Эти

1 Р 1 0

0 0 35 сигналы проходят справа налево систему .,ДОС 6, ослабители 5 и ДОС 3, что согласно. (4) эквйвалентно умножению на матрицу . (Bmn)N в алгоритме (5). Затем сигналы на входах первой ДОС переотражаются корот + 1 где (ДПФ ) Я- — матрица прямого(обратно.— 40 козамыкателями 4, что эквивалентно умно- го)дискретного преобразования ФУРье Ран- жению на матрицу (— — ) во второй

0 0

1 0 1 га N, diag гу — )-диагонапэная матрица итерации(5). Прохождениеэпементоа 3,5, 6 из собственных значений матриц в прямом эквивалентно умножению на матт 45 рицу (Bmn), как и в случае с первой итера- . (В п п ) g» . вычисление алгоритма типа (2) не составляет труда для кольцевых решеток цией Ц,й ..Непрерывное поступление

< 11 и . Неп е ывное пост пление ,. 1, когда матрица(Bmn)действительно цирку- сигнала <0,0)N в пеРвУю ДОС 3 от решетки лянта. Для этого как и в прототипе (2) необ- 1 при одит. также к его дэбавлению к ер оходимыдае ДОС 3 и о, еыпопняющиеДПЦг 5р му слагаемому итерации < Ug)..И так даи ослабители 5, осуществляющие умноже- лее. Вывод k-итерации с выходов второй

+" ДОС 6 осуществляется M направленными ние на собственные значени" (у ). Одна ответвителями 7 со слабыми переходными ко благодаРя соотношению (3) ал ори™ (2) ослаблениями (>20 дБ). Благодаря сходимодля линейной реше ки 1 може быть также 55 сти процесса (5) к(2) ответвляемые сигналы сведен к обРащению циркУлЯнтных матриц пропорциональны искомым результатам pe(Bmn)N c помощью ДОС 3 и 6. В (1) показано, он ии <у что к результату (2) стремится следующая итерационная процедура

1807441 отображения обьектов в ближней зоне решетки по рассеянному и(или) излученному ими радиополю.

Формула изобретения

Составитель Е.Воронин

Техред М,Моргентал Корректор М,Андрушенко

Редактор

Заказ 1379 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Радиореконструктор. содержащий линейную эквидистантную решетку из М при емоусилительных элементов и последовательно соединенные первую диаграммообраэующую схему, имеющую N = 2М-1 входов и N выходов, N весовых ослабителей и вторую диаграммообразующую схему, имеющую N входов и Nвыходов,,причем M при, емоусилительных. элементов соединены с

М-входами первой диаграммообразующей схемы, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности отображения объектов по рассеянному и/или излученному электромагнитному полю в ближней зоне, М-1 входов первой диаграммообразующей схемы. под-. ключены к короткозамыкателям весовые ослабители выполнены в виде невзаимных вентилей с относительными коэффициента— 1 ми передачи р и у, при этом выходы первой диаграммообразующей схемы соединены с входами второй диаграммообразующей схемы через невзаимные вентили с относительными коэффициентами переда10 чи yл,,,а входы второй диаграммообразующей схемы соединены с выходами первой диаграммообразующей схемы через невзаимные вентили с относительными коэффи— 1 циентами передачи у>, где y> — n-e собственное значение циркулянтной матрицы размерности N, образованной из функции Грина приемоусилительных элементов, первые М выходов второй диаграммообразующей схемы подключены к последова20 тельно соединенным направленным ответвителям и короткозамыкателям, а остальные М-1 входов подключены к согласованным нагрузкам.