Решение корреляционных задач по данным от модуля E20-10

Внедрение: 2017 г.

В продолжение статьи о радаре некогерентного рассеяния (г. Змиев, Украина) мы находим новые материалы по данной теме, связанные с применением модуля E20‑10 в сборе данных при решении корреляционных задач.

Согласно статье [1], собранные данные используются для расчета корреляционных функций (КФ) – для оценки электронной плотности, ионного состава, температуры ионов и электронов, а также при вычислении квадратурных КФ для оценки скорости плазмы. С 2012 года в составе радара действовала новая система обработки данных на базе модуля АЦП Е20‑10. ПО, разработанное для обслуживания системы, представляет собой приложение Microsoft Windows. Оно устанавливает соответствующий режим E20‑10, записывает необработанные данные для каждого сканирования радара (1464 сканирования являются ответом на 1‑минутный сеанс измерения), вычисляет КФ сигналов радара и визуализирует полученные данные. Авторы отмечают, что высокоскоростной интерфейс и высокопроизводительный ПК позволили значительно увеличить частоту дискретизации.

Результат обработки данных радара некогерентного рассеяния представлен на рисунке 1. 

Рисунок 1. Результаты обработки данных, полученных радаром «Харьков НС» 23 марта 2017 г. (EET – восточноевропейское время).

В статье [2] авторы рассмотрели аппаратурно-методические особенности режима работы радаров некогерентного рассеяния при одновременном зондировании ионосферы в вертикальном и наклонном направлениях (рисунок 2). Целью данной работы является представление особенностей реализации и оценка возможности одновременного использования двух антенн (зенитной НДА‑100 и полноповоротной ППА‑25) для исследования временных и пространственных вариаций ионосферных параметров, динамических и волновых процессов в ионосфере.

Рисунок 2. Диаграмма одновременного вертикального и наклонного зондирования.

Диаграммы направленности этих антенн приведены на рисунке 3.

Рисунок 3. Нормированные диаграммы направленности зенитной (НДА‑100) и полноповоротной (ППА‑25) антенн.

Для обеспечения режима работы с двумя антеннами и использования максимума возможностей радара НР задействован новый многоканальный коррелятор, выполненный на основе модуля АЦП E20‑10 и ПК. Коррелятор используется для одновременной обработки сигналов, выделенных радиоприёмной системой по трём парам квадратурных каналов: трактов зенитной антенны НДА‑100 с несущими частотами f₀ и f₁, а также тракта полноповоротной антенны ППА‑25 с несущей частотой f₀.

Источники:

1. Bogomaz, Oleksandr & Miroshnikov, Artem & Domnin, Igor. (2017). Peculiarities of database for Kharkiv incoherent scatter radar. 1‑4. 10.1109/UkrMiCo.2017.8095424.
2. Обеспечение режима одновременного зондирования ионосферы в вертикальном и наклонном направлениях с помощью радаров некогерентного рассеяния / Л.Я. Емельянов, Я.Н. Чепурный // Вестник НТУ «ХПИ». Серия: Радиофизика и ионосфера. – Х.: НТУ «ХПИ», 2017. – № 47 (1268). – С. 44‑50.

Разработчик: Богомаз А.В., Домнин И.Ф., Емельянов Л.Я., Мирошников А.Е., Чепурный Я.Н. (Институт ионосферы НАН и МОН Украины, г. Харьков)