есорного посилення. Зростання відносини сигнал/шум досить значне і становить 20-40дБ. Для побудови цифрового приймача ЛЧМ сигналів добре підходить відомий субмодуль цифрового прийому ADMDDC4x16v3, який виробляється Російською компанією Інструментальні Системи raquo ;. Цей субмодуль призначений для створення систем збору і цифрової обробки високочастотних аналогових сигналів з широким і зосередженим спектром в смузі від 1,0 до 170 МГц. Субмодуль дозволяє виконувати наступні операції: - виділення (фільтрацію) корисних сигналів з усього спектру вхідного сигналу або на виході широкосмугового ПЧ аналогового приймача;- Обробку даних кожного каналу своїм DDC. Субмодуль містить: - чотири 16-розрядних АЦП з частотою дискретизації до 100 МГц;- Чотири чотирьохканальних мікросхеми DIGITAL DOWN CONVERTER (DDC) GC4016 фірми Texas Instruments для вилучення цікавить смуги частот зі смуги частот вхідного сигналу, перетворення цієї смуги в смугу модулюючих частот і виведення її у квадратурі. Це перетворення виконується зміщенням цікавить смуги частот до нульової частоті при цифровому множенні даних від АЦП на квадратурній опорне коливання внутрішнього генератора DDC.
. Принципи побудови та використання сучасних бортових іонозондов
Основні?? ринцип створення сучасних наземних цифрових іонозондов природним чином перенесені на конструювання бортових пристроїв. Більше того, не тільки принципи, але часто і елементи конструкції, зрозуміло, з урахуванням їх космічного базування залишилися колишніми. Так дігізонд 128PS був перероблений Університетом в Лоуелл в блок невеликої потужності 128S, придатний для використання в космосі. Іонозонд 128S дозволяє одночасно вимірювати амплітуду, фазу, доплеровский ефект, дальність відбиття і поляризацію хвилі. Бортове використання прямого дискретного Фур'є-перетворення для посилення відносини сигнал/шум, усунення перешкод і визначення природи сигналів, використовувані в цьому приладі, дозволяють застосовувати його не тільки в якості іонозонда зовнішнього зондування для цілей контролю параметрів іоносфери і подальшого автоматичного картування планетарної іоносфери, а й в інших цілях. Так, перспективним вважається використання приладу на борту населених космічних лабораторій (КЛА) Спейс Шаттл raquo ;, де оператор може керувати режимом роботи приладу в процесі наукових досліджень. При наявності синхронізованого датчика на Землі, цифрової зонд 128S на борту супутника може працювати в режимі трансіоносферного зондування. Його творці підкреслюють, що, будучи встановленим на ШСЗ з низькою орбітою (100-400 км), він може приймати сигнали від радіохвиль, розташованих в природних радіоканалах, які знаходяться в іоносфері поблизу областей зменшення іонізації (наприклад, в долині, або на висотах мінімуму частоти зіткнень), що необхідно для вивчення умов і механізмів поширення радіохвиль на великі відстані.
Найхарактернішою рисою іонозонда 128S є використання комплексного спектрального аналізу в процесі отримання іонограми. Це дозволяє значно посилити сигнал при когерентном прийомі навіть у разі швидкого руху антени, характерного для зовнішнього і трансіоносферного зондування.
Для обмеження потоку даних використовується бортовий процесор, в якому є схема порівняння сигналів, що вибирає серед всіх сигналів найбільший окремо для кожного дискрета дальності. Швидкий аналіз спектра уможливлює когерентне детектування всіх приходять відбитих сигналів, а також поділ і визначення кутів приходу сигналів для всіх обраних інтервалів діяльностей. Режим максимальної амплітуди використовується для отримання многопараметрических цифрових іонограми. Для кожного з наявних 38 дискретов дальності визначається максимальна з виміряних амплітуд для трьох сусідніх дискретов або інтервалів затримки, вісім доплеровских частот і дві поляризації. Така багатопараметрична система робить можливим одночасне вимірювання і запис до 16 різних іонограми (вісім доплеровских частот і дві поляризації) без збільшення збереженої інформації для однієї з 38 діяльностей на кожній робочій частоті. Інший типовий бортовий іонозонд (блок 5Д2) розроблений для використання в багатоцільових ШСЗ, застосовуваних в американській програмі військових метеорологічних супутників.
Для зменшення впливу іонозонда на системи супутника прийняті наступні обмеження максимальна потужність випромінювання 30 Вт (у порівнянні з 300 Вт на Алуетт - 1 або ІК 19), максимальна довжина антеною штанги 17 м, максимальна швидкість передачі даних 3 168 біт/с (~ 3,17 кГц). Ці обмеження разом з вимогою зняття іонограми за досить малі інтервали часу для точного визначення параметрів іоносфери вимагають використання в іонозонде складного зондуючого сигналу. У такому сигналі на кожній частоті надсилається 27 імпульсів, кожний з яких складається з чотирьох суміжних імпульсів по 133,3 мкс. Непарні частоти використовують...
