Разработка нелинейного радиолокатора для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты, страница 38

Промоделируем работу нелинейного радиолокатора в программе Micro-Cap 9.0.

Для этого соберем следующую схему:

Рис. 7.2.1. Макет работы НЛР.

Где:

V1 – источник синусоидального сигнала с частотой 700 Гц.

V3 - источник синусоидального сигнала с частотой 300 Гц.

Sum1, 2- сумматоры.

Carrier – источник синусоидального несущего сигнала с частотой 10 КГц.

X1 – Перемножитель. Обеспечивает модуляцию несущей комбинацией частот 300 и 700 КГц.

X4 – усилитель несущей.

Несущая добавляется на sum2 чтобы скомпенсировать идеальную модуляцию на X1.

X5 - Усилитель выходного сигнала.

D1 – искусственная нелинейность.

D1+D2 (при R2 -> 0) – имитирует естественную нелинейность.

В данном эксперименте используется так же так называемая параметрическая локация, при которой излучаемая несущая частота модулируется некоторой комбинацией частот (В данном случае 700 Гц и 300 Гц). Более подробно об этом будет рассказано позже.

Сперва рассмотрим случай искусственной нелинейности. Положим, что сопротивление R2 очень велико и практически весь ток течет через D1, где в роли D1 – искусственной нелинейности выступает диодный мостик HSCH-9301.

Рис. 7.2.2. Напряжение на выходе модулятора и на искусственной нелинейности (HSCH-9301).

Как видим, через диодный мостик проходит только положительная полуволна.

Рис 7.2.3. Анализ работы НЛР в частотной области:

Ø На входе модулятора.

Ø На выходе НЛР.

Ø На искусственной нелинейности (HSCH-9301).

Как видим, НЛР генерирует зондирующий сигнал на частоте 10 кГц, промодулированный частотами 300 Гц и 700 Гц.

В результате, отраженный от искусственный нелинейности сигнал, представлен на рисунке 7.2.3. Видно, что уровень сигнала на второй гармонике существенно превышает уровень третьей гармоники, что позволяет сделать вывод, что исследуемый объект – искусственная нелинейность.

Теперь промоделируем ситуацию естественную нелинейность. Для этого номинал сопротивления R2 устремим к 0. Тогда D1 и D2 вместе имитируют естественную нелинейность (Например, ржавый гвоздь / саморез).

Рис 7.2.4. Напряжение на выходе модулятора и на естественной нелинейности.

Рис 7.2.5. Анализ работы НЛР в частотной области:

Ø На входе модулятора.

Ø На выходе НЛР.

Ø На имитации естественной нелинейности.

Видно, что уровень мощности отраженного сигнала на третьей гармоники существенно выше, чем на второй, что позволяет сделать вывод о том, что обнаружена естественная нелинейность.

Рассмотрим более подробно параметрическую локацию. Её идея является логическим продолжением метода нелинейной радиолокации. В обоих методах регистрируются спектральные различия принимаемых сигналов от неподвижных объектов. Однако в отличие от нелинейной радиолокации, круг обнаруживаемых объектов в параметрической локации значительно шире.

Изменяя мощность излучаемого сигнала или спектральный состав зондирующего сигнала возможно более точно идентифицировать обнаруженную нелинейность.

Так, в ходе эксперимента, изменяя мощность зондирующего сигнала удалось получить ВАХ диода HSCH-9301.

Рис. 7.2.6. Сигнал, отраженный от диода HSCH-9301.

Из документации на диод HSCH-9301 взята его ВАХ:

Рис. 7.2.7. ВАХ диода HSCH-9301.

Таким образом видно, что параметрическая локация позволяет более точно определить идентифицировать обнаруженный объект, снижая вероятность ложного обнаружения, что значительно повышает удобство работы с устройством и увеличивает скорость обследования помещений.

8. Экономическая часть проекта.

8.1. Составление плана графика проводимых работ.

Планирование данной разработки заключается в составлении календарных планов и определения денежных средств, трудовых и материальных ресурсов, необходимых для запланированных работ. Необходимыми данными для составления плана являются перечень основных задач, стоящих перед разработчиком, а также сроки выполнения и плановые нормативы для определения объема работ и затрат.

По каждому разделу исполнителями устанавливаются сроки сначала и окончания работ, календарные мероприятия. Планирование разработки производится с использованием ленточных графиков.