Что такое частота повторения импульсов в радиолокации. Как связаны частота и период следования импульсов. Какие временные интервалы существуют в цикле работы импульсного радара. Как формируются пачки импульсов.
Что такое частота повторения импульсов в радиолокации
Частота повторения импульсов (ЧПИ, англ. Pulse Repetition Frequency, PRF) — это ключевой параметр импульсных радиолокационных станций, определяющий, сколько зондирующих импульсов излучается передатчиком за единицу времени, обычно за одну секунду.
ЧПИ напрямую связана с периодом повторения импульсов (ППИ, англ. Pulse Repetition Time, PRT) — временем между началом одного импульса и началом следующего:
ЧПИ = 1 / ППИ
Таким образом, чем выше частота повторения импульсов, тем меньше период между ними. Выбор оптимальной ЧПИ очень важен для эффективной работы радиолокатора.
Основные временные интервалы в цикле работы импульсного радара
Полный цикл работы импульсного радиолокатора включает несколько ключевых временных интервалов:
- Длительность импульса τ — время излучения одного зондирующего импульса
- Интервал приема — время ожидания и приема отраженных эхо-сигналов
- Интервал покоя — время между окончанием приема и началом следующего импульса
- Период повторения импульсов — полное время цикла от начала одного импульса до начала следующего
Как эти интервалы связаны между собой? Длительность импульса τ обычно намного меньше периода повторения. Интервал приема занимает большую часть периода. Интервал покоя может отсутствовать или быть очень коротким.
Зачем нужен интервал покоя в работе радиолокатора
Интервал покоя между окончанием приема эхо-сигналов и началом следующего зондирующего импульса выполняет несколько важных функций:
- Перепрограммирование фазовращателей в радарах с фазированными антенными решетками для изменения направления луча
- Проведение внутренних тестов и калибровки приемного тракта
- Обработка принятых данных
- Подготовка передатчика к излучению следующего импульса
Длительность интервала покоя может составлять до 200 мкс в сложных радиолокационных системах. В это время приемник уже выключен и не может принимать эхо-сигналы.
Режим излучения пачек импульсов
Многие современные радиолокаторы используют режим излучения не одиночных импульсов, а их пачек — групп из нескольких близко расположенных импульсов. Это дает ряд преимуществ:
- Повышение средней излучаемой мощности
- Улучшение разрешающей способности по дальности
- Возможность измерения скорости цели на основе эффекта Доплера
- Повышение помехозащищенности
При излучении пачки период повторения отсчитывается между началами пачек. Внутри пачки импульсы следуют с более высокой частотой повторения.
Выбор оптимальной частоты повторения импульсов
- Максимальную дальность обнаружения целей
- Однозначность измерения дальности
- Разрешающую способность по дальности
- Возможность измерения скорости цели
Как выбрать оптимальную ЧПИ? Нужно учесть следующие факторы:
- Требуемая максимальная дальность действия
- Диапазон скоростей целей
- Необходимая точность измерения координат
- Характеристики приемо-передающего тракта
Часто используют переменную ЧПИ или комбинацию нескольких значений для оптимизации работы радиолокатора.
Связь частоты повторения с характеристиками радиолокатора
Как частота повторения импульсов влияет на основные параметры радиолокационной станции?
- Максимальная дальность обнаружения: обратно пропорциональна ЧПИ
- Разрешающая способность по дальности: не зависит напрямую от ЧПИ
- Точность измерения дальности: улучшается с ростом ЧПИ
- Однозначность измерения скорости: прямо пропорциональна ЧПИ
Таким образом, выбор ЧПИ всегда является компромиссом между дальностью действия и точностью измерений. Для преодоления этих ограничений применяют сложные сигналы и алгоритмы обработки.
Особенности выбора ЧПИ для различных типов радиолокаторов
Оптимальное значение частоты повторения импульсов существенно различается для разных типов и назначений РЛС:
- Обзорные РЛС дальнего действия: низкая ЧПИ (50-300 Гц) для большой дальности
- РЛС управления оружием: высокая ЧПИ (5-20 кГц) для точного сопровождения
- Метеорологические РЛС: средняя ЧПИ (300-1500 Гц)
- Доплеровские РЛС: очень высокая ЧПИ (десятки-сотни кГц)
При этом современные многофункциональные РЛС часто используют режим с переменной ЧПИ, адаптируясь к текущей задаче и помеховой обстановке.
Перспективные направления в формировании сигналов РЛС
Развитие технологий позволяет существенно усложнять структуру зондирующих сигналов радиолокаторов. Основные тенденции:
- Использование сложных широкополосных сигналов
- Применение когерентных пачек импульсов
- Адаптивное управление параметрами сигнала
- Многочастотное и многоканальное зондирование
- Нелинейная частотная модуляция импульсов
Это позволяет улучшить характеристики РЛС, преодолеть классические ограничения и повысить помехозащищенность. Однако требует значительного усложнения аппаратуры формирования и обработки сигналов.
Основы радиолокации – Частота повторения импульсов
Частота повторения импульсов
время передачи
или длительность
импульса τ
Следующий
зондирующий
импульс
Тестовые
импульсы
Эхо-сигнал
интервал приема
интервал
покоя
Время повторения импульса (PRT)
или период повторения импульса (PRP)
Рис. 1: Временные этапы периодов работы радиолокатора
время передачи
или длительность
импульса τ
Следующий
зондирующий
импульс
Тестовые
импульсы
Эхо-сигнал
интервал приема
интервал
покоя
Время повторения импульса (PRT)
или период повторения импульса (PRP)
Рис. 1: Временные этапы периодов работы радиолокатора
Частота повторения импульсов
Частота повторения импульсов (англ.: Pulse Repetition Frequency PRF )
– это количество импульсов, которые формируются передатчиком в единицу времени, обычно – в секунду.
Радиолокатор излучает каждый импульс на несущей частоте в течение времени передачи (или длительности импульса τ), ожидает возврата эхо-сигналов в течение времени «слушания» или интервала приема и затем излучает следующий импульс (что показано на Рисунке 1). Время между началом одного импульса и началом следующего импульса называется периодом повторения (иногда – следования) импульсов или межимпульсным интервалом (англ.:
| PRT = | 1 | (1) |
| PRF |
Интервал приема
В общем смысле, интервал приема — это интервал времени между излучаемыми импульсами.
Интервал приема всегда меньше чем разность между периодом повторения импульсов и длительностью импульса.
Он иногда ограничивается так называемым интервалом покоя,
в течение которого приемник уже выключен непосредственно перед следующим излучаемым импульсом.
В некоторых радиолокаторах между излучаемым импульсом и интервалом приема существует короткий интервал времени, соответствующий времени восстановления антенного переключателя. В течение этого времени антенный переключатель исключает проникновение излучаемых импульсов большой мощности в приемник. В случае очень низкой излучаемой мощности необходимости в этом нет и прием эхо-сигналов может происходить уже во время излучения. В таких случаях интервал приема включает в себя время излучения.
следующая пачка
пачка
(состоящая здесь из
четырех импульсов)
общий интервал покоя
Рисунок 2. Режим излучения пачек для импульсного радиолокатора
следующая пачка
пачка
(состоящая здесь из
четырех импульсов)
общий интервал покоя
Рисунок 2.
Интервал покоя
Если интервал приема заканчивается еще до момента излучения следующего импульса, то промежуток между ними называют интервалом покоя. Как правило, в современных радиолокаторах в этом промежутке времени выполняются циклы тестирования.
Для радиолокаторов, использующих фазированные антенные решетки, такой интервал покоя является критически необходимым. В это время фазовращатели антенны должны быть перепрограммированы для подготовки к переносу луча антенны в следующее требуемое направление. Эта операция может занимать до 200 мкс, поэтому в таких случаях интервал покоя принимает довольно большие значения по сравнению с интервалом приема. В течение этого интервала покоя приемник уже выключен поскольку во время перепрограммирования антенны не может выполняться прием эхо-сигналов.
Поскольку в течение интервала покоя в любом случае не могут быть обработаны никакие реальные данные,
то это время используется для выполнения внутренних процедур тестирования в модулях приемного тракта.
Это делается для проверки состояния определенных электронных цепей и, в случае необходимости, их регулировки.
Для этого генерируются сигналы с известными параметрами.
Такие сигналы поступают в приемный тракт и их обработка в отдельных модулях контролируется.
Для того, чтобы отметки этих сигналов не появлялись на индикаторе видеопроцессор отключает эти сигналы.
При необходимости, по результатам тестирования модули приемника могут быть автоматически перенастроены и сформировано детализированное сообщение об ошибке.
Режим излучения пачек импульсов
Распределение длительности интервала покоя не должно быть равномерным.
Для этого могут излучаться один за другим несколько импульсов, каждый из которых имеет короткий интервал приема до начала интервала покоя.
Например, если в течение нескольких периодов импульсы излучаются в одном направлении
(как это необходимо для обработки пары импульсов или для
обнаружения движущейся цели), тогда интервал покоя не является необходимым.
Одновременно с этим в таком режиме частота повторения импульсов намного выше, чем в обычном режиме. Благодаря этому увеличивается однозначно определяемая скорость (смотри Противоречие Допплера).
Режим излучения пачек импульсов в основном используется в
дидактических (учебных) радиолокаторах.
В таких радиолокаторах не требуется большого интервала приема из-за коротких расстояний в лабораторных помещениях.
Однако им требуется более длительный интервал покоя для передачи данных об эхо-сигналах по относительно узкополосному последовательному интерфейсу на компьютер.
Например, они передают только 10 импульсов в секунду, что соответствует средней частоте повторения импульсов 10 Гц.
Эти десять импульсов передаются, но в течение 200 микросекунд.
Для расчета однозначной допплеровской частоты это соответствует частоте повторения импульсов 50 кГц.
Последующее время покоя составляет почти целую секунду.
В течение этого времени данные передаются по интерфейсу USB со скоростью 280 Мбит/с.
Время и частота — импульсы и спектры
В предыдущем блоге мы обратились к жаргону, который возникает вокруг георадара в отношении времени и частоты, и попытались дать базовое объяснение терминов. В большинстве случаев визуализация концепций — лучший способ продемонстрировать эти идеи. Чтобы улучшить понимание, мы представим визуальные представления, которые мы используем в наших учебных курсах по GPR.
Давайте введем здесь еще немного жаргона, пульс и спектры (множественное число спектра). Георадары во временной области сосредоточены на создании и обнаружении импульсов. GPR в частотной области сосредоточены на создании и обнаружении синусоидальных сигналов с диапазоном частот и различной амплитудой; амплитуды и значения частоты формируют спектр сигнала.
С этими иллюстрациями оживают концепции времени и частоты. Временной и частотный миры связаны и представляют собой разные способы описания одного и того же.
Во-первых, мы проиллюстрируем, что мы подразумеваем под импульсом. Аудио аналогия полезна. Выстрел создает резкий короткий звук, который мы слышим. Звук, воспринимаемый ухом, является результатом кратковременного изменения давления воздуха, воздействующего на ухо. Один из способов представить этот импульс давления — построить график зависимости давления воздуха от времени, как показано ниже.
Импульс в первую очередь характеризуется своей амплитудой, длительностью (в данном случае 0.2 единицы времени) и временем появления по отношению к времени начала (это называется временной задержкой, которая составляет 0.5 единицы времени до пика). Есть и другие детали, но мы пока упростим их.
Для георадара мы измеряем электрическое или магнитное поле в зависимости от времени и отображаем напряженность поля таким же графическим способом.
Хотя поле невидимо для глаза и обычно не воспринимается людьми напрямую, приборы предназначены для обнаружения полей и преобразования их в напряжение, которое изменяется со временем точно так же, как поля. Это преобразование, которое происходит в приемнике георадара, позволяет графически представить поля, подобные представленным выше. (Это то, что делают радары во «временной области»: они отображают компонент поля в зависимости от времени).
Понятие частотного спектра объяснить сложнее. Первый шаг — понять, что мы подразумеваем под синусоидальным сигналом. Эту концепцию лучше всего иллюстрирует график зависимости амплитуды от времени. Частота, как мы обсуждали ранее, является мерой того, сколько раз сигнал повторяется в заданном интервале. Хороший визуал концепта — качающийся маятник; построение графика зависимости расстояния маятника от его положения равновесия от времени представляет собой синусоидальную кривую.
Значение расстояния изменяется между двумя крайними значениями через равные промежутки времени.
Переход между крайними значениями следует плавной кривой, называемой синусоидой. Сигнал характеризуется максимальным значением смещения (амплитудой) и количеством пиков или впадин в заданном интервале времени (частотой). В данном случае 2.5 колебания за 100 единиц времени. В стандартизированной научной терминологии один цикл в секунду обозначается как 1 герц (Гц) в честь известного радиоученого Генриха Герца.
Радио- и телесигналы формируются из электромагнитных полей, которые изменяются по синусоидальному закону. Они немного отличаются от идеальной синусоиды тем, что частота и/или амплитуда немного меняются со временем; это изменение представляет передаваемую информацию (музыка, голос, изображение). В общем, вариаций очень мало. Чаще всего радиостанция идентифицируется по ее доминирующей или несущей частоте (например, станция с номером 99.9 на вашем FM-радио означает, что частота составляет 99.9 МГц).
До сих пор мы использовали графическое представление сигналов в зависимости от времени, чтобы передать значение временного импульса и частоты.
Очевидной связи между пульсом и колебательным сигналом нет. Волшебство возникает, когда складывается множество синусоидальных колебаний с разными частотами и разной амплитудой. Спектр — это термин, используемый для этого набора амплитуд и частот. Давайте проиллюстрируем это, сложив вместе синусоиды с частотами от 0 до 50 в графической форме. В этом простом случае все синусоидальные колебания имеют одинаковую амплитуду.
Эта анимация показывает результат последовательного добавления синусоид по одной за раз. В верхней части изображения показан временной график результирующего сигнала. Нижняя часть изображения показывает амплитуду синусоиды для каждой частоты, добавленной к сигналу. Этот нижний график называется амплитудным спектром сигнала.
Что удивительно, так это переход сигнала от простой синусоидальной формы к форме импульса по мере добавления все новых и новых частот. То, что вы видите, — это магия анализа Фурье. Практически любой изменяющийся во времени сигнал, такой как импульс, может быть построен из синусоид с заданным спектром.
И наоборот, хотя здесь это и не рассматривается, импульс можно разложить на суперпозицию синусоид заданной амплитуды и частоты.
Радары в частотной области, по сути, выполняют всю свою работу, создавая и добавляя синусоидальные сигналы на разных частотах, и достигают того же результата, что и радары во временной области, которые непосредственно создают импульсный сигнал. Электронные компоненты и схемы, используемые в реализации, часто сильно различаются. По этой причине существует много плохо информированных споров о том, что лучше во временной или частотной области. Дело в том, что качество и точность проектирования системных компонентов — вот что отличает эти системы; между этими подходами нет принципиальной разницы, кроме навыков проектировщика системы и знаний пользователя. Таким образом, если смотреть чисто с научной точки зрения, нет явного победителя в дизайне во временной области по сравнению с частотной, хотя некоторые подходы могут быть более простыми или менее дорогостоящими.
Хотя я очень беспокоюсь о подробностях такого рода в блоге, мы, к сожалению, позволили огромному количеству жаргона проникнуть в область георадара за счет ясности. Я не знаю другого способа создать основу для разумной дискуссии. Я надеюсь, что, пытаясь прояснить эти концепции, наше сообщество будет лучше подготовлено к расшифровке различных заявлений, распространяемых индустрией.
В будущих блогах будут рассмотрены другие ключевые темы, которые помогут дать количественное понимание таких идей, как разрешение, фаза, пропускная способность и другие подобные темы, которые имеют решающее значение для понимания пользователями GPR.
Объединение частот для создания импульсов
Авторское право © Майкл Ричмонд. Эта работа находится под лицензией Creative Commons License.- Одна чистая частота
- Сложение нескольких одинаковых частот
- Сложение частот для создания «импульсов»
- Ширина одиночного импульса
- Использование анализа Фурье для поиска.
.. инопланетян?
.. инопланетян?Единая чистая частота
Сегодня мы будем исследовать свойства очень конкретного сочетание вибраций с легким разные частоты.
Но для начала, давайте посмотрим на вибрацию с одной чистой частотой. Как насчет ω 1 = 1 рад/с ? Это достаточно просто. более 20 секунд, эта вибрация совершает несколько циклов.
Вопрос: Каков период этих колебаний?
Мой ответ
Как вы скоро увидите, сочетание вибраций с немного разными частотами будет вызывать интересные эффекты. Чтобы произвести некоторые из этих эффектов на относительно короткие сроки — так что нам не нужно строить часы и часы измерения, чтобы увидеть эффекты — это поможет объединить очень высокие частоты.
Итак, давайте установим нашу новую базовую линию на ω ч = 1000 раз ω 1 = 1000 рад/с .
На графике ниже
исходная частота показана красным цветом,
и новая, высокая частота показана зеленым цветом.
В: Видите ли вы изменения в высокочастотной вибрации?
Нет? Что ж, давайте увеличим масштаб до меньшего масштаба времени.
Хорошо, теперь вы можете увидеть варианты в высокочастотной вибрации.
Теперь, если вы посмотрите на график одного частота, вы увидите периодические изменения стоимости (посмотрите на красную линию на диаграмме ниже), но на более длительные промежутки времени, значение остается точно таким же (посмотрите на зеленую линию на диаграмме ниже). Другими словами, мы не можем идентифицировать ни одного особое время связана с единая частота.
Сложение нескольких похожих частот
Однако, если мы сложим вместе несколько частот, тогда ситуация меняется. Если частоты относительно близки, тогда комбинация даст очевидный вариации размера «конверта» суммы.
Например, если я добавлю вместе три высокочастотных вибрации которые сосредоточены на ω h ,
- 990 рад/с
- 1000 рад/с
- 1010 рад/с
тогда сумма все равно будет колебаться на уровне примерно ω ч ,
но общий размер результата изменится
количество циклов.
В увеличенном виде сумма выглядит так:
Немного уменьшая масштаб, можно увидеть периодические колебания в «конверте» суммы.
В: Как называется эта медленная вариация в
сумма нескольких высоких частот?
Верно. Мы называем эти медленные вариации «битами». и музыканты, которые играют вместе, должны настроить их инструменты вместе, чтобы избежать их.
Сложение частот для создания «импульсов»
Давайте создадим стандартный график, чтобы проиллюстрировать добавление нескольких частот, сосредоточенных на ω ч . В верхней панели будет частотный спектр, показывая количество комбинируемых частот, и их относительные амплитуды; в нижней панели будет картинка получившегося вибрации в течение 35 секунд времени. Для нашего примера колебаний с 990, 1000, 1010 рад/с , график выглядит так.
Но предположим, что
Я разделяю тот самый диапазон частот, 990 до 1010 ,
на 9 компонентов, а не на 3.
Хм. Сумма начинает распадаться на отрезки времени, когда результат имеет большое амплитуда, и отрезки времени, когда результат почти равен нулю. Давайте назовем короткие всплески высокая амплитуда импульсов .
В: Как далеко друг от друга во времени эти импульсы?
Каждый импульс находится примерно в 2,5 секундах от своих соседей.
Если мы посмотрим на один импульс в деталях, мы видим, что она имеет некоторую ширину во времени. В этом случае получается примерно одна секунда.
ширина частоты число частот время между импульсами
-------------------------------------------------- ----------------
+/- 10 рад/с 9 2,5 с
Если мы разделим диапазон 990 до 1010 — которые мы могли бы назвать 1000 +/- 10 рад/с — на большее количество частот, и добавить их вместе, то результат меняется.
Заполните таблицу ниже.
ширина частоты число частот время между импульсами
-------------------------------------------------- ----------------
+/- 10 рад/с 9 2,5 с
+/- 10 рад/с 39
А если мы добавим еще больше компонентов
в пределах этого фиксированного диапазона, 1000 +/- 10 рад/с ,
затем импульсы становятся разнесенными еще дальше
отдельно во времени.
Заполните таблицу ниже.
ширина частоты число частот время между импульсами
-------------------------------------------------- ----------------
+/- 10 рад/с 9 2,5 с
+/- 10 рад/с 39
+/- 10 рад/с 99
Теоретически, если бы мы могли сложить очень большое число очень близко расположенных частот, мы могли бы создать серию импульсов, которые были расставлены очень широко.
Или, если мы доведем дело до предела, если бы мы могли сложить БЕСКОНЕЧНОЕ число близко расположенных частот, мы могли бы создать единый импульс который не повторялся БЕСКОНЕЧНО долго. Другими словами, мы могли бы объединить кучу периодических функций для создания НЕПЕРИОДИЧЕСКОГО результата.
Изображение Джеки Чана предоставлено
knowyourmeme.com
Ширина одиночного импульса
Но давайте посмотрим на другое свойство этих «импульсов»:
продолжительность каждого из них.
Другими словами,
продолжительность каждого импульса.
Во всех приведенных ниже примерах
я скомбинирую 19частоты
в центре ω ч = 1000 рад/с .
Давайте измерим
ширина частот, используемых для создания импульса,
а длительность = ширине во времени результирующего импульса.
Я сделаю первый пример.
ширина частоты ширина импульса
--------------------------------------------------
+/- 5 рад/с +/- 1,3 с
--------------------------------------------------
Ладно, твоя очередь. Сделаем диапазон частот шире.
ширина частоты ширина импульса
--------------------------------------------------
+/- 5 рад/с +/- 1,3 с
+/- +/-
--------------------------------------------------
ширина частоты ширина импульса
--------------------------------------------------
+/- 5 рад/с +/- 1,3 с
+/- +/-
+/- +/-
--------------------------------------------------
Вы чувствуете закономерность?
Давайте сделаем еще один пример.
ширина частоты ширина импульса
--------------------------------------------------
+/- 5 рад/с +/- 1,3 с
+/- +/-
+/- +/-
+/- +/-
--------------------------------------------------
Q: Напишите математическое соотношение, которое соединяет
ширина частот суммируется с шириной
результирующий импульс.
Основная идея состоит в том, что диапазон частот увеличивается, длительность во времени пропорционально уменьшается. Есть несколько способов записать это в уравнение, но один из них
В данном конкретном случае константа является знакомым значением:
Итак, такие отношения кажутся вам знакомыми? Вы видели что-нибудь подобное в своей физике? занятия пока?
Должно.
Еще в начале ХХ века,
физики, изучающие атомы и субатомные частицы
обнаружил, что существует фундаментальное ограничение
их способность измерять свойства
любой конкретной частицы.
Потребовалось очень много времени, чтобы измерить
энергия частицы точно;
наоборот,
если частица распалась после короткого времени жизни,
его энергию нельзя было точно измерить.
И, черт возьми, энергия фотона связано с его частотой, не так ли?
Вы можете быть более знакомы с другой неопределенностью отношение, что связывает неопределенность положения частицы к неуверенности в его импульсе.
С помощью анализа Фурье найти… инопланетян?
Астрономы разбивают свет от звезд в спектры уже около 170 лет. В оптической части спектра типичный свет звезды показывает черное тело кривая с линиями поглощения, наложенными на континуум.
В 2016 году появилась статья, в которой утверждалось, что небольшой
доля звезд в очень большом обзоре
показал своеобразные черты:
периодические вариации интенсивности как функция
длины волны,
что соответствовало периодическим вариациям
по интенсивности в зависимости от времени.
Аннотация
Борра и Тротье, PASP 128, 11401 (2016)
Основная идея заключалась в том, что если кто-то выполняет определенное тип анализа Фурье звездного света — аналогично вычислению коэффициента ряда Фурье для каждой конкретной длины волны — затем обнаружил своеобразную особенность в крошечная часть всех звезд. Спектр мощности типичной звезды выглядел так: обратите внимание на длинный отрезок данных в середине графика, где все значения низкие.
Рисунок 6 взят из
Борра и Тротье, PASP 128, 11401 (2016)
но у некоторых звезд — часто подобных Солнцу — показал особенность, соответствующую определенной частоте. На графике ниже этой функцией является узкая линия вытянут вверх возле бункера N=770.
Рисунок 8 взят из
Борра и Тротье, PASP 128, 11401 (2016)
Эта особенность, по мнению авторов,
означало, что спектры некоторых звезд
показал значительные покачивания над весами
с длиной волны от 5 до 6 нм.
Другими словами, периодические изменения интенсивности звездного света в спектре. Ниже показан один небольшой участок спектр звезды между 461 и 428 нм, с синусоидой постулируемого периода нарисовано для сравнения.
Рисунок 1г взят из
Хиппке, arXiv 1901.00523 (2019)
Борра и Тротье рассмотрели несколько физических источников для такого рода спектральных характеристик, но отбросил каждый как маловероятный. Они предположили, что одним из объяснений может быть
Наконец, мы рассмотрели возможность того, что сигналы вызваны импульсы интенсивности, генерируемые внеземным разумом (ETI), как предложил Борра (2012), чтобы сделать нам известно об их существовании. Форма обнаруженных сигналов имеет точно такую же форму предсказано Борра (2012). Гипотеза ETI подкрепляется тем фактом, что сигналы обнаруживаются в звездах. имеющие спектральные классы в узком спектральном диапазоне с центром вблизи спектральный класс Солнца G2. Интуитивно мы ожидали бы, что звезды имеют спектральный типа, похожего на солнце, чтобы с большей вероятностью иметь планеты, способные наличия ETI.
Это сложный и весьма спекулятивный вопрос (см.
Ламмер и др. 2009 г.) и не будем углубляться в это. Недавно появилось несколько статей, комментирующих это возможность.
Исааксон и др. (2018) наблюдали 3 из 234 звезд, которые Борра и Тротье перечислены как демонстрирующие этот эффект, но с использованием оборудования с гораздо лучшим спектральным разрешением. Они не обнаружили признаков увеличения мощности на частоте упоминается Борра и Тротье в любой из этих 3 звезд.
Рисунок 2 взят из
Исааксон и др. (2018)
Рисунок 3 взят из
Исааксон и др. (2018)
Рисунок 4 взят из
Исааксон и др. (2018)
Просто чтобы убедиться, что их неспособность увидеть функцию
не из-за проблем с их анализом Фурье
программного обеспечения,
Исааксон и др. добавлен искусственный сигнал
в свои данные, именно с указанным периодом
Борра и Тротье.
Они варьировали силу этого сигнала в широких пределах.
диапазон, и обнаружили, что они МОГЛИ его обнаружить
если бы его амплитуда составляла несколько процентов континуума.
Более свежая статья Майкла Хиппке. использует другой подход. Возможно ли, что сигнал, обнаруженный Борра и Троттье в некоторых солнцеподобных звездах реально, но присутствует по естественным причинам?
Хиппке проанализировал спектр звезды, которую мы очень хорошо знаем: само Солнце! Насколько мы можем судить, существ нет. каким-либо образом модифицируя выход Солнца, поэтому спектр Солнца НЕ должен показывать присутствие этой модуляции.
Однако анализ солнечного спектра, проведенный Хиппке, показывает… значительный пик на той же частоте, 1,09х 10 -13 секунд, упоминается Борра и Тротье.
Рисунок 1b взят из
Хиппке, arXiv 1901.00523 (2019)
Хиппке предполагает, что природные особенности, обусловленные
обычные линии атомного поглощения на Солнце
(и подобные звезды)
может случиться, случайно, произойти через грубые промежутки времени
около 5 нм,
что может привести к пику в спектре мощности.
Рисунок 1г взят из
Хиппке, arXiv 1901.00523 (2019 г.)
Чтобы получить больше информации
- Вы можете следить за сагой о поиске ETI в спектрах звезд:
- «Открытие пекулярных периодических спектральных модуляций у небольшой доли звезд солнечного типа» (2016 г.)
- «Прорыв в поиске разумной жизни: нет доказательств заявленных периодических спектральных модуляций в оптических спектрах высокого разрешения ближайших звезд» (2018 г.)
- «Периодические спектральные модуляции возникают из-за неслучайного расстояния между линиями спектрального поглощения» (2019 г.)
Авторское право © Майкл Ричмонд. Эта работа находится под лицензией Creative Commons License.
Калькулятор частоты повторения импульсов (ЧПИ)
В любой радиолокационной системе ЧПИ определяет количество импульсов, передаваемых радиолокационной системой каждую секунду, и является важным параметром радара.
Его можно вычислить с помощью этого калькулятора. Просто введите однозначный диапазон радара и получите частоту повторения импульсов вместе с временем повторения импульсов.
Calculate the Pulse Repetition Frequency
- Unambiguous Range (R max)
meters
Result
Pulse Repetition Frequency
Hz
Pulse Repetition Time
s
Pulse Калькулятор частоты повторения
Частота повторения импульсов (ЧПИ) является мерой количества импульсов в секунду повторяющегося сигнала. Выражается в импульсах в секунду или Гц. Используйте этот онлайн-калькулятор частоты повторения импульсов для расчета частоты повторения импульсов (ЧПИ) радиолокационной системы путем ввода однозначного значения дальности Rmax (метры).
Что такое частота повторения импульсов?
Частота повторения импульсов (ЧПИ) является мерой количества импульсов в секунду повторяющегося сигнала.
Выражается в импульсах в секунду или Гц. Этот термин используется в технических дисциплинах, таких как радар.
Например, радиолокационная система посылает импульсную радиоволну на несущей частоте от передатчика, ожидает возвращения эха во время прослушивания или отдыха, а затем излучает следующий импульс. Интервал времени между началом одного импульса и началом следующего импульса называется временем повторения импульсов (ЧПИ) и равен обратной величине частоты повторения импульсов (ЧПИ) следующим образом:
PRF = 1/PRT
Радиолокационная система, используемая для предоставления информации о местоположении (расстоянии) и скорости объекта/цели.
Частота повторения импульсов является важным параметром в радиолокационных системах. Он определяет максимальную дальность до цели (Rmax) и максимальную доплеровскую скорость (Vmax), которые могут быть точно определены радаром. Высокое число повторений может улучшить распознавание ближайших объектов. Операторы, использующие навигационные радары и радары для чтения погоды, полагаются на настройку PRF для улучшения и четкости радиолокационного изображения.
