Dealiasing Doppler Spectra in Meteorological Radars

A method of dealiasing of Doppler spectra is proposed. The method is based on the fact that overlaid spectral components of the received signals are statistically independent, and that there is no overlay in range. For implementation of the method, the radar is supposed to transmit trains of pulses with two or more pulse repetition frequencies. In contrast to usual dual-PRF techniques, it does not require the Doppler spectrum to be narrow. The method is validated on experimental data from a meteorological radar, the dealiased spectra are compared with those measured directly at higher pulse repetition frequencyПредложен метод восстановления допплеровских спектров. Метод основан на том, что наложенные спектральные компонентыпринятых сигналов статистическинезависимы, а также на отсутствии наложений сигнала по дальности. Для реализации метода локатор должен излучать пачки импульсов на двух или более частотах повторения импульсов. В отличие от обычных методов, основанных на двух частотах повторения импульсов, он не требует узости допплеровского спектра. Метод проверен на экспериментальных данных, записанныхметеорологическимлокатором; восстановленные спектрысравниваются со спектрами, измеренными на большей частоте повторения импульсов.Запропоновано метод відновлення допплерівських спектрів. Метод базується на тому, що накладені спектральні компоненти прийнятого сигналу є статистично незалежними, а також на відсутності накладання сигналу за відстанню. Для реалізації методу локатор має випромінювати пакети імпульсів на двох або більше частотах повтору імпульсів. На відміну від звичайних методів, що використовують дві частоти повтору імпульсів, він не вимагаємалоїширини допплерівського спектру. Метод перевірено на експериментальних даних, записаних метеорологічним локатором; відновлені спектри порівнюються зі спектрами, отриманими на більшій частоті повтору імпульсів

Pipeline Signal Processing with High Resolution in Both Time and Frequency Domains

An algorithm for real time signal processing with high accuracy of determining both frequency and time characteristics of RF signals is proposed. The algorithm provides frequency resolution through FFT processing and pulse width measurement in time domain. The algorithm is developed for real-time systems, for example in laboratory measurement devices or in radioemission monitoring applications.Предлагается алгоритм обработки сигналов в реальном времени, предназначенный для определения характеристик сигнала с высокой точностью одновременно в частотной и временной областях. Частотное разрешение обеспечивается за счет использования быстрого преобразования Фурье, а измерение длины импульса происходит во временной области. Алгоритм разработан для использования в системах реального времени, например, в лабораторной измерительной аппаратуре или для мониторинга радиоэфира.Пропонується алгоритм обробки сигналів у реальному часі з метою визначення характеристик сигналу з високою точністю водночас у частотній та часовій областях. Частотна роздільність забезпечується використанням швидкого перетворення Фур’є, а довжина імпульсу вимірюється у часовій області. Алгоритм розроблено для використання в системах реального часу, наприклад, в лабораторній вимірювальній апаратурі або для моніторингу радіоефіру

Dependence of magnetron characteristics on the secondary-emission yield of cold cathode

Particle simulations of mm-wavelength magnetrons with cold secondary-emission cathodes show that such important practical characteristics as the output power, efficiency, and operation current are dependent on secondaryemission properties of the cold cathode used in such magnetrons. However, in some cases, the enhancement of the magnetron characteristics can be achieved with a relatively low secondary-emission yield of the cold cathode. This opens a way for using of pure inexpensive metals for the cathode production. The interplay between the secondaryemission yield and the magnetron performance is studied to realize this approach.Численное моделирование магнетронов мм-длин волн с холодными вторично-эмиссионными катодами показывает, что такие важные практические характеристики как выходная мощность, эффективность, рабочий ток зависят от вторично-эмиссионных свойств холодного катода, используемого в таких магнетронах. Однако, в некоторых случаях усиление магнетронных характеристик может достигаться с относительно низкими коэффициентами вторичной эмиссии холодного катода. Это открывает путь для использования чистых недорогих металлов для изготовления катода. Соотношение между коэффициентом вторичной эмиссии и характеристиками магнетрона исследовано для реализации указанного подхода.Чисельне моделювання магнетронів мм-довжин хвиль з холодними вторинно-емісійними катодами показує, що такі важливі практичні характеристики як вихідна потужність, ефективність, робочий струм залежать від вторинно-емісійних властивостей холодного катоду, який використовується у таких магнетронах. Але, в деяких випадках підсилення магнетронних характеристик може досягатись з відносно низькими коефіцієнтами вторинної емісії холодного катоду. Це відкриває шлях для використання чистих некоштовних металів для виготовлення катоду. Співвідношення між коефіцієнтом вторинної емісії та характеристиками магнетрону досліджене для реалізації вказаного підходу

Clinotron: a Promising Source for THz Regions

Potentials of the backward-wave oscillator (BWO) with an inclined electron beam (the clinotron) as a source of electromagnetic radiation in THz regions are examined. A self-consistent collective electron-wave interaction theory is developed to study starting conditions and steady state oscillations of clinotron tubes. Optimization of the geometry of pulsed and continuous wave (CW) 1-THz clinotrons is carried out and a possibility of the development of promising tubes for this frequency region is found.Рассмотрены перспективы использования лампы обратной волны с наклонённым электронным пучком (клинотрона) как источника электромагнитного излучения терагерцевого диапазона частот. Для изучения пусковых условий и стационарных колебаний клинотрона разработана самосогласованная теория коллективного взаимодействия электронов с волной. Обнаружена возможность разработки перспективных ламп для терагерцевого диапазона частот и проведена оптимизация геометрии клинотронов импульсного и непрерывного действия с частотой генерации 1 ТГц.Розглянуто перспективи використання лампи зворотної хвилі з нахиленим електронним пучком (клінотрона) як джерела електромагнітного випромінювання терагерцевого діапазону частот. Для вивчення пускових умов та стаціонарних коливань клінотрона розроблено самоузгоджену теорію колективної взаємодії електронів з хвилею. Виявлено можливість розробки перспективних ламп для терагерцевого діапазону частот и проведено оптимізацію геометрії клінотронів імпульсної та безперервної дії з частотою генерації 1 ТГц

SAR Processing Algorithm with Built-In Geometric Correction

Synthetic aperture radar (SAR) systems onboard small aircrafts suffer from trajectory deviations and instabilities of antenna orientation. These kinds of motion errors lead to significant geometric distortions in SAR images. In order to correct the distortions, we propose a time-domain multi-look stripmap SAR processing algorithm with built-in geometric correction. In the algorithm, the azimuth reference functions and range migration curves are designed to produce SAR images directly on a correct rectangular grid on the ground plane. The proposed technique has been successfully tested by using a Ku-band airborne SAR system installed onboard light-weight aircraft.Радиолокационные системы с синтезированной апертурой (РСА), установленные на небольших самолетах, подвержены влиянию отклонений траектории и нестабильности ориентацииантенны. Такие ошибки движения приводят к значительным геометрическим искажениям на радиолокационных изображениях (РЛИ). Чтобы исправить эти искажения, мы предлагаем алгоритм многовзглядовой обработки со встроенной геометрической коррекцией, работающий во временной области и предназначенный для РСА бокового обзора. В этом алгоритме азимутальные опорные функции и кривые миграции строятся таким образом, чтобы получать РЛИ сразу на прямоугольной сетке в плоскости земли. Предложенный метод был успешно испытан с использованием самолетного РСА сантиметрового диапазона длин волн, установленного на легком самолете.Радіолокаційні системи з синтезованою апертурою (РСА), встановлені на невеликих літаках, зазнають впливу відхилень траєкторії і нестабільності орієнтації антени. Такі помилки руху призводять до значних геометричних спотворень на радіолокаційних зображеннях (РЛЗ). Аби виправити ці спотворення, ми пропонуємо алгоритм багатопоглядової обробки з вбудованою геометричною корекцією, який працює у часовому просторі та призначений для РСА бічного огляду. У цьому алгоритмі азимутальні опорні функції та криві міграції формуються таким чином, щоб отримувати РЛЗ одразу на прямокутній сітці в площині землі. Запропонований метод було успішно випробувано з використанням РСА сантиметрового діапазону довжин хвиль, встановленому на легкому літаку

SAR PROCESSING ALGORITHM WITH BUILT-IN GEOMETRIC CORRECTION

Synthetic aperture radar (SAR) systems onboard small aircrafts suffer from trajectory deviations and instabilities of antenna orientation. These kinds of motion errors lead to significant geometric distortions in SAR images. In order to correct the distortions, we propose a time-domain multi-look stripmap SAR processing algorithm with built-in geometric correction. In the algorithm, the azimuth reference functions and range migration curves are designed to produce SAR images directly on a correct rectangular grid on the ground plane. The proposed technique has been successfully tested by using a Ku-band airborne SAR system installed onboard light-weight aircraft.Радиолокационные системы с синтезированной апертурой (РСА), установленные на небольших самолетах, подвержены влиянию отклонений траектории и нестабильности ориентацииантенны. Такие ошибки движения приводят к значительным геометрическим искажениям на радиолокационных изображениях (РЛИ). Чтобы исправить эти искажения, мы предлагаем алгоритм многовзглядовой обработки со встроенной геометрической коррекцией, работающий во временной области и предназначенный для РСА бокового обзора. В этом алгоритме азимутальные опорные функции и кривые миграции строятся таким образом, чтобы получать РЛИ сразу на прямоугольной сетке в плоскости земли. Предложенный метод был успешно испытан с использованием самолетного РСА сантиметрового диапазона длин волн, установленного на легком самолете.Радіолокаційні системи з синтезованою апертурою (РСА), встановлені на невеликих літаках, зазнають впливу відхилень траєкторії і нестабільності орієнтації антени. Такі помилки руху призводять до значних геометричних спотворень на радіолокаційних зображеннях (РЛЗ). Аби виправити ці спотворення, ми пропонуємо алгоритм багатопоглядової обробки з вбудованою геометричною корекцією, який працює у часовому просторі та призначений для РСА бічного огляду. У цьому алгоритмі азимутальні опорні функції та криві міграції формуються таким чином, щоб отримувати РЛЗ одразу на прямокутній сітці в площині землі. Запропонований метод було успішно випробувано з використанням РСА сантиметрового діапазону довжин хвиль, встановленому на легкому літаку