Радиореконструктор

"1:, Ааг ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСК СВ ЛЬС ионныи институт им. ьство СССР /26, 07.10.8 УКТОР диотехника, в час измерительная ы восстановле Сущность изобр(71) Московский авиацСерго Орджоникидзе(57) Использование: расти диагностическая иника. радиосистемобразной информации Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для медицинской диагностики, геофизической разведки и решения других задач дистанционного зондирования с помощью радиоволн.Цель изобретения - повышение точности отображения объектов по рассеянному и(или) излученному ими электромагнитномуполю в ближней зоне,На чертеже изображена структурная электрическая схема радиореконструктора,Радиореконструктор содержит линейную эквидистантную решетку 1 из М приемоусилительных элементов 2, расположенных в пози- цИяХ 81,Вщйм На ОСИ Е. В ЫхОдЫ приемоусилительных элементов 2 подключены к М первым входным плечам первой диаграммообразующей схемы (ДОС) 3, имеющей И - 2 М - 1 входов и й выходов. Остальные М - 1 входов первой ДОС 3 подключены к М - 1 короткозамыкателям 4 М выходов первой ДО С 3 подключены к М весовым ослабителям 5, которые выполнены в виде невзаимных вентилей илиусилителей с коэффициентами передания: радиореконструктор содержит линейную зквидистантную решетку 1 из М приемоусилительных элементов 2, первую диаграммообразующую схему (ДОС) 3 размерности й = 2 М, соединенные с ней короткозамыкатели 4, невзаимные вентили 5 и соединенную с ними вторую ДОС размерности К 6. Первые М выходов второй ДОС 6 последовательно соединены с М направленными ответвителями 7 и короткозамыкателями 8, а остальные Мвыходов соединены с согласованными нагрузками 9. 1 ил, - 1 - 1 - 1 - 1 -1 чи у 1 . ,. уп, ум уп , у М в прямом направлении (слева-направо) и у 1 "ув ум,уп,уи в обратном (справа-налево), й весовых ослабителей 5 подключены к й входам второй ДОС 6, имеющей й входов и й выходов, Первые М выходов второй ДОС 6 последовательно подключены к М направленным ответвителям 7 и к М короткозамыкателям 8, а остальные М -1 выходов к М -1 согласованным нагрузкам 9.Предлагаемый радиореконструктор ра- р ботает следующим образом.Решетка 1 приемоусилительных элементов 2 регистрирует радиоголограмму ближнего электромагнитного поля излучения обьектов в виде комплексных амплитуд д напряжений на своих выходах; Оптимальныи в среднеквадратическом ысле(в среднем) алгоритм реконструкции точников радиоголограммы (1) в дискрет1807441 ных эквидистантных точках Р 1,.Рп,.,Рм определяется матричным соотношением вида 0 Ол 1 В л 1" ц (1) У(Ра)ап 0 Вщп м (2) 1+ - 1 (ВпиъЯ =ДпФл 1 с)ай( у Ь(ДпФЯ Таким образом, предлагаемый радиореконструктор позволяет повысить точность 5(в силу эквидистантности точек Вуп и Рп) ранга М,составленная из функций Грина (ФГ)элементов (Впуу 1 - поле излУчаемое п 1-эле- ЦД) - .В л 1 - .+1 тментом в точку Рп при единичное токе на егой0 О Уппвходе). Сложность алгоритма (2) заключает-,ся в трудности обращения теплицевой мат-. +О, О)ВЙ = ( О 11- 16+1) рицы Впупм с помощью аппаратурныхсРедств, Наиболее просто обращаются цир Именно итерационную процедуру (5) и реакулянтные матрицы, Поэтому алгоритм (2) лизует предлагаемый реконструктор, Дейцелесообразно выразить через циркулянт ствительно. Рез льтат вычисления первой1Известно, что любую теплицевую матр цу итерации ЦЛ 1 появляется на И выходах.В м ранга М можно иокаймитьи циркулянвторой ДОС 6 в силу указанного выше свойтной ВуппЛ 1 Ранга Й = 2 М - 1 1; ,20СтВа (4) цИРКУЛяНтНОй МатрИцЫВ ппЛ 1которые воспроизводятся соответствующиВгппм = 1 0 л 1 Впуп 1О Ьэ (3) ми свойствами ДОС 3 и 6 и невзаимными .ослабителями 5 при прямом проходе волн25 слева-направо, когдаосуществляется умногде 1,0 л 1 = -л 1 - взаимно транспониро 0 жение на Оацу )Вычисленйе второйванные прямоугольные матриц Раз Р итерации0 обеспечивается переотраванные и ямо гольные матрицы размера1жением Мсигналов первой итераранга М и нулевую матрицу О размера (М -1) М. 30 цииОК) короткозамыкателями 8 иБлагодаря спектральному разложению поглощением М - 1 сигналов согласованныпрямой и обратной циркулянтных матриц ми нагрузками 9, что эквивалентно матричвиданому перемножению ( 0 л 1 )-- . эти1(11 1 ОО О.35 сигналы проходят справа налево систему.,ДОС 6, ослабители 5 и ДОС 3, что согласно.(4) эквйвалентно умножению на матрицу, Ввпй в алгоритме (5). Затем сигналы навходах первой ДОС переотражаются корот .1где ДПФл 1- - матрица прямого(обратно. - 40 козамыкателями 4, что эквивалентно умно-го)дискреого преобразования ФУРье Ран- жению на матрицу--во второи0 О+. 1 0 1га гт, цар 1 у - ) - диагонапэная матрица итерации(5). прохождениеэпементоа 3,5, 6из собственных значений матриц в прямом эквивалентно умножению на маттт 45 Рицу В и, как и в слУчае с первои ераВ лГ, вычисление алгоРитма типа(2) . 11( 1) Неп е ывное пост плениеуда для ольцевых решеток1 й, Неп е ывное пост пление .: 1, когда матРицаВД 1 пдействительно циРкУ- сигнала 0,0 л 1 в пеРвУю ДОС 3 от Решетки лянта. Для этого как и в прототипе 2 необ пРиводит. также к его дэбавлению к перво-ходимы дае ДОС 3 и о, аыпопняющие ДПФ 5 р му слагаемому итерацииОн"г, г 1 так да.и ослабители 5, осуществляющие умноже- лее. Вывод к-итерации с выходов второй+1 ДОС 6 осуществляется М направленныминие на собственные значе" и" УОдна ответвителями 7 со слабыми переходнымико благодаря соотношению (3) алори (2) ослаблениями (20 дБ). Благодаря сходимодля линейной решетки 1 может быть также 55 сти процесса (5) к(2), ответвляемые сигналысведен к обращению циркулянтных матриц пропорциональны искомым результатам реВпупл 1 с помощью ДОС 3 и 6, Б 1 показано, кончто к результату (2) стремится следующаяитерационная процедура1807441 Формула изобретения Составитель Е.Воронин Редактор Техред М,Моргентал Корректор М,Андрушенкказ 1379 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Произво но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 отображения обьеков в ближней зоне решетки по рассеянному и(или) излученномуими радиополю. Радиореконструктор, содержащий линейную эквидистантную решетку из М приемоусилительных элементов и последовательно соединенные первую диаграммообраэующую схему, имеющую М = 2 Мвходов и й выходов, й весовых ослабителей и вторую диаграммообразующую схему, имеющую Й входов и й выходов, причем М при, емоусилительных элементов соединены с М-входами первой диаграммообразующей схемы, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности отображения объектов по рассеянному и/или излученному электромагнитному полю в ближней зоне, Мвходов первой диаграммообразующей схемы. под-.ключены к короткозамыкателям весовые ослабители выполнены в виде невзаимных вентилей с относительными коэффициента - 1ми передачи 7 и и у и, при этом выходы первой диаграммообразующей схемы соединены с входами второй диаграммообразующей схемы через невзаимные вентили с относительными коэффициентами передачи ул, а входы второй диаграммообразующей схемы соединены с выходами первой диаграммообразующей схемы через невзаимные вентили с относительными коэффициентами передачи уп, где уп - и-е собственное значение циркулянтной матрицы размерности й, образованной из функции Грина приемоусилительных элементов, первые М выходов второй диаграммообразующей схемы подключены к последова тельно соединенным направленнымответвителям и короткозамыкателям, а остальные Мвходов подключены к согласованным нагрузкам,