[go: up one dir, main page]

RU2426148C1 - Telemetry system for identification of objects - Google Patents

Telemetry system for identification of objects Download PDF

Info

Publication number
RU2426148C1
RU2426148C1 RU2010120100/09A RU2010120100A RU2426148C1 RU 2426148 C1 RU2426148 C1 RU 2426148C1 RU 2010120100/09 A RU2010120100/09 A RU 2010120100/09A RU 2010120100 A RU2010120100 A RU 2010120100A RU 2426148 C1 RU2426148 C1 RU 2426148C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
unmodulated
multiplier
objects
Prior art date
Application number
RU2010120100/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Валерий Антонович Шубарев (RU)
Валерий Антонович Шубарев
Владимир Анатольевич Калинин (RU)
Владимир Анатольевич Калинин
Владимир Николаевич Петрушин (RU)
Владимир Николаевич Петрушин
Николай Николаевич Иванов (RU)
Николай Николаевич Иванов
Андрей Геннадьевич Скворцов (RU)
Андрей Геннадьевич Скворцов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2010120100/09A priority Critical patent/RU2426148C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2426148C1 publication Critical patent/RU2426148C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: proposed system comprises readout unit and two transducers arranged on different objects to be identified. Readout unit comprises unmodulated oscillation generator, three multipliers, transceiving antenna, low-pass filter, adder, power amplifier, duplexer, HF amplifier, four bandpass filters, two mixers, local oscillator, two intermediate frequency amplifiers, two phase detectors, registration unit, all said components being interconnected in a certain way. Every transducer incorporates piezo crystal with aluminium thin-film double-finger transducer and set of reflectors. Said double-finger transducer comprises electrodes and buses connected with micro strip transceiving antenna. ^ EFFECT: efficient identification of two close objects by using radio-frequency marks and complex phase-modulated signals. ^ 2 dwg

Description

Предлагаемая система относится к телеметрическим системам идентификации объектов с использованием СВЧ-диапазона электромагнитных волн и может быть применена для идентификации рядом расположенных малотоннажных контейнеров, багажа в аэропортах, пунктах таможни для опознавания личности на контрольно-пропускных пунктах, в сельском хозяйстве для идентификации и отбора животных и т.п.The proposed system relates to telemetry systems for identifying objects using the microwave range of electromagnetic waves and can be used to identify nearby small-tonnage containers, baggage at airports, customs points for identification at checkpoints, in agriculture for the identification and selection of animals and etc.

Известны телеметрические системы идентификации объектов (авт.свид. СССР №1054887, 1627832, 1769217; патенты РФ №2054694, 2057334, 2105993, 2183033, 2267158, 2292587, 2326404, 2378661; патенты США №4075632, 4096477, 4739328, 4779076, 6483427, 6639509; патент Великобритании №2165424; патент Франции №2630236; патенты Германии №4231800, 4336898; патенты ЕР №0242906, 0469769; Обзор автоматической идентификации. Доклады конференции. М.: Совинцентр, 20-21 сентября 1988; Гот Дж. ПАВ-прибор - основа системы идентификации автомобилей. Электроника, 1990, вып.3 и др.Telemetry systems for identifying objects are known (autoswitch. USSR No. 1054887, 1627832, 1769217; RF patents No. 2054694, 2057334, 2105993, 2183033, 2267158, 2292587, 2326404, 2378661; US patents No. 4075632, 4096477, 4739328, 4739328, 4739328, 4739328, 4739328, 4739328, 4739328, 47907648, 6639509; UK patent No. 2164424; French patent No. 2630236; German patents No. 4231800, 4336898; patents EP No. 0242906, 0469769; Review of automatic identification. Conference reports. M: Sovincenter, September 20-21, 1988; Goth J. SAW device - The basis of a vehicle identification system.Electronics, 1990, issue 3, etc.

Из известных систем наиболее близкой к предлагаемой является «Телеметрическая система идентификации объектов» (патент РФ №2054694, G01S 13/78, 1992), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems closest to the proposed is the "Telemetric system for identifying objects" (RF patent No. 2054694, G01S 13/78, 1992), which is selected as a prototype.

Известная система содержит блок 1 считывания, датчики 2, 3, приемопередающие антенны 6, 12, 12', генератор 4 немодулированных колебаний, линию 5 передачи, n ответвителей 7, n смесителей 8, n фильтров 9 нижних частот, n/2 усилителей 10, демодулятор-сумматор 11, модуляторы 21, 21', блок 22 питания, генераторы 18, 18' кода, коммутаторы 19, 19', генераторы 20, 20' коммутирующих импульсов, что позволяет идентифицировать сигналы двух близко расположенных датчиков.The known system includes a reading unit 1, sensors 2, 3, transceiver antennas 6, 12, 12 ', an unmodulated oscillation generator 4, a transmission line 5, n couplers 7, n mixers 8, n low-pass filters 9, n / 2 amplifiers 10, demodulator-adder 11, modulators 21, 21 ', power supply unit 22, code generators 18, 18', switches 19, 19 ', switching pulse generators 20, 20', which makes it possible to identify signals of two closely spaced sensors.

В известной системе для разрешения датчиков, находящихся на одной или разных дальностях в пределах главного лепестка диаграммы направленности антенны блока 1 считывания, используется режим разделения работы модуляторов датчиков во времени.In the known system for resolving sensors located at the same or different ranges within the main lobe of the antenna pattern of the reading unit 1, the mode of dividing the operation of the sensor modulators in time is used.

Блок 1 считывания содержит две пары направленных ответвителей, включенных в линию передачи и расположенных в ней на расстоянии λ/4 между ответвителями одной пары и на расстоянии, не равном λ/4 между парами, λ - рабочая длина волны генератора немодулированных колебаний.The reading unit 1 contains two pairs of directional couplers included in the transmission line and located in it at a distance of λ / 4 between the couplers of one pair and at a distance not equal to λ / 4 between the pairs, λ is the operating wavelength of the unmodulated oscillator.

Все это снижает эффективность идентификации двух близко расположенных объектов.All this reduces the efficiency of identification of two closely located objects.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности идентификации двух близко расположенных объектов путем использования радиочастотных меток на поверхностных акустических волнах и сложных сигналов с фазовой манипуляцией.An object of the invention is to increase the identification efficiency of two closely spaced objects by using radio frequency tags on surface acoustic waves and complex signals with phase shift keying.

Поставленная задача решается тем, что телеметрическая система идентификации объектов, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, блок считывания и не менее двух датчиков с приемопередающими антеннами, установленных на разных идентифицируемых объектах, удаленных от блока считывания и расположенных в главном лепестке диаграммы направленности антенны блока считывания, при этом блок считывания содержит генератор немодулированных колебаний, приемопередающую антенну и два смесителя, отличается от ближайшего аналога тем, что блок считывания снабжен тремя перемножителями, узкополосным фильтром, сумматором, усилителем мощности, дуплексером, усилителем высокой частоты, четырьмя полосовыми фильтрами, гетеродином, двумя усилителями промежуточной частоты, двумя фазовыми детекторами и блоком регистрации, причем к выходу генератора немодулированных колебаний последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом генератора немодулированных колебаний, узкополосный фильтр, сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора немодулированных колебаний, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты и два канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу усилителя высокой частоты первого полосового фильтра, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, перемножителя, второго полосового фильтра фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, и блока регистрации, при этом второй вход перемножителя первого канала обработки соединен с выходом генератора немодулированных колебаний, а второй вход перемножителя второго канала обработки соединен с выходом узкополосного фильтра, каждый датчик выполнен в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем и набором отражателей, при этом встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами, приемопередающая антенна выполнена микрополосковой также на поверхности пьезокристалла и связана с шинами, датчики имеют разные расстояния между электродами и настроены на разные частоты.The problem is solved in that a telemetric identification system of objects, containing, in accordance with the closest analogue, a reading unit and at least two sensors with transceiver antennas mounted on different identifiable objects, remote from the reading unit and located in the main lobe of the antenna pattern of the reading unit wherein the reading unit contains an unmodulated oscillation generator, a transceiver antenna and two mixers, differs from the closest analogue in that the it is equipped with three multipliers, a narrow-band filter, an adder, a power amplifier, a duplexer, a high-frequency amplifier, four bandpass filters, a local oscillator, two intermediate-frequency amplifiers, two phase detectors and a recording unit, and the first multiplier, the second input are connected in series to the output of the unmodulated oscillator which is connected to the output of the generator of unmodulated oscillations, a narrow-band filter, an adder, the second input of which is connected to the output of the generator unmodulated oscillations, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected to a transceiver antenna, a high-frequency amplifier and two processing channels, each of which consists of a first bandpass filter, a mixer, the second input of which is connected to the local oscillator output, and is connected in series to the output of the high-frequency amplifier , an intermediate frequency amplifier, a multiplier, a second band-pass filter of a phase detector, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, and a recording unit, while the second input a multiplier of the first processing channel is connected to the output of the unmodulated oscillator, and the second input of the multiplier of the second processing channel is connected to the output of a narrow-band filter, each sensor is made in the form of a piezocrystal with an aluminum thin-film interdigital transducer deposited on its surface and a set of reflectors, while the interdigital the converter contains two comb systems of electrodes, the electrodes of each of the combs are connected to each other by buses, the transceiver antenna is made also in microstrip on the surface of the piezoelectric crystal and is associated with the tires, the sensors have different distances between the electrodes and are tuned to different frequencies.

На фиг.1 представлены основные части системы и их взаимное расположение в пространстве. На фиг.2 изображены структурные схемы блока считывания и датчиков.Figure 1 presents the main parts of the system and their relative position in space. Figure 2 shows the structural diagrams of the reading unit and sensors.

Датчики 2 и 3 расположены на рядом стоящих идентифицируемых объектах так, чтобы не затенять друг друга в главном лепестке диаграммы направленности антенны 6 считывателя 1. Ширина главного лепестка 2 антенны 6 определяется как отношение λ/D, где D - диаметр раскрыва антенны. Датчики 2 и 3 размещаются на удалении от блока 1 считывания.Sensors 2 and 3 are located on adjacent identifiable objects so as not to obscure each other in the main lobe of the radiation pattern of the antenna 6 of the reader 1. The width of the main lobe 2 of the antenna 6 is defined as the ratio λ / D, where D is the diameter of the aperture of the antenna. Sensors 2 and 3 are located at a distance from the reading unit 1.

Считыватель 1 содержит последовательно включенные генератор 4 немодулированных колебаний, первый перемножитель 5, второй вход которого соединен с выходом генератора 4 немодулированных колебаний, узкополосный фильтр 7, сумматор 8, второй вход которого соединен с выходом генератора 4 немодулированных колебаний, усилитель 9 мощности, дуплексер 10, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 6, усилитель 11 высокой частоты и два канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу усилителя 11 высокой частоты первого полосового фильтра 13.1 (13.2), смесителя 8.1 (8.2), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 14, усилителя 15.1 (15.2) промежуточной частоты, перемножителя 16.1 (16.2), второй вход которого соединен с выходом генератора 4 немодулированных колебаний (узкополосного фильтра 7), второго полосового фильтра 17.1 (17.2), фазового детектора 18.1 (18.2), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 14, и блока 19 регистрации.The reader 1 contains a series-connected oscillator 4 of unmodulated oscillations, a first multiplier 5, the second input of which is connected to the output of the generator 4 of unmodulated oscillations, a narrow-band filter 7, an adder 8, the second input of which is connected to the output of the generator 4 of unmodulated oscillations, a power amplifier 9, a duplexer 10, the input-output of which is connected to the transceiver antenna 6, a high-frequency amplifier 11 and two processing channels, each of which consists of a series of high-frequency amplifier 11 the frequencies of the first band-pass filter 13.1 (13.2), mixer 8.1 (8.2), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 14, the amplifier 15.1 (15.2) of the intermediate frequency, the multiplier 16.1 (16.2), the second input of which is connected to the output of the generator 4 of unmodulated oscillations (narrow-band) filter 7), a second band-pass filter 17.1 (17.2), a phase detector 18.1 (18.2), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 14, and the registration unit 19.

Каждый датчик 2(3) выполнен в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем (ВШП) и набором отражателей 24.1 (24.2). При этом ВШП содержит две гребенчатые системы электродов 20.1 (20.2), электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами 21.1 (21.2) и 22.1 (22.2). Приемопередающая антенна 12.1 (12.2.) выполнена в виде микрополосковой также на поверхности пьезокристалла и связана с шинами 21.1 (21.2) и 22.1 (22.2). Датчики 2 и 3 имеют разные расстояния между электродами 20.1 и 20.2, настроены на разные частоты и представляют собой радиочастотные метки.Each sensor 2 (3) is made in the form of a piezocrystal with an aluminum thin-film interdigital transducer (IDT) deposited on its surface and a set of reflectors 24.1 (24.2). In this case, the IDT contains two comb systems of electrodes 20.1 (20.2), the electrodes of each of the combs are connected to each other by buses 21.1 (21.2) and 22.1 (22.2). The transceiver antenna 12.1 (12.2.) Is made in the form of a microstrip also on the surface of the piezocrystal and is connected to the buses 21.1 (21.2) and 22.1 (22.2). Sensors 2 and 3 have different distances between the electrodes 20.1 and 20.2, are tuned to different frequencies and are radio frequency tags.

Приемопередающая антенна 6 может быть выполнена в виде рупора, полуволнового вибратора или спиральной антенны.The transceiver antenna 6 can be made in the form of a horn, half-wave vibrator or spiral antenna.

Телеметрическая система идентификации объектов работает следующим образом.Telemetric identification system of objects works as follows.

Генератором 4 немодулированных колебаний формируется высокочастотное колебаниеA generator of 4 unmodulated oscillations generates a high-frequency oscillation

u1(t)=U1·Cos(w1t+φ1), 0≤t≤Т1,u 1 (t) = U 1 · Cos (w 1 t + φ 1 ), 0≤t≤T 1 ,

где U1, w1, φ1, T1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания.where U 1 , w 1 , φ 1 , T 1 - amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of high-frequency oscillations.

которое поступает на первый вход сумматора 8 и на два входа перемножителя 5. На выходе последнего образуется высокочастотное колебаниеwhich goes to the first input of the adder 8 and to the two inputs of the multiplier 5. At the output of the last, a high-frequency oscillation is formed

u2(t)=U2·Cos(w2t+φ2), 0≤t≤T1,u 2 (t) = U 2 · Cos (w 2 t + φ 2 ), 0≤t≤T 1 ,

где U2=1/2U12;where U 2 = 1/2 U 2 January;

w2=2w1; φ2=2φ1,w 2 = 2w 1 ; φ 2 = 2φ 1 ,

которое выделяется узкополосным фильтром 7 и поступает на второй вход сумматора 8. На выходе сумматора 8 образуется суммарное напряжениеwhich is allocated by a narrow-band filter 7 and fed to the second input of the adder 8. The total voltage is generated at the output of the adder 8

U(t)=U1(t)+U2(t),U (t) = U 1 (t) + U 2 (t),

которое усиливается в усилителе 9 мощности и через дуплексер 10 поступает в приемопередающую антенну 6, излучается ею в эфир, принимается микрополосковыми приемопередающими антеннами 12.1 и 12.2 датчиков 2 и 3 соответственно. Последние представляют собой пьезокристалл с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн (ПАВ), который состоит из двух гребенчатых систем электродов 20.1 (20.2), нанесенных на поверхность пьезокристалла. Электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами 21.1 (21.2) и 22.1 (22.2). Шины, в свою очередь, связаны с микрополосковой приемопередающей антенной 12.1 (12.2). Датчик 2 настроен на несущую частоту w1, а датчик 3 настроен на несущую частоту w2.which is amplified in the power amplifier 9 and through the duplexer 10 enters the transceiver antenna 6, is radiated by it, is received by the microstrip transceiver antennas 12.1 and 12.2 of the sensors 2 and 3, respectively. The latter are a piezocrystal with an aluminum thin-film interdigital transducer of surface acoustic waves (SAW) deposited on its surface, which consists of two comb systems of electrodes 20.1 (20.2) deposited on the surface of the piezocrystal. The electrodes of each of the combs are connected to each other by buses 21.1 (21.2) and 22.1 (22.2). The tires, in turn, are connected to the microstrip transceiver antenna 12.1 (12.2). Sensor 2 is tuned to the carrier frequency w 1 , and sensor 3 is tuned to the carrier frequency w 2 .

Принимаемое гармоническое колебание u1(t) [u2(t)] преобразуется встречно-штыревым преобразователем в акустическую волну, которая распространяется по поверхности пьезокристалла, отражается от набора отражателей 24.1 (24.2) и опять преобразуется в электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМН):The received harmonic oscillation u 1 (t) [u 2 (t)] is converted by an interdigital transducer into an acoustic wave that propagates along the surface of the piezocrystal, is reflected from a set of reflectors 24.1 (24.2), and again converted into an electromagnetic signal with phase shift keying (FMN) :

u3(t)=U3·Cos[w1t+φк1(t)+φ1],u 3 (t) = U 3 · Cos [w 1 t + φ к1 (t) + φ 1 ],

u4(t)=U4-Cos[w2t+φк2(t)+φ2], 0≤t≤T1,u 4 (t) = U 4 -Cos [w 2 t + φ к2 (t) + φ 2 ], 0≤t≤T 1 ,

где φк1(t)={0, π}, φк2(t)={0, π} - манипулируемые составляющие фазы, отображающие закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующими кодами M1(t) и M2(t), причем φк1(t)=const, φк2(1)=const при Кτэ<1<(К+1)τэ и может изменяться скачком при t=Кτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (К=1, 2, …, N1-1);where φ к1 (t) = {0, π}, φ к2 (t) = {0, π} are the manipulated phase components that display the phase manipulation law in accordance with the modulating codes M 1 (t) and M 2 (t), wherein φ k1 (t) = const, φ k2 (1) = const at Kτ e <1 <(K + 1) τ e and can change abruptly at t = e Kτ, i.e. at the borders between elementary premises (K = 1, 2, ..., N 1 -1);

τэ, N1 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T1(T1=N·τэ);τ e , N 1 - the duration and number of chips that make up a signal of duration T 1 (T 1 = N · τ e );

При этом внутренняя структура сформированных ФМн-сигналов определяется топологией ВШП, имеет индивидуальный характер и содержит всю уникальную информацию об идентифицируемых объектах, например номер, тип контейнера, багажа, его цвет и другие характерные признаки.In this case, the internal structure of the generated QPSK signals is determined by the IDT topology, has an individual character and contains all unique information about identifiable objects, for example, number, type of container, baggage, its color and other characteristic features.

Сформированные ФМн-сигналы u3(t) и u4(t) излучаются микрополосковыми антеннами 12.1 и 12.2 соответственно в эфир, принимаются приемопередающей антенной 6 считывателя 1 и через дуплексер 10, усилитель 11 высокой частоты и полосовые фильтры 13.1 и 13.2 поступают на первые входы смесителей 8.1 и 8.2 соответственно. При этом частоты настройки wн1 и wн2 полосовых фильтров 13.1 и 13.2 выбираются равными wн1=w1, wн2=w2.The generated PSK signals u 3 (t) and u 4 (t) are emitted by microstrip antennas 12.1 and 12.2, respectively, on the air, received by the transceiver antenna 6 of the reader 1 and through the duplexer 10, the high-frequency amplifier 11 and the bandpass filters 13.1 and 13.2 arrive at the first inputs mixers 8.1 and 8.2 respectively. In this case, the tuning frequencies w n1 and w n2 of the bandpass filters 13.1 and 13.2 are selected equal to w n1 = w 1 , w n2 = w 2 .

На вторые входы смесителей 8.1 и 8.2 подается напряжение гетеродина 14The voltage of the local oscillator 14 is supplied to the second inputs of the mixers 8.1 and 8.2

uг(t)=Uг·Cos(wгt+φг).u g (t) = U g Cos (w g t + φ g ).

На выходе смесителей 8.1 и 8.2 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителями 15.1 и 15.2 выделяются напряжения промежуточных частот:At the output of the mixers 8.1 and 8.2, a voltage of combination frequencies is generated. Amplifiers 15.1 and 15.2 are allocated voltage intermediate frequencies:

uup1(t)=Uпр1·Cos[wup1t+φк1(t)+φup1],u up1 (t) = U pr1 · Cos [w up1 t + φ к1 (t) + φ up1 ],

uup2(t)=Uпр2·Cos[wup2t+φк2(t)+φup2], 0≤t≤T1,u up2 (t) = U pr2 · Cos [w up2 t + φ к2 (t) + φ up2 ], 0≤t≤T 1 ,

где Uпр1=1/2U3·Uг; Uпр2=1/2U4·Uг;where U pr1 = 1/2 · U 3 U g; Np2 U = 1/2 · U U 4 g;

wup1=w1-wг - первая промежуточная частота;w up1 = w 1 -w g is the first intermediate frequency;

wup2=w2-wг - вторая промежуточная частота;w up2 = w 2 -w g is the second intermediate frequency;

φup11г; φup22г,φ up1 = φ 1g ; φ up2 = φ 2g ,

которые поступают на первые входы перемножителей 16.1 и 16.2 соответственно.which go to the first inputs of the multipliers 16.1 and 16.2, respectively.

На вторые входы перемножителей 16.1 и 16.2 подаются напряжения u1(t) и u2(t) с выходов генератора 4 немодулированных колебаний и узкополосного фильтра 7 соответственно. На выходе перемножителей 16.1 и 16.2 образуются напряжения:The second inputs of the multipliers 16.1 and 16.2 are supplied with voltage u 1 (t) and u 2 (t) from the outputs of the generator 4 of unmodulated oscillations and a narrow-band filter 7, respectively. The output of the multipliers 16.1 and 16.2 are formed voltage:

u5(t)=U5·Cos[wгt-φк1(t)+φг],u 5 (t) = U 5 · Cos [w g t-φ к1 (t) + φ g ],

u6(t)=U6·Cos[wгt-φк2(t)+φг], 0≤t≤T1,u 6 (t) = U 6 · Cos [w g t-φ к2 (t) + φ g ], 0≤t≤T 1 ,

где U5=l/2Uup1·U1;where U 5 = l / 2 U up1 · U 1 ;

U6=1/2Uup2·U2;U 6 = 1/2 · U U up2 2;

которые выделяются полосовыми фильтрами 17.1 и 17.2 соответственно и поступают на первые входы фазовых детекторов 18.1 и 18.2 соответственно, на вторые выходы которых подается напряжение uг(t) гетеродина 14. На выходе фазовых детекторов 18.1 и 18.2 образуются низкочастотные напряжения:which are allocated by bandpass filters 17.1 and 17.2 respectively and are supplied to the first inputs of the phase detectors 18.1 and 18.2 respectively, the second outputs of which are supplied with the voltage u g (t) of the local oscillator 14. At the output of the phase detectors 18.1 and 18.2 low-frequency voltages are generated:

uн1(t)=Uн1·Cosφк1(t),u н1 (t) = U н1 · Cosφ к1 (t),

uн2(t)=Uн2·Cosφк2(t), 0≤t≤T1,u n2 (t) = U n2 · Cosφ k2 (t), 0≤t≤T 1 ,

где Uн1=1/2U5·Uг;where U H1 = 1/2 · U U 5 g;

Uн2=1/2U6·Uг;U H2 = 1/2 · U U 6 g;

пропорциональные модулирующим кодам M1(t) и M2(t), несущим информацию об идентифицируемых объектах.proportional to the modulating codes M1 (t) and M2 (t), carrying information about identifiable objects.

Низкочастотные напряжения uн1(t) и uн2(1) фиксируются блоком 19 регистрации.Low-frequency voltages u н1 (t) and u н2 (1) are recorded by the recording unit 19.

Таким образом, предлагаемая телеметрическая система идентификации объектов по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение эффективности идентификации двух близко расположенных объектов. Это достигается использованием радиочастотных меток на поверхностных акустических волнах и сложных сигналов с фазовой манипуляцией.Thus, the proposed telemetric system for identifying objects in comparison with the prototype and other technical solutions of a similar purpose provides increased identification efficiency of two closely spaced objects. This is achieved using radio frequency tags on surface acoustic waves and complex signals with phase shift keying.

Основными особенностями радиочастотных меток на поверхностных акустических волнах являются малые габариты и отсутствие источников питания, что значительно повышает эффективность и надежность идентификации близко расположенных объектов.The main features of radio-frequency tags on surface acoustic waves are small dimensions and the absence of power sources, which significantly increases the efficiency and reliability of identification of closely located objects.

Сложные ФМн-сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.Complex QPSK signals have high energy and structural secrecy.

Энергетическая скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена их высокой снижаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of complex QPSK signals is due to their high reducibility in time or spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex QPSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex QPSK signal is by no means small; it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point of this region the signal power is less than the power of noise and interference.

Структурная скрытность сложного ФМн-сигнала обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменения значений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемного устройства.The structural secrecy of a complex QPSK signal is caused by a wide variety of their forms and significant ranges of parameter values, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of complex QPSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiving device.

Claims (1)

Телеметрическая система идентификации объектов, содержащая блок считывания и не менее двух датчиков с приемопередающими антеннами, установленных на разных идентифицируемых объектах, удаленных от блока считывания и расположенных в главном лепестке диаграммы направленности антенны блока считывания, при этом блок считывания содержит генератор немодулированных колебаний, приемопередающую антенну и два смесителя, отличающаяся тем, что блок считывания снабжен тремя перемножителями, узкополосным фильтром, сумматором, усилителем мощности, дуплексером, усилителем высокой частоты, четырьмя полосовыми фильтрами, гетеродином, двумя усилителями промежуточной частоты, двумя фазовыми детекторами и блоком регистрации, причем к выходу генератора немодулированных колебаний последовательно подключены первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом генератора немодулированных колебаний, узкополосный фильтр, сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора немодулированных колебаний, усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, усилитель высокой частоты и два канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно подключенных к выходу усилителя высокой частоты первого полосового фильтра, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, усилителя промежуточной частоты, перемножителя, второго полосового фильтра, фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, и блока регистрации, при этом второй вход перемножителя первого канала обработки соединен с выходом генератора немодулированных колебаний, а второй вход перемножителя второго канала обработки соединен с выходом узкополосного фильтра, каждый датчик выполнен в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность алюминиевым тонкопленочным встречно-штыревым преобразователем и набором отражателей, при этом встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, электроды каждой из гребенок соединены друг с другом шинами, приемопередающая антенна выполнена микрополосковой также на поверхности пьезокристалла и связана с шинами, датчики имеют разные расстояния между электродами и настроены на разные частоты. A telemetry identification system for objects, comprising a readout unit and at least two sensors with transceiver antennas mounted on different identifiable objects, remote from the readout unit and located in the main lobe of the antenna pattern of the readout unit, wherein the readout unit contains an unmodulated oscillator, a transmit-receive antenna, and two mixers, characterized in that the reading unit is equipped with three multipliers, a narrow-band filter, an adder, a power amplifier a duplexer, a high-frequency amplifier, four bandpass filters, a local oscillator, two intermediate-frequency amplifiers, two phase detectors and a recording unit, and the first multiplier is connected in series to the output of the unmodulated oscillation generator, the second input of which is connected to the output of the unmodulated oscillation generator, narrow-band filter, adder the second input of which is connected to the output of the generator of unmodulated oscillations, a power amplifier, a duplexer, the input-output of which is connected to the receiver a transmitting antenna, a high-frequency amplifier and two processing channels, each of which consists of a first bandpass filter, a mixer, the second input of which is connected to the output of a local oscillator, an intermediate-frequency amplifier, a multiplier, a second band-pass filter, a phase detector, each connected in series to the output of the high-frequency amplifier the second input of which is connected to the output of the local oscillator and the registration unit, while the second input of the multiplier of the first processing channel is connected to the output of the generator of unmodulated oscillations and the second input of the multiplier of the second processing channel is connected to the output of the narrow-band filter, each sensor is made in the form of a piezocrystal with an aluminum thin-film interdigital transducer deposited on its surface and a set of reflectors, while the interdigital transducer contains two comb electrode systems, the electrodes of each of the combs are connected to each other by tires, the transceiver antenna is made of a microstrip also on the surface of the piezocrystal and is connected to the tires, the sensors have different distance e between the electrodes and are tuned to different frequencies.
RU2010120100/09A 2010-05-19 2010-05-19 Telemetry system for identification of objects RU2426148C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120100/09A RU2426148C1 (en) 2010-05-19 2010-05-19 Telemetry system for identification of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120100/09A RU2426148C1 (en) 2010-05-19 2010-05-19 Telemetry system for identification of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2426148C1 true RU2426148C1 (en) 2011-08-10

Family

ID=44754728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010120100/09A RU2426148C1 (en) 2010-05-19 2010-05-19 Telemetry system for identification of objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2426148C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534733C1 (en) * 2013-06-24 2014-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Passive radio identification label on surface acoustic waves
RU2725728C1 (en) * 2019-07-22 2020-07-03 Открытое акционерное общество "Авангард" Method for radio-frequency identification of large and small cattle and device for implementation thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4068232A (en) * 1976-02-12 1978-01-10 Fairchild Industries, Inc. Passive encoding microwave transponder
RU2054694C1 (en) * 1992-12-30 1996-02-20 Георгий Галиуллович Валеев Telemetry object identification system
US5525991A (en) * 1992-06-25 1996-06-11 Nippondenso Co., Ltd. Mobile object identification system
RU2117961C1 (en) * 1992-12-14 1998-08-20 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Telemetering system of object identification
US6353406B1 (en) * 1996-10-17 2002-03-05 R.F. Technologies, Inc. Dual mode tracking system
DE102004003230A1 (en) * 2004-01-20 2005-08-04 Güldenpfennig, Wolfgang, Dipl.-Ing. Antiterrorist control system for aircraft involves transmission of identification code from ground station to aircraft with code checking circuits and sounds alarm if codes fail to match
RU2291468C2 (en) * 2004-10-29 2007-01-10 Закрытое акционерное общество "ИнформТехТранс" System of remote sensing of information from mobile objects and their units
RU2350979C2 (en) * 2007-03-15 2009-03-27 Николай Михайлович Легкий System of automatic radio frequency identification

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4068232A (en) * 1976-02-12 1978-01-10 Fairchild Industries, Inc. Passive encoding microwave transponder
US5525991A (en) * 1992-06-25 1996-06-11 Nippondenso Co., Ltd. Mobile object identification system
RU2117961C1 (en) * 1992-12-14 1998-08-20 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Telemetering system of object identification
RU2054694C1 (en) * 1992-12-30 1996-02-20 Георгий Галиуллович Валеев Telemetry object identification system
US6353406B1 (en) * 1996-10-17 2002-03-05 R.F. Technologies, Inc. Dual mode tracking system
DE102004003230A1 (en) * 2004-01-20 2005-08-04 Güldenpfennig, Wolfgang, Dipl.-Ing. Antiterrorist control system for aircraft involves transmission of identification code from ground station to aircraft with code checking circuits and sounds alarm if codes fail to match
RU2291468C2 (en) * 2004-10-29 2007-01-10 Закрытое акционерное общество "ИнформТехТранс" System of remote sensing of information from mobile objects and their units
RU2350979C2 (en) * 2007-03-15 2009-03-27 Николай Михайлович Легкий System of automatic radio frequency identification

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534733C1 (en) * 2013-06-24 2014-12-10 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Passive radio identification label on surface acoustic waves
RU2725728C1 (en) * 2019-07-22 2020-07-03 Открытое акционерное общество "Авангард" Method for radio-frequency identification of large and small cattle and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7777671B2 (en) Radar system and method
RU2559869C1 (en) Method and system for radio-frequency identification and location of railway transport
RU2370792C2 (en) Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance
RU2426148C1 (en) Telemetry system for identification of objects
RU2434253C1 (en) Method to detect location of filled bioobjects or their remains and device for its realisation
RU2514130C2 (en) Method of identifying objects
RU2206902C1 (en) Method of detection of men in distress
RU2267137C1 (en) Monopulse radar station
RU2369418C1 (en) Method for detection of dumped bioobjects or their remains location and device for their realisation
EP2901174B1 (en) Frequency modulated continuous waveform (fmcw) radar
RU2434108C1 (en) Method of subject identification on serviced facility
RU2402787C1 (en) Method of finding vessels in distress
RU2419991C1 (en) Helicopter radio-electronic complex
RU2621319C1 (en) Method and device for measuring distance in double-frequency nonlinear radar
CN115276832B (en) Multi-point frequency broadband microwave diagnosis system based on double comb frequencies
RU2538311C2 (en) Method of authenticating and monitoring movement of alcoholic product and system therefor
RU2288486C1 (en) Method and device for detecting location of biological objects or their remnants covered with earth
RU2624556C1 (en) System of radiofrequency identification for military objects
RU2431870C1 (en) Method of detecting location of filled bio-objects or remains thereof and device for realising said method
RU58727U1 (en) RADAR DISTANCE METER
RU70310U1 (en) DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF THE LOCATION OF BURNED UNDER EXTENSIVE CAVES OF PEOPLE
RU2290697C1 (en) Marking device
RU2638504C1 (en) Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation
RU2015143476A (en) METHOD OF ECOLOGICAL MONITORING AND SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2801740C1 (en) Radio frequency identification system for municipal solid waste containers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150520