4.2 Визуализация радиосигнала и его спектра
Для возможности визуального анализа формы информативного сигнала РДУ-Х2 с целью диагностирования его работы должна быть реализована функция построения видеокадров разностного сигнала и его спектра в логарифмическом масштабе (дБ) относительно гармоники с максимальной амплитудой (рис. 9).
Эти видеокадры служат для контроля функционирования РДУ-Х2. Видеокадры содержат отображения кадра сигнала (128 дискретов) и отображение его амплитудно-частотного спектра, а также значения параметров настройки и функционирования РДУ-Х2.
Амплитудно-частотный спектр представляет собой полигон, вершинами которого являются 64 значения амплитуд (в дБ) спектральных гармоник сигнала, передаваемых от РДУ-Х2 по цифровому интерфейсу RS-485.
На нижней оси абсцисс откладываются номера гармоник спектра. Ось ординат представляет собой амплитуду гармоник отраженного сигнала А (дБ).
Гармоники 0 ... 3 отражают зону нечувствительности РДУ. Эта часть спектра используется для диагностики состояния линзы антенны РДУ, а также отсутствия помех внутри внешнего радиоволновода (при его наличии).
В правой части кадра указываются настройки режима работы и параметры функционирования соответствующего РДУ-Х2.
При работе РДУ-Х2 на экране дисплея воспроизводится видеокадр разностного сигнала и его спектра. Этот видеокадр служит для визуализации параметров РДУ-Х2 (рис. 9).
Верхний график представляет собой значение 128 дискретов сигнала, соединенных сплошной линией. Абсциссы графика сигнала - номера его дискретов.
Рис. 9. Видеокадр сигнала, его спектра и параметров РДУ-Х2
Амплитуда сигнала переведена в напряжение по формуле
Ui = Si / 4096 • 5120 мВ, (8)
где Si - принятый код значение i-го дискрет сигнала.
На спектре, построенном в процессоре РДУ помощью БПФ-преобразование сигнала, амплитуды 64-х гармоник представлены в логарифмической шкале согласно выражению
Bi = 20 lg (Ai / Amax), дБ, (9)
где Ai - принятый код значения амплитуды i-й гармоники спектра,
Amax - принятый код значения максимальной амплитуды спектра.
Верхняя шкала графика соответствует расстоянию до объекта в метрах, а нижняя - номерами гармоник спектрального разложения сигнала.
Диапазон гармоник 0 ... 3 отображает зону нечувствительности РДУ. Эта часть спектра используется для диагностики состояния линзы антенны РДУ, а также отсутствия помех непосредственно перед ней.
В правой части экрана приводятся значения параметров работы РДУ:
ВДМ 1111 0000 - положение движков ручной настройки РДУ-Х2.
Пост. времени 10 с - значение постоянной времени показаний.
Uгенератора 4.8 В - напряжение питания СВЧ генератора.
Коэф. усиления 2 - значение коэффициента усиления сигнала при автоматическом регулировании его уровня микропроцессором РДУ-Х2.
Тсвч 30.2 С. - измеренное значение температуры СВЧ модуля в С.
Частота 4256 Гц - вычислена средневзвешенная частота сигнала.
Дальность 1.91 м - измеренная РДУ дальность до отражает объекта.