Разрешение неоднозначности

Разрешение неоднозначности используется для определения значения измерения, требующего по модулю выборки .

Это необходимо для обработки импульсно-доплеровского радиолокационного сигнала.

Измерения

Некоторые типы измерений вводят неизбежную операцию по модулю в процесс измерения . Это происходит со всеми радиолокационными системами. ^{[ 1 ]}

радаров Совмещение происходит, когда:

Частота повторения импульсов (PRF) слишком мала для прямой выборки доплеровской частоты.
PRF слишком высок для прямой выборки диапазона

Импульсный доплеровский сонар использует аналогичные принципы для измерения положения и скорости жидкостей.

Радарные системы

Радиолокационные системы, работающие с частотой импульсов ниже примерно 3 кГц, обеспечивают истинную дальность, но дают неоднозначную целевую скорость. Радиолокационные системы, работающие с частотой повторения выше 30 кГц, определяют истинную скорость цели, но дают неоднозначную дальность до цели.

Системы средней ЧПИ производят как неоднозначное измерение дальности, так и неоднозначное измерение радиальной скорости с использованием ЧПИ от 3 кГц до 30 кГц.

Разрешение неоднозначности определяет истинную дальность и истинную скорость, используя неоднозначные измерения дальности и скорости с помощью нескольких PRF.

Допплеровские измерения

Доплеровские системы включают измерения скорости, аналогичные измерениям, выполняемым с использованием стробоскопического света.

Например, стробоскоп можно использовать в качестве тахометра для измерения скорости вращения вращающихся механизмов. Измерения стробоскопического света могут быть неточными, поскольку свет может мигать в 2 или 3 раза быстрее, чем скорость вращения вала. Пользователь может произвести точные измерения, только увеличивая частоту импульсов, начиная с нуля, до тех пор, пока импульсы не станут достаточно быстрыми, чтобы вращающийся объект казался неподвижным.

Радарные и гидролокационные системы используют одно и то же явление для определения скорости цели.

Операция

Область неоднозначности показана графически на этом изображении. Ось X — диапазон (слева-права). Ось Y — это радиальная скорость. Ось z — амплитуда (вверх-вниз). Форма прямоугольников меняется при изменении PRF. ^{[ 2 ]}

Однозначная зона находится в левом нижнем углу. Все остальные блоки имеют неоднозначную дальность или неоднозначную лучевую скорость.

Импульсно- доплеровский радар использует среднюю частоту повторения импульсов (PRF) примерно от 3 до 30 кГц. Каждый импульс передачи разделен расстоянием от 5 до 50 км.

Разрешение неоднозначности диапазона

Полученные сигналы от нескольких PRF сравниваются с использованием процесса разрешения неоднозначности диапазона .

Каждая выборка диапазона преобразуется из выборок I/Q временной области в частотную область. В старых системах для частотной фильтрации используются отдельные фильтры. используется цифровая выборка и быстрое преобразование Фурье или дискретное преобразование Фурье В новых системах вместо физических фильтров . Каждый фильтр преобразует временные выборки в частотный спектр. Каждая частота спектра соответствует разной скорости. Эти выборки имеют пороговое значение для получения неоднозначного диапазона для нескольких различных PRF.

Разрешение неопределенности частоты

Полученные сигналы также сравниваются с использованием процесса разрешения частотной неоднозначности .

Слепая скорость возникает, когда доплеровская частота падает близко к PRF. Это помещает отраженный сигнал в тот же фильтр, что и отражения стационарных помех. Быстрое чередование различных PRF во время сканирования устраняет слепые частоты.

Дальнейшее чтение

Джордж В. Стимсон; Дэвид Адами; Кристофер Бейкер (30 июня 2013 г.). Введение Стимсона в бортовой радар . SciTech Publishing, Incorporated. ISBN 978-1-61353-022-1 .

Ссылки

^ «Разработка радиолокационных сигналов, имеющих как высокое разрешение по дальности, так и высокое разрешение по скорости» (PDF) . Алкатель-Люсент.
^ Постема, Великобритания (1985). «Разрешение неоднозначности дальности для импульсно-доплеровского радара с высокой PRF». Международная радиолокационная конференция . Система астрофизических данных Смитсоновского института/НАСА: 113. Бибкод : 1985inra.conf..113P .

[1] «Разработка радиолокационных сигналов, имеющих как высокое разрешение по дальности, так и высокое разрешение по скорости» (PDF) . Алкатель-Люсент.

[2] Постема, Великобритания (1985). «Разрешение неоднозначности дальности для импульсно-доплеровского радара с высокой PRF». Международная радиолокационная конференция . Система астрофизических данных Смитсоновского института/НАСА: 113. Бибкод : 1985inra.conf..113P .

[ 1 ]

[ 2 ]