Rozwiązanie niejednoznaczności
Rozdzielczość niejednoznaczności służy do znalezienia wartości pomiaru, która wymaga próbkowania modulo .
Jest to wymagane do przetwarzania sygnału radaru impulsowo-dopplerowskiego .
Pomiary
Niektóre rodzaje pomiarów wprowadzają do procesu pomiarowego nieuniknioną operację modulo . Dzieje się tak ze wszystkimi systemami radarowymi .
Aliasing radarowy ma miejsce, gdy:
- Częstotliwość powtarzania impulsów (PRF) jest zbyt niska, aby bezpośrednio próbkować częstotliwość Dopplera
- PRF jest zbyt wysoki, aby bezpośrednio próbkować zakres
Sonar impulsowo-dopplerowski wykorzystuje podobne zasady do pomiaru położenia i prędkości cieczy.
Systemy radarowe
Systemy radarowe działające z częstotliwością impulsów PRF poniżej około 3 kHz zapewniają prawdziwy zasięg, ale dają niejednoznaczną prędkość docelową. Systemy radarowe działające przy PRF powyżej 30 kHz wytwarzają rzeczywistą prędkość celu, ale dają niejednoznaczny zasięg celu.
Średnie systemy PRF dają zarówno niejednoznaczny pomiar zasięgu, jak i niejednoznaczny pomiar prędkości promieniowej przy użyciu PRF od 3 kHz do 30 kHz.
Rozdzielczość niejednoznaczności znajduje prawdziwy zasięg i rzeczywistą prędkość za pomocą niejednoznacznych pomiarów zasięgu i niejednoznacznych prędkości z wieloma PRF.
Pomiary Dopplera
Systemy dopplerowskie obejmują pomiary prędkości podobne do pomiarów dokonywanych za pomocą światła stroboskopowego.
Na przykład światło stroboskopowe może służyć jako obrotomierz do pomiaru prędkości obrotowej maszyn wirujących. Pomiary światła stroboskopowego mogą być niedokładne, ponieważ światło może migać 2 lub 3 razy szybciej niż prędkość obrotowa wału. Użytkownik może dokonać dokładnego pomiaru tylko poprzez zwiększenie częstości tętna, zaczynając od zera, aż do momentu, gdy impulsy będą wystarczająco szybkie, aby obracający się obiekt wydawał się nieruchomy.
Systemy radarowe i sonarowe wykorzystują to samo zjawisko do wykrywania prędkości celu.
Operacja
Obszar niejednoznaczności jest pokazany graficznie na tym obrazie. Oś x to zakres (lewo-prawo). Oś y to prędkość radialna. Oś z to amplituda (góra-dół). Kształt prostokątów zmienia się, gdy zmienia się PRF.
Jednoznaczna strefa znajduje się w lewym dolnym rogu. Wszystkie pozostałe bloki mają niejednoznaczny zasięg lub niejednoznaczną prędkość radialną.
Pulse Doppler radar opiera się na średniej częstotliwości powtarzania impulsów (PRF) od około 3 kHz do 30 kHz. Każdy impuls nadawczy jest oddalony o odległość od 5 km do 50 km.
Rozdzielczość niejednoznaczności zakresu
Odebrane sygnały z wielu PRF są porównywane przy użyciu procesu rozwiązywania niejednoznaczności zakresu .
Każda próbka zakresu jest przekształcana z próbek I/Q w domenie czasu na domenę częstotliwości. Starsze systemy wykorzystują indywidualne filtry do filtrowania częstotliwości. Nowsze systemy wykorzystują próbkowanie cyfrowe i szybką transformatę Fouriera lub dyskretną transformatę Fouriera zamiast filtrów fizycznych. Każdy filtr przetwarza próbki czasu na widmo częstotliwości. Każdej częstotliwości widma odpowiada inna prędkość. Próbki te są progowane w celu uzyskania niejednoznacznego zakresu dla kilku różnych PRF.
Rozdzielczość niejednoznaczności częstotliwości
Odebrane sygnały są również porównywane przy użyciu procesu rozwiązywania niejednoznaczności częstotliwości .
Ślepa prędkość występuje, gdy częstotliwość Dopplera spada blisko PRF. To składa sygnał zwrotny do tego samego filtra, co odbicia stacjonarnego bałaganu. Szybkie zmienianie różnych PRF podczas skanowania eliminuje ślepe częstotliwości.
Dalsza lektura
- George'a W. Stimsona; Davida Adamy'ego; Christopher Baker (30 czerwca 2013). Wprowadzenie Stimsona do radaru pokładowego . Wydawnictwo SciTech, Incorporated. ISBN 978-1-61353-022-1 .