www.radartutorial.eu Radar Temelleri

MIMO Radar Sistemleri

Punktziel
Gönderim anteni
Alıcı-
anten
Sanal alıcı açıklığı

Resim 1: Bir MIMO-radar sisteminin prensibi
Bir MIMO-radar sisteminde bireysel ışıyıcıların gönderim sinyalleri değişiktir, keza yankı sinyalleri kaynağa (bireysel ışıyıcıya) tekrardan atanabilir. Bunun bir sonucu olarak matematiksel daha büyük bir sanal açıklık meydana gelir.

Punktziel
Gönderim anteni
Alıcı-
anten
Sanal alıcı açıklığı

Resim 1: Bir MIMO-radar sisteminin prensibi
Bir MIMO-radar sisteminde bireysel ışıyıcıların gönderim sinyalleri değişiktir, keza yankı sinyalleri kaynağa (bireysel ışıyıcıya) tekrardan atanabilir. Bunun bir sonucu olarak matematiksel daha büyük bir sanal açıklık meydana gelir.

MIMO Radar Sistemleri

MIMO- radar sistemi (Multiple Input Multiple Output) yeni bir radar sistemidir. Bu çok sayıda antenden oluşan bir sistemdir. Her gönderim anteni, her bir alıcı antence alınabilen, sayısallaştırılan ve ardından bir ortak radar sinyal işlemine tabi tutulan, diğer antenlerden bağımsız olarak rasgele sinyal yollar. N adet gönderim anteninden ve K adet alıcı anteninden oluşan alanlardan K·N adet elemandan oluşan, boyutu oldukça büyük matematiksel bir sanal açıklık oluşur.

MIMO radar sistemi uzaysal çözünürlük yeteneğini iyileştirmek ve parazitlere karşı oldukça daha güçlü bir bağışıklık elde etmek için kullanılabilir. Sinyal-gürültü oranının iyileşmesi aynı zamanda hedefin algılanma olasılık yüzdesini de arttırır.

İki farklı MIMO sistemi vardır:

“Mono-static” MIMO

Aynı yere kurulmuş radar durumunda gönderici antenleri hedefin radar kesitini (RCS) gönderici anten elemanlarından aynı büyüklükte görülecek kadar yakın yerleştirilmiştir. MIMO-radar sistemi, her bir bireysel ışıma elemanın kendi gönderici-alıcı modülüne ve kendi A/D dönüştürücüsüne sahip olduğu, antenlerin bir yere toplandığı seyreltilmiş anten alanı içinde yer alan bir faz dizi anteni bulunan yapı türüne benzer. Bir faz dizi antende her bir ışıma elemanı bir merkezi Dalga Biçimi Üretecinde üretilmiş gönderim sinyalinin sadece (uygulanabiliyorsa zaman-kaydırılmış) bir kopyasını yollar. Bir MIMO-radar sisteminde her bir ışıma elemanı kendine özgü dalga biçimleme üretecine ve bunun bir sonucu olarak bir bireysel sinyal biçimine sahiptir. Bu bireysel sinyal biçimi keza yankı sinyallerinin kendi kaynağına atanmasına bir temel teşkil eder. Teknik yayınlarda bir MIMO-radar sistemi ile bu tür Faz Dizi Antenin karşılaştırılmasında sıkça bu SIMO (Single Input Multiple Output) olarak tarif edilir.

Daha etkin bir radar sinyal işlenmesinde her bir gönderim sinyalinin hedefe uygun olarak değiştirilmesi (“uyarlanabilir dalga biçimi”) hedeflenir. Böylece her bir hedef için takip eden örneklemede ölçülen Sinyal/Gürültü Oranını (SNR) hem de Sinyalin Parazitlere ve Gürültülere Oranını (“signal-to-interference-plus-noise ratio”, SINR) iyileştirmek mümkündür. Göndericide her bir Dalga-Biçimi bir biri ardına eşzamanlı üretiliyorsa, keza temelde bir ortak „Ana-Saat Üretecinden“ eşzamanlı bir saat darbesi eşlik ediyorsa bunu bir evreuyumlu MIMO olarak adlandırabiliriz.

“Bi-static” MIMO

Antenlerin birbirinden uzak yerleştirilmesi durumunda radar verilerin işlenmesi çok daha karmaşıklaşır. “Mono-statik” radarın aksine her bir radar anteni hedefi farklı bir bakış açısından görür. Bunun sonucunda hedefin yansıtırlık yüzeyi her bir radar anteni için aynı değildir. Bu durum radar verilerinde çok daha karmaşık hedef modellerinin kullanılmasını gerektirir.