www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

MIMO Radar Sistemleri

Nokta hedef
Gönderim anteni
Alıcı-
anten
Sanal alıcı açıklığı

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

Nokta hedef
Gönderim anteni
Alıcı-
anten
Sanal alıcı açıklığı

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

MIMO Radar Sistemleri

MIMO- radar sistemi (Multiple Input Multiple Output) çok sayıda antenden oluşan yeni tür bir radar sistemidir. Her bir gönderim anteni, diğer gönderim antenlerden bağımsız olarak, bir rasgele işaret yayınlar. Bu işaret her bir alıcı anten tarafından alınabilir. Alınan bu işaretler sayısallaştırılır ve ardından bir ortak radar işaret işlemcisinde işlenirler. N adet gönderim ve K adet alım anteninden, boyutu oldukça büyük bir matematiksel sanal açıklığa sahip K·N adet elemanlı bir sanal anten alanı meydana gelir.

MIMO radar sistemi uzaysal çözünürlük yeteneğini iyileştirmek ve parazitlere karşı oldukça daha güçlü bir bağışıklık elde etmek için kullanılabilir. İşaret-gürültü oranının iyileşmesi beraberinde hedeflerin algılama olasılığı oranını da arttırır.

İki farklı kurulum mümkündür:

“Monostatic” MIMO

MIMO radar sisteminin yapısı, tek bir yere kurulmuş olduğu durumda, her bir ışıma elemanının kendi gönderici/alıcı modülü ve bir kendi analog/sayısal dönüştürücüsü bulunan Seyreltilmiş Anten Alanlı bir Faz Dizi Antene benzer bir yapıyı andırır. Bir faz dizi antende her bir ışıma elemanı bir merkezi Dalga Biçimleme Üretecinde üretilmiş gönderim işaretinin sadece (olasılıkla, zamanı-kaydırılmış) bir kopyasını gönderir. Bir MIMO-radar sisteminde her bir ışıma elemanında kendine özgü rasgele dalga biçimleme üreteci de bulunur ve sırayla her bir ışıma elemanı kendi dalga biçimini kullanır. Bu bireysel işaret biçimi aynı zamanda yankı işaretlerinin kendi kaynağına eşlenmesinin temelini oluşturur. Teknik yayınlarda bir MIMO-radar sistemi ile bu tür Faz Dizi Antenin karşılaştırılmasında bu yapı sıkça SIMO (Single Input Multiple Output) olarak tanımlanır.

Daha etkin bir radar işaret işlenmesinde, o zaman her bir hedef için takip eden örneklemede İşaret Girişim ve Parazit Oranını (Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio, SINR) iyileştirmek için her bir gönderim işaretinin hedefe uyumlu olarak değiştirilmesi (Uyarlanabilir Dalga Biçimi (Adaptive Waveform)) hedeflenir. Göndericide her bir Dalga-Biçimi bir biri ardına eşzamanlı, yani bir ortak „Ana-Saat Üretecinin“ saat darbesi ne uygun olarak, üretiliyorsa o zaman bunu bir evreuyumlu MIMO olarak adlandırabiliriz.

“Bistatic” MIMO

Antenlerin birbirinden uzak yerleştirilmesi durumunda radar verilerinin işlenmesi çok daha karmaşıklaşır. “Monostatik” radarın aksine, her bir radar anteni hedefi farklı bir bakış açısından görür. Diğer taraftan hedefin yansıtırlık yüzeyi her bir radar anteni için de aynı değildir. Bu durum radar verilerinin işlenmesinde çok daha karmaşık hedef modellerinin kullanılmasını gerektirir.

Yazın: