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

Aynı-faz ve Kuadratik-faz Yöntemi

Karmaşık sayılar: Bir dairesel diyagramda, saat 1 i gösteren bir gerilim vektörü iki bileşenden oluşmaktadır: Gerçek bileşen(saat 3 yönünde) ve sanal bileşen ise (saat 12 yönünde) Karmaşık sayılar: Yukardaki diyagram 90 derece sağa döndürülmüştür. Şimdi gerilim vektörü saat 4 ü göstermektedir, bu vektörün önceki sanal bileşeni şimdi saat 3 yönünde gerçek bileşen, buna karşılık önceki gerçek bileşen ise saat 6 yönünde sanal bileşen olmuştur.

Resim 1: Vektör diyagramı

Eğer ara frekans işaretleri basit Analog/Sayısal Dönüştürücü yöntemleri ile sayısallaştırılıyorsa, o zaman her bir menzil hücresi için, karmaşık sayı (complex numbers) ile ifade edilen yankı işaretlerinin gerçek bileşeni işaretin sayısal genliğini temsil eder, ama faz bilgisini nasıl elde edeceğiz? Evet, basit yöntemlerle şimdi faz bilgileri kaybolmaktadır!

Bir karmaşık büyüklük daima yeşil renkli bir gerçek (real component) ve açık mavi renkli bir sanal bileşenden (imaginary component) oluşur. Fakat bir analog/sayısal dönüştürücü daima X-eksenindeki gerçek bileşeni dikkate almaktadır.

Eğer tüm şekil saat yönünde 90° döndürülürse...

  ... o zaman önceden dikey Y-ekseninde bulunan sanal bileşen şimdi X-ekseninde yer alacaktır ve sayısallaştırılabilecektir, ama önceki gerçek bileşen olmadan!

Bu iki değerden kırmızı renkli orijinal vektör Pisagor bağıntısı ile ve faz açısı ise trigonometrik formüllerle hesaplanabilir.

Peki, bu tüm şekli nasıl 90° döndüreceğiz?

(Aynı-faz)
(Kuadratik-faz)
A
A
D
D
I-veri
Q-veri

Resim 2: Blok şeması

Blok şeması: İşaret iki paralel dala ayrılarak analog/sayısal dönüştürücülerer gitmektedir. Ancak dönüştürücü öncesinde alttaki dalda işaret 90° lik bir faz kaymasına uğramaktadır.
(Aynı-faz)
(Kuadratik-faz)
A
A
D
D
I-veri
Q-veri

Resim 2: Blok şeması

Aynı-faz ve kuadratik faz detektörü için somut bir örnek
(Büyütmek için tıklayınız: PDF 115 kByte)
Resim 3: Somut bir örnek (Belge)

Çok basit: İşaretin fazı 90° kaydırılarak. O zaman her iki analog bileşeninde sayısallaştırılması gerekir. Şimdi elimizde iki kat veri hattı bulunuyor, fakat her şeyden önce verilerin sayısal, işlemci kontrollü işlenebilmesi imkânlarımızı arttırmaktadır.

(Sayısal süzgeçlerin süzme karakteristik eğrilerinin yan cepheleri analog benzerlerine göre çok daha diktir... Bu çok erken dönüştürme işlemi sayesinde hedefe ait işareti takip eden alım hattındaki gürültülerin hedef işaretiyle karışması da engellenir...)

Bireysel bileşenler, I ve Q bir trigonometrik yöntemle hesaplanabilir:

I = A cos(Φ)
Q = A sin(Φ)
(1)

İşaretin genliği A ve faz açısı Φ aşağıdaki formülerle hesaplanabilir:

A2= I2+Q2  
Φ=arctan(Q/I)
(2)