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Zwischenperiodenkompensation

Um mit Hilfe der Doppler- Frequenz ein bewegtes Ziel von einem Festziel zu unterscheiden, müssen mindestens zwei Perioden der Auslenkung miteinander verglichen werden.
Da die Dopplerfrequenz (wenige Herz) zur Sendefrequenz (viele Megaherz) relativ klein ist, ist ein Phasenvergleich technisch leichter zu realisieren als ein direkter Frequenzvergleich.
Die Speicherung einer Auslenkung erfolgt in geeigneten Speichermedien, früher in analogen Potenzialspeicherröhren, später auch mit Kondensatoren (Entfernung-digital, Signal-analog), heute nur noch in digitalen Speicherzellen.

Speicher
Subtraktions-
Stufe
Empfänger
ZF
Echo-
signale
Teil des
Sende-
impulses

Bild 1: Blockschaltbild des Kohärentkanals

Speicher
Subtraktions-
Stufe
Empfänger
ZF
Echo-
signale
Teil des
Sende-
impulses

Bild 1: Blockschaltbild des Kohärentkanals

Speicher
Subtraktions-
Stufe
Empfänger
ZF
Echo-
signale
Teil des
Sende-
impulses

Bild 1: Blockschaltbild des Kohärentkanals (interaktives Bild)


(Siehe ebenfalls virtuelles Oszilloscop mit dem Mauszeiger als Testspitze an den Testpunkten TP1 bis TP4)

Bild 2: Zustandekommen des Phasenunterschiedes φ des Signals durch Veränderung der Entfernung r

Bild 2: Zustandekommen des Phasenunterschiedes φ des Signals durch Veränderung der Entfernung r

Eine Festzielunterdrückung geschieht also durch den Phasenvergleich mehrerer Auslenkperioden (Pulse-pair processing). Ist die Phasenlage stets gleich, ist die Phasendifferenz Null und das Ziel wird ausgeblendet. Hat sich das Ziel bewegt, ist die Phasendifferenz ungleich Null und das Ziel wird dargestellt.
Um die für den Phasendiskriminator nötige Referenzfrequenz zu erhalten, wird ein hochgenauer Kohärentoszillator mit dem auf die ZF herabgemischten Sendeimpuls synchronisiert.

Oszillogramm von Signalen aus dem Kohärentkanal: Festziele sind am Ausgang des Phasendiskriminators Impulse mit konstanter Amplitude, bewegte Ziele ändern hier ihre Amplitude ständig zwischen einem negativen und positiven Maximum.
Festziel
bewegtes Ziel
Festziel

Bild 3: Oszillogramm am Ausgang des Phasendiskriminators

In einer „Phasendiskriminator” genannten Schaltung zur Demodulation der Zwischenfrequenz wird die Phasenlage des Echos in einen Amplitudenwert umgewandelt. Das Echosignal eines bewegten Zieles am Ausgang dieses Phasendiskriminators wechselt in jeder Auslenkung seine Größe und auch Polarität. Ein Festziel wird in jeder Auslenkperiode seine Größe und Polarität beibehalten.

Nach der Speicherung einer Auslenkperiode können die Signale verglichen werden. Festziele haben sich nicht geändert, ein bewegtes Ziel hat nun eine andere Amplitude. Die Subtraktionsstufe wird für das bewegte Ziel ein Ausgangssignal erzeugen und die Signale der Festziele werden unterdrückt.

Beschreibung der Baugruppen im Blockschaltbild


Bild 2: Festziele mit gleicher Phasenlage werden ausgelöscht:
magenta: Ausgang Phasendiskriminator (aktuelle Periode)
grün: Speicherausgang (verzögerte Periode)
blau: Differenz beider Signale