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Doppler-Filter
Doppler-Filter
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Bild 1: Blockschaltbild des MTI- Systems in einem Radargerät mit Monopulsantenne und digitalem Empfänger
Doppler-Filter
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Bild 1: Blockschaltbild des MTI- Systems in einem Radargerät mit Monopulsantenne und digitalem Empfänger (interaktives Bild)
Doppler- Filter
Bei einem voll-kohärenten Radargerät mit digitalem Empfänger und einer Monopulsverarbeitung ist das MTI-System etwas aufwändiger als bei pseudo-kohärenten Radargeräten. Zusätzlich muss das MTI-System für drei identische Kanäle (Σ, ΔAz und ΔEl) aufgebaut werden.
Eine Synchronisation des Kohärentoszillators ist nicht mehr nötig. Das Bauteil, welches hier noch Kohärentoszillator genannt wird, ist doch im Wesentlichen nur noch ein Frequenzteiler, der die Frequenz des Muttergenerators auf die gewünschte Zwischenfrequenz herabteilt.
Die hier gezeichneten Dopplerfilter sind alle ungefähr gleich aufgebaut. Jedes Dopplerfilter arbeitet nach den Prinzipien der bekannten Zwischenperiodenkompensation: es werden mindestens zwei Impulsperioden miteinander verglichen. Der hohe Aufwand an zusätzlichen Dopplerfiltern ist nötig, um auch den Einfluss der Blindfrequenzen zu verringern.
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Bild 2: Radar- Time- Line mit drei Shortrange- Impulsperioden für die MTI- Verarbeitung.
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Bild 2: Radar- Time- Line mit drei Shortrange- Impulsperioden für die MTI- Verarbeitung.
Wenn das Radar also drei MTI- Impulsperioden aussendet, dann werden diese drei Impulsperioden im MTI- System verarbeitet und erst während der dritten Impulsperiode können auch Signale des Clutter-Doppler Filters am Ausgang des MTI-Systems anliegen. Ergebnisse der Dopplerfrequenzfilter werden aber schon in der ersten Impulsperiode zum Radarsignalprozessor geführt.
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Bild 3: Dopplerfilter als Tiefpass
Bild 3: Dopplerfilter als Tiefpass
Doppler Filter als Tiefpass
Das Zero Dopplerfilter kann als digitaler Tiefpass arbeiten und erkennt Signale mit einer kleineren Dopplerfrequenz als von Zielen, die mit einer Radialgeschwindigkeit von etwa 20 Knoten fliegen. Das nächste Dopplerfilter hat dann eine Grenzfrequenz entsprechend einer Radialgeschwindigkeit von 40 Knoten.
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Bild 4: Frequenzverteilung einer 8-fach Doppler Filterbank
Bild 4: Frequenzverteilung einer 8-fach Doppler Filterbank
Doppler Filterbank
Es werden aber auch Dopplerfilter mit Bandpassverhalten eingesetzt. Diese sind als Doppler Filterbank zusammengefasst. Es werden oft Filterbanken aus 8 oder 16 Doppler Filter verwendet.
Leider können durch digitale Filter nur eine begrenzte Anzahl von Zielen erkannt werden. Deshalb werden je nach zu erwartendem Zielaufkommen bis zu 32 identische Dopplerfilter mit jeweils versetztem Frequenzgang parallel betrieben.