www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Doppler Süzgeci

Σ
Σ-Kanal
ΔAz
ΔAz-Kanal
ΔEl
ΔEl-Kanal
Yön seçici (multiplexer)

Resim 1: Tek-darbe anten ve sayısal alıcıya sahip bir radar cihazında ki Hareket Eden Hedef Gösterge sisteminin blok şeması

Σ
Σ-Kanal
ΔAz
ΔAz-Kanal
ΔEl
ΔEl-Kanal
Parazit yansıma
Doppler süzgeci
Sıfır
Doppler süzgeci
Doppler süzgeci
Yön seçici (multiplexer)

Resim 1: Tek-darbe anten ve sayısal alıcıya sahip bir radar cihazında ki Hareket Eden Hedef Gösterge sisteminin blok şeması

Σ
Σ-Kanal
ΔAz
ΔAz-Kanal
ΔEl
ΔEl-Kanal
Yön seçici (multiplexer)

Resim 1: Tek-darbe anten ve sayısal alıcıya sahip bir radar cihazında ki Hareket Eden Hedef Gösterge sisteminin blok şeması (Etkileşimli resim)

Doppler Süzgeci

Bir tam evreuyumlu radarda ki tek darbe işleyen hareket eden hedef algılayıcıları Doppler süzgeç öbeklerine (filter banks) sahiptir. Faz duyarlı analog/sayısal dönüştürücü (ADC) aynı-faz ve kuadratik-faz çıkışları Hızlı Fourier Dönüşümü uygulanan bir süzgeç öbeğine veya çapraz süzgeç öbeklerine gönderilir. Süzgeçlerin çıkışını, süzgeç yan loblarını azaltmak üzere bir frekans-bölge ağırlık dağılımı takip eder, ve izgesel (spectral) bantta ki her çıkış büyüklüğü hesaplanır. Hareket Eden Hedef Gösterge sistemi, sözde evreuyumlu radara kıyasla, sayısal alıcıya sahip ve tek darbe veri işleyen tam evreuyumlu bir radarda daha da pahalı olmaktadır. Bu sistem, ilaveten, türdeş üç adet kanala (Σ, ΔAz ve ΔEl) sahip olmalıdır.

Evreuyumlu osilatörün eşzamanlaşması (synchronization) artık gerekli değildir. Burada evreuyumlu osilatör olarak adlandırılan modül aslında ana üretecin frekanslarını istenen ara frekanslara bölen bir frekans bölücüden başka bir şey değildir.

Resim 1 de gösterilen Doppler süzgeçlerin yapısı aşağı yukarı birbirinin aynıdır. Her bir Doppler süzgeci Darbe Çifti İşlenme denen prensibe uygun olarak çalışır: En az iki darbe periyodu birbiri ile karşılaştırılır. Kör hız etkisini azaltmak için Doppler süzgeçlerine bazı ek masraflar yapmak lazımdır.

Uzun menzil
Uzun menzil
Kısa menzil

Resim 2: Hareket Eden Hedef Gösterge işlenmesi için üç kısa menzil- darbe periyotlu radar-zaman-çizgisi

Uzun menzil
Uzun menzil
Kısa
menzil
Kısa
menzil
Kısa
menzil

Resim 2: Hareket Eden Hedef Gösterge işlenmesi için üç kısa menzil- darbe periyotlu radar-zaman-çizgisi

Uzun menzil
Uzun menzil
Kısa
menzil
Kısa
menzil
Kısa
menzil

Resim 2: Hareket Eden Hedef Gösterge işlenmesi için üç kısa menzil- darbe periyotlu radar-zaman-çizgisi

Eğer radar keza üç adet Hareket Eden Hedef Gösterge- darbe periyodu yollarsa, o takdirde bu üç darbe periyodu Hareket Eden Hedef Gösterge sisteminde işlenir ve üçüncü darbe periyodu tamamlandığında Hareket Eden Hedef Gösterge sisteminin çıkışında parazit yansıma-Doppler süzgecinin sinyalleri hazır olur. Fakat Doppler frekans süzgecin sonuçları daha ilk darbe periyodunda radar sinyal işlemcisine yollanır.

fD < fcut ⇒ v ≤ 20 kn, 40 kn

Resim 3: Alçak-geçiren Doppler süzgeç

fD < fcut ⇒ v ≤ 20 kn, 40 kn

Resim 3: Alçak-geçiren Doppler süzgeç

Alçak-geçiren Doppler süzgeci

Yerden parazit yansımaları çoğunlukla sıfır Doppler süzgecinde görülür. Sıfır Doppler süzgeci sayısal alçak-geçiren süzgeç gibi çalışır ve yaklaşık 20 deniz mili/saat gibi bir radyal hızla uçan hedeflerden gelen daha küçük bir Doppler frekans sinyalini algılayabilir. Resim 3 de görülen bir sonraki Doppler süzgeç 40 deniz mili/saat bir hıza karşılık gelen bir sınır frekansa sahiptir.

Resim 4: 8 li Doppler süzgeç öbeğinde ki frekans dağılımı

Resim 4: 8 li Doppler süzgeç öbeğinde ki frekans dağılımı

Doppler süzgeç öbeği

Ayrıca bant-geçiren tip süzgeçlerde bulunur. Bunlar bir Doppler süzgeç öbeği gibidir. Çoğu kez bunlar 8 li veya 16 lı öbek olabilir.

Maalesef sayısal süzgeçler ile sınırlı sayıda hedef algılanabilir. Bu yüzden hedef sayısında muhtemel artışları karşılamak için 32 eş tür Doppler süzgeci paralel çalıştırılabilir.

Doppler frekans bölgesinin N ayrı banda bölünmesi ile sabit ve hareketli yansımaların birbirinden ayırt edilmesinde çok büyük bir esneklik sağlanmaktadır. Eğer bir hareket eden parazit yansımanın (örneğin kuşlardan veya havadan gelen) sıfırdan farklı bir Doppler kayması olursa, o zaman muhtelif Doppler süzgeç çıkışlarında ki eşik değerleri uygun bir miktar yükseltilebilir.

Blok şemasında modülleri açıklaması