www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Urządzenia radiolokacyjne

Sygnał ze stopniową modulacją częstotliwości liniowej

efektywny
szerokość pasma
przestrajalny
szerokość pasma

Rysunek 1: Stopniowany sygnał o modulowanej częstotliwości liniowej

τ
efektywny
szerokość pasma
przestrajalny
szerokość pasma

Rysunek 1: Stopniowany sygnał o modulowanej częstotliwości liniowej

Sygnał ze stopniową modulacją częstotliwości liniowej

Sygnał ze stopniową modulacją częstotliwości liniowej (Stepped chirp waveform) to nowa koncepcja mająca na celu poprawę rozdzielczości zasięgu istniejących radarów z kompresją impulsów. Metoda ta jest idealna do osiągnięcia wysokiej rozdzielczości zasięgu w systemie radarowym, który ma ograniczoną efektywną szerokość pasma, ale którego nadajnik ma znacznie większą przestrajalną szerokość pasma. Dokładnie tak jest w przypadku, gdy kilka radarów tego samego typu działa w tym samym paśmie częstotliwości i należy zminimalizować wzajemne zakłócenia.

W radarach z kompresją impulsów szerokość pasma emitowanego sygnału jest miarą rozdzielczości zasięgu. Rozdzielczość zasięgu radaru jest odwrotnie proporcjonalna do szerokości widma sygnału sondującego.

Sygnał z liniową modulacją częstotliwości jest sygnałem z liniową modulacją częstotliwości podzielonym w taki sposób, że wynikiem jest sekwencja wąskopasmowych podimpulsów (każdy z liniową modulacją częstotliwości), które zasadniczo mogą nakładać się na siebie pod względem częstotliwości. Jeśli jednak zakres częstotliwości sygnału sondującego przez podimpulsy zostanie rozszerzony do wartości przestrajalnego zakresu, a odebrane sygnały echa są sprzężone na częstotliwościach nośnych, taki złożony sygnał ma znacznie zwiększoną szerokość pasma. W rezultacie rozdzielczość zakresu może zostać poprawiona. Odbiornik jest dostrojony do wąskiego zakresu podimpulsów, dzięki czemu uzyskuje się wysoki poziom tłumienia sygnałów radarowych działających w innych podzakresach.

Radar emituje i odbiera podimpulsy pojedynczo, dostrajając nadajnik i odbiornik z jednego podzakresu do następnego. Podimpulsy nie powinny być nadawane w kolejności rosnącej częstotliwości (np. sygnał jest złożony w kodzie Costasa), co komplikuje jego przetwarzanie. W takim przypadku wybór podimpulsu do wypromieniowania musi być dostosowany do aktualnie wolnego podzakresu.

W praktyce, w istniejących radarach impulsowych, takich jak ASR-E, możliwe jest użycie stopniowanego sygnału modulowanego częstotliwością liniową i, poprzez modyfikację oprogramowania, uzyskanie lepszej rozdzielczości zasięgu. Nie byłoby to jednak wykonalne ze względu na negatywny wpływ ulepszonego algorytmu przetwarzania sygnału na równowagę czasową radaru. Powodem jest to, że przy takim sygnale dana komórka zasięgu będzie wyświetlana dopiero po wyemitowaniu i odebraniu wszystkich składowych sygnału.