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Sistemi radar MIMO

bersaglio
puntiforme
trasmettitori
ricevitori
matrice virtuale MIMO

Figura 1: Principio di un sistema radar MIMO
In un sistema MIMO, i segnali di trasmissione dei singoli trasmettitori sono diversi. Di conseguenza, i segnali di eco possono essere riassegnati alla sorgente. In questo modo si ottiene un’apertura di ricezione virtuale più ampia.

bersaglio
puntiforme
trasmettitori
ricevitori
matrice virtuale MIMO

Figura 1: Principio di un sistema radar MIMO
In un sistema MIMO, i segnali di trasmissione dei singoli trasmettitori sono diversi. Di conseguenza, i segnali di eco possono essere riassegnati alla sorgente. In questo modo si ottiene un’apertura di ricezione virtuale più ampia.

Che cos’è il radar MIMO?

Sistemi radar MIMO

Il sistema radar MIMO è un nuovo metodo radar in cui MIMO sta per Multiple Input Multiple Output. Si tratta di un sistema a più antenne. Ogni antenna trasmittente irradia una forma d’onda arbitraria indipendentemente dalle altre antenne trasmittenti. Ogni antenna ricevente può ricevere questi segnali. A causa delle diverse forme d’onda, i segnali di eco possono essere riassegnati al singolo trasmettitore. Un campo d’antenna di N trasmettitori e un campo di K ricevitori risulta matematicamente in un campo virtuale di K·N elementi con un’apertura virtuale di dimensioni maggiori.

I sistemi radar MIMO possono essere utilizzati per migliorare la risoluzione spaziale e garantire una maggiore immunità alle interferenze. Migliorando il rapporto segnale/rumore, aumenta anche la probabilità di rilevamento del bersaglio.

I sistemi radar MIMO possono essere classificati in due categorie:

MIMO monostatico

Nel caso di un radar collocato, le antenne trasmittenti sono sufficientemente vicine tra loro in modo che le sezioni trasversali radar (RCS) del bersaglio osservate dagli elementi dell’antenna trasmittente siano identiche. Questo sistema è simile a un’antenna phased array ridotta in cui ogni radiatore ha il proprio modulo ricetrasmittente e il proprio convertitore A/D. Tuttavia, in un’antenna phased array, ogni radiatore trasmette solo una copia (eventualmente spostata nel tempo) di un segnale di trasmissione generato da un generatore centrale di forme d’onda. In un sistema radar MIMO, ogni radiatore ha un proprio generatore di forme d’onda arbitrarie e di conseguenza ogni radiatore utilizza una forma d’onda individuale. Questa forma d’onda individuale è anche la base per assegnare i segnali di eco alla loro sorgente. Se nelle pubblicazioni si confrontano MIMO e phased array, l’antenna phased array viene spesso descritta come SIMO (Single Input Multiple Output) SIMO (Single Input Multiple Output).

Per un’elaborazione più efficace del segnale radar, ogni singolo segnale di trasmissione può essere modificato in modo specifico („forma d’onda adattiva“) con l’obiettivo di migliorare il rapporto segnale/rumore (SNR) e il rapporto segnale/interferenza più rumore (”signal-to-interference-plus-noise ratio“, SINR) per ogni singolo bersaglio nella scansione successiva. Se la generazione delle rispettive forme d’onda nei trasmettitori è sincrona tra loro, cioè basata su un orologio di sincronizzazione proveniente da un generatore principale comune, si parla di MIMO coerente.

MIMO bistatico

Nell’array di antenne distribuite, l’elaborazione dei dati radar è molto più complessa. A differenza del MIMO monostatico, ogni antenna radar osserva il bersaglio da un angolo diverso. Pertanto, il bersaglio fornisce una sezione trasversale radar diversa per ciascuna antenna radar. Ciò richiede modelli di bersaglio molto più complessi per l’elaborazione dei dati radar.

Riferimento: