www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Радиолокационная система MIMO

точечная цель
передатчики
приемники
виртуальная решетка MIMO

Рисунок 1. Принцип действия радиолокационной системы MIMO. В системе MIMO зондирующие сигналы отдельных передатчиков различны. В результате эхо-сигналы могут быть ассоциированы с соответствующими источниками. Это дает возможность построения виртуальной апертуры значительно больших размеров.

точечная цель
передатчики
приемники
виртуальная решетка MIMO

Рисунок 1. Принцип действия радиолокационной системы MIMO. В системе MIMO зондирующие сигналы отдельных передатчиков различны. В результате эхо-сигналы могут быть ассоциированы с соответствующими источниками. Это дает возможность построения виртуальной апертуры значительно больших размеров.

Что такое MIMO-Радар?

Радиолокационная система MIMO

Радиолокационная система MIMO (Multiple Input Multiple Output, Множественный вход — множественный выход) представляет собой реализацию нового радиолокационного метода. Эта система нескольких передающих и нескольких приемных антенн. Каждая передающая антенна излучает сигнал произвольной формы независимо от других передающих антенн. Каждая приемная антенна может принимать эти сигналы. Благодаря различиям в форме сигналов, каждый эхо-сигнал может быть ассоциирован с соответствующим ему передатчиком. Таким образом, на основании антенного поля из N передатчиков и K приемников путем математической обработки можно получить виртуальное поле из K·N элементов с увеличенной апертурой.

Радиолокационные системы MIMO могут использоваться для улучшения пространственного разрешения, а также они обеспечивают существенно лучшую помехоустойчивость. Благодаря лучшему отношению «сигнал-шум» повышается вероятность обнаружения целей.

Радиолокационные системы MIMO можно разделить на две категории:

«Моностатические» MIMO

В данном случае передающие антенны расположены достаточно близко друг от друга так, что эффективная площадь рассеяния цели, наблюдаемая разными элементами передающей антенны, одинакова. Такая система схожа с разреженной решеткой фазированной антенной решетки, в которой каждый излучатель имеет собственный приемопередающий модуль и собственный аналогово-цифровой преобразователь. Однако, в радиолокаторе с фазированной антенной решеткой каждый элемент излучает копию (возможно, со сдвигом во времени) зондирующего сигнала, который формируется в центральном генераторе сигналов. В радиолокационной системе MIMO каждый излучатель имеет собственный генератор сигналов произвольной формы, благодаря чему каждый излучатель использует свой индивидуальный сигнал. Индивидуальная форма сигнала позволяет соотнести эхо-сигнал с источником, излучившим породивший его зондирующий сигнал. В публикациях, где сравниваются MIMO и фазированные антенные решетки, для обозначения последних часто используется аббревиатура SIMO (Single Input Multiple Output, «один вход-множественный выход»).

«Бистатические» MIMO

При распределенном расположении антенн обработка радиолокационных данных является намного более сложной. В отличие от «моностатической» MIMO каждая антенна радиолокатора наблюдает цель под своим углом. Поэтому для каждой антенны эффективная площадь рассеяния цели будет разной. Это обстоятельство требует гораздо более сложных моделей цели для обработки радиолокационных данных.

Источник:


Sponsors: