www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основи на радиолокацията

Радарен сигнал

радарни сигнали
фазова модулация
честотна модулация
модулатор на включване/изключване
модулация от импулс към импулс
честотно разнообразие
двуфазна модулация
полифазни модулации
  • Код на Уелти
линеена честотна
модулация ( • пилообразна)
нелинейна честотна модулация
• триъгълен
• псевдослучаен
• шумова модулация
• стъпка на честотата
• синусоидална
многочестотно
непрекъснато излъчване
немодулирана
непрекъснато излъчване
радарни сигнали
фазова модулация
честотна модулация
модулатор на включване/изключване
модулация от импулс към импулс
честотно разнообразие
двуфазна модулация
полифазни модулации
  • Код на Уелти
линейна честотна
модулация ( • пилообразна)
нелинейна честотна мод.
• триъгълен
• псевдослучаен
• шумова модулация
• стъпка на честотата
• синусоидална
многочестотно
непрекъснато излъчване
немодулирана
непрекъснато излъчване

Радарен сигнал

Терминът the Radars Waveform (радарен сигнал) обикновено се използва за определяне на вътрешната структура на излъчваното от радара. В зависимост от вида на радара този термин може да означава както много проста импулсна модулация (т.нар. модулация чрез функция на включване/изключване), така и сложни импулси с нелинейна вътрешна модулация. Радиолокационните сигнали от последния тип могат да имат сложна структура и могат да се използват в радарите с ниска вероятност за прихващане

Трябва да се отбележи, че всички видове модулация, използвани в радарите с непрекъснато излъчване, могат да се използват и за модулиране на къси или дълги импулси в импулсните радари.

Формировач на радарния сигнал

Радарният формировател на сигнала генерира излъчвания сигнал на междинна честота. Това дава възможност за генериране на радарен сигнал с определена форма чрез контролиране на амплитудата и фазата на високочестотния сигнал. Устройствата с повърхностни акустични вълни (SAW), широко използвани през 80-те години на миналия век за компресиране на импулси, също се използват като разширители за оформяне на радарни сигнали. Тъй като в радарите за компресиране на импулси генерираният сигнал се използва и в приемния канал като референтен, към стабилността на параметрите му се поставят високи изисквания.

Брояч на адреси
памет
установяване
нулиране
carry
FF
11-bit
Zähler
PROM
Синус
PROM
Косинус
D
A
D
A
HY
Сондиращ сигнал
(при МЧ)

Изображение 1: Пример за структурна схема на цифров преобразувател на сигнали за нелинейно компресиран импулс 1)

Брояч на адреси
памет
ЦАП
Смесител
25 MHz такт
Waveform Start
установяване
нулиране
carry
FF
11-bit
Zähler
sine
PROM
cosine
PROM
ZF
Waveform
(auf ZF)
D
A
D
A
HY

Изображение 1: Пример за структурна схема на цифров преобразувател на сигнали за нелинейно компресиран импулс

Брояч на адреси
памет
установяване
нулиране
carry
FF
11-bit
Zähler
PROM
Синус
PROM
Косинус
D
A
D
A
HY
Сондиращ сигнал
(при МЧ)

Изображение 1: Пример за структурна схема на цифров преобразувател на сигнали за нелинейно компресиран импулс 1) (интерактивно изображение)

Цифрово кондициониране на радарния сигнал

Цифровото кондициониране на сигнала се основава на използването на компютърна памет за съхраняване на данни с цел генериране на произволен радарен сигнал. Желаният сигнал може да се опише с математическа функция и дискретните стойности на тази функция се съхраняват в паметта като цифрова дума. Паметта се запълва и записаните стойности на функцията, описваща сигнала, се появяват на нейния изход във време, определено от импулсите на системния часовник. След това цифровите стойности на сигнала се преобразуват в аналогови напрежения в дискретни моменти. От отделните дискретни стойности се генерира синтезиран радарен сигнал.

В примера, показан на фигура 1, целият сигнал се състои от 2048 дискретни образци на напрежение. Съответните стойности на амплитудата и фазата се съхраняват в програмируемо устройство с постоянна памет (PROM). Радарният сигнал може да бъде променен само чрез замяна на паметта от производителя.

Разработеният от Radartutorial учебен многофункционален радар използва две бързи 16-битови устройства за статична постоянна памет, всяко с капацитет 64 KB, вместо две PROM. Процесорът ATMEL, инсталиран в преносимия компютър, зарежда необходимите стойности от паметта чрез USB интерфейс. По този начин е възможно да се генерира всякакъв радарен сигнал - от ултракъси импулси за класически импулсен радар до сигнали с вътрешноимпулсна модулация (за прилагане на метода на компресиране на импулси) и всички видове модулации за радари с непрекъснато излъчване с честотна модулация. Обработката на сигналите във фазовия детектор за фазово-квадратурна обработка (I&Q) се извършва в обратен ред.

Този метод на формиране на сензорния сигнал има предимството, че радарният сигнал, съхранен в цифров вид, може да се използва при цифрова обработка в компютър. Благодарение на това компресирането на сигнала вече може да се извършва в цифров процесор.

1) Междинната честота от 470 kHz, която не е типична за радарите, е избрана тук за удобство при виждането на осцилограмите в контролните точки.

Описание на сглобките в блок-схемата