Grundlagen der Radartechnik

Zielerkennung

Am Ausgang des Empfängers liegt ein Signalgemisch aus Zielzeichen, Rauschen und verschiedener Störsignale an. Auch nach einer Festzielunterdrückung sind immer noch Reste von Wetter- und Festzielstörungen vorhanden und die Zielimpulse unterliegen verschiedenen Amplitudenschwankungen. Die Zielzeichenerkennung muss den Standort des Zieles aus dem Rauschen und dem Clutter mit einer konstanten aber niedrigen Falschalarmrate (CFAR) ermitteln.

Vor dem I&Q- Phasendetektor liegen die Echosignale noch als Signal in der Zwischenfrequenz (ZF) an. Nach dem Phasendetektor werden I und Q Anteil getrennt weiterverarbeitet. Das Signal ist jetzt ein bipolares Videosignal. Hier muss jetzt zum Beispiel die MTI- Verarbeitung erfolgen. Nach der MTI- Verarbeitung werden beide Anteile wieder zu einem jetzt unipolaren Video vereint. Das kann einmal mit einer trigonometrischen Näherung an die Gleichung des Pythagoras oder auch eine Berechnung gemäß des CORDIC-Algorithmus sein. Jetzt ist zum Beispiel ein möglicher Zeitpunkt zur Digitalisierung der Daten, die jedoch bei anderen Radargeräten auch direkt nach dem Phasentetektor und bei digitalen Empfängern auch schon gleich nach der Antenne erfolgen kann.

Im Zieldetektor werden die Signale nun mit verschiedenen Schwellwerten verglichen. Hier wird also nun die Falschalarmrate und die Entdeckungswahrscheinlichkeit des Radargerätes festgelegt. Übersteigen die Echoimpulse einen Schwellwert, so wird dieser Impuls in voller Größe weitergeleitet. Dieser Impuls wird als „Treffer“ (oder englisch „Hit“) bezeichnet. In diesem Impuls ist nur die Information über die Signalamplitude und mögliche Zusatzinformationen (zum Beispiel welches Filter angewandt wurde) enthalten. Bis hierher laufen alle Prozesse innerhalb des Radargerätes noch in Echtzeit ab. Diese Impulse haben noch keine direkten Koordinatenangaben. Sie sind noch auf eine Impulsperiode bezogen. Über ein einzelnes Ziel können also (je nach Beleuchtungszeit und Trefferzahl) sehr viele Hits entstehen. Die Zielentfernung ist immer noch in der Verzögerungszeit gegenüber dem Sendeimpuls kodiert. Der Seitenwinkel ist die aktuelle Position der Antenne.