بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
رادارهای نشانگر اهداف متحرک Moving Target Indicator
اسلاید 2 :
ماهیتا رادار پالسی محسوب می شود.
رادار MTI به خاطر داشتن PRF پایین در حوزه ی رنج برخلاف حوزه ی داپلر ابهام کمی دارد.
برای جداسازی کلاتر ایستان از اهداف متحرک مبتنی بر اثر داپلر استفاده می شود.
هر سیگنال برگشتی قوی از محیط شامل زمین ،دریا، ساختمانها ، درختان و . کلاتر محسوب می شود.
توان کلاتر معمولا از توان سیگنال برگشتی از هدف خیلی بزرگتر است.
اسلاید 3 :
بلوک دیاگرام
اسلاید 4 :
اگر پهنای پالس یا فرکانس داپلر به اندازه ی کافی زیاد باشد می تواند با استفاده از یک پالس دریافتی با فیلتر داپلر فرکانس داپلر را در یافت مانند شکل b . در عمل پهنای پالس کوچک است(به خاطر داشتن رزولوشن در راستای رنج) و یک دوره ی تناوب داپلر ممکن است در طول چند پالس اتفاق افتد. در این حالت باید از دو یا چند پالس برای استخراج فرکانس داپلر استفاده کنیم.
اسلاید 5 :
تفریق سوئیپ از سوئیپ
اسلاید 6 :
حذف کننده ی خط تاخیر
H(f)
اسلاید 7 :
فیلتر خط تاخیر
همانطور که در شکل مشخص است فرکانس داپلر صفر مربوط به کلاتر حذف می شود.
علاوه بر فرکانس داپلر صفر فرکانس داپلرهایی که ضرایب PRF باشند نیز توسط این فیلتر حذف می شود. در این حالت اجسام با سرعت هایی که چنین فرکانس های داپلری تولید می کنند توسط این فیلتر آشکارسازی نمی شوند. اصلاحا به این سرعت ها سرعت های کور یا blind speeds گفته می شود. این مسئله جدی ترین محدودیت رادار های MTI محسوب می شود.
غالبا کلاتر یک طیف پهنی حوالی صفر دارد و بخشی از طیف کلار توسط این فیلتر قابل حذف نیست.
سرعت های کور
اسلاید 8 :
راه های کاهش اثرسرعت های کور
معمولا استفاده از فرکانس های پایین به خاطر کاهش پهنای باند و در نتیجه رزولوشن و همچنین افزایش پهنای بیم و کاهش دقت زاویه ا ی مطلوب نیست. ضمن اینکه فرکانس های پایین شلوغ است.
افزایش prf هم چون ماکزیمم رنج بدون ابهام را کاهش می دهد مطلوب نیست.
استفاده از چند prf روشی رایج است. چرا که سرعتی که در یک prf سرعت کور محسوب می شود در prf دیگر به راحتی آشکارسازی می شود. در رادار های مراقبت هوایی این روش زیاد استفاده می شود. عیب این روش این است که کلاتر های دور به دلیل تغییر PRF حذف نمی شوند.
رادار می تواند از چند فرکانس هم استفاده کند ولی این روش هم پهنای باند زیادی را به سیستم تحمیل می کند.
اسلاید 9 :
معیار کاهش کلاتر
تابع چگالی طیف توان کلاتر
ضریب تضعیف کلاتر
اسلاید 10 :
استفاده از دو خط تاخیر پشت سرهم
ضریب تضعیف کلاتر برای دو خط تاخیر پشت سرهم
اسلاید 11 :
حذف کننده ی N پالسی
H(f)=
حذف کننده ی n+1 از پشت یر هم قرار گرفتن n حذف کننده ی خط تاخیر به وجود می آید و دارای پاسخ فرکانسی فوق است. در انتخاب n باید مصالحه ای صورت گیرد. هرچه n بزرگتر باشد ضریب تضعیف کلاتر بیشتر می شود ولی در عوض پهنای باند فیلتر کمتر شد و تعداد هدف کمتری آشکارسازی می شود.
ضرایب چند جمله ای
اسلاید 12 :
پاسخ فرکانسی
با وزن دهی مناسب می توان به پاسخ های فرکانسی وسیعتری که در آن ناحیه ی عبور فرکانس داپلر وسیعتر می شود و اهداف بیشتری را می توان آشکارسازی کرد.
اسلاید 13 :
استفاده از PRF های چندگانه
در اینجا اولین سرعت کور در فرکانس داپلر دوبرابر f1 یا دو برابر PRF اصلی اتفاق می افتد.
Dwell time زمانی است که رادار روی هدف قرار می گیرد و زمانی برابر چرخش به اندازه ی نصف پهنای بیم می باشد.
اسلاید 14 :
تغییر PRFپالس به پالس
کوچکترین مقدار T باید به گونه ای باشد که شرط ماکزیمم رنج بدون ابهام نقض نشود.
اسلاید 15 :
مقایسه روش های تغییر PRF
روش پالس به پالس چون در فاصله ی زمانی کمتری PRF تغییر می کند می تواند سریعتر از روش اسکن به اسکن سرعت کور را تغییر دهد. همچنین با توجه به اینکه از فاصله های زمانی متعددی بین پالسها استفادمی کند می تواند سرعت کور را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. هم چنین روش تغییر PRF پالس به پالس نسبت به فیلتر کلاسیک 3پالسی ناحیه ی عبور فرکانس داپلر وسیعتری دارد.عیب این روش این است که کلاتر های خارج از رنج بدون ابهام رادار را نمی تواند حذف کند. در روش اسکن به اسکن معمولا زمان طولانی تری برای حذف سرعت کور نیاز است ولی در عوض با آن می توان کلاتر های خارج از رنج بدون ابهام را نیز حذف کرد. Dwell به dwell سریعتر از اسکن به اسکن می تواند سرعت کور را حذف کند. معمولا در روش اسکن به اسکن از دو PRF استفاده می کنند بنابراین در روش پالس به پالس اثر سرعت کور بهتر حذف می شود.
اسلاید 16 :
فیلتر بانک داپلر
بجای یک فیلتر از فیلتر های متعددی به صورت موازی استفاده می شود.
اسلاید 17 :
مزایای بانک فیلتری
می توان برای شناسایی اهداف متحرک متعدد و یا جدا کردن هدف از کلاتر متحرک مثل باران استفاده کرد.
می توان سرعت هدف را تعیین کرد.
چون پهنای باند هر فیلتر کم است نویز پذیری سیستم نسبت به حالتی که از یک فیلتر با پهنای باند زیاد استفاده شود بهبود می یابد.اگر در تعیین سرعت ابهام وجود داشته باشد می توان با استفاده از چند PRF رفع ابهام کرد.
با اینهمه پیچیدگی بانک فیلتری خیلی بیشتر از تک فیلتر است.
اسلاید 18 :
پیاده سازی بانک فیلتری
N تا فیلتر که هرکدام N تپ به صورت فوق داشته باشد در نظر می گیریم.در این حالت باند فرکانسی 0 تا fp به N زیرباند تقسیم می شود که هر زیر باند توسط یک فیلتر پوشش داده می شود. هر فیلتر از N پالس استفاده می کند.
T1=T2=…=TN-1=T=1/fp
ضریب تب i ام از فیلتر k ام
هر تب یک شیفت زمانی ایجاد می کند و سپس در ضریب w ضرب می کند.
پاسخ ضربه ی فیلتر k ام
اسلاید 19 :
در صورتی که ضرایب w هم دامنه باشند حداکثر به تراز لوب فرعی 13dB می توان دست پیدا کرد.
این تراز لوب فرعی به خصوص برای فیلتر های حوالی صفر مناسب نیست چرا که منجر به عبور کلاتر می شود.
برای کاهش اثر لوب های فرعی می توان از وزن دهی غیر یکنواخت استفاده کرد . در این راستا می توان از طراحی فیلتر چبی شف استفاده کرد.هرچند SLL زیاد می شود ولی عرض لوب اصلی هم افزایش می یابد.
برای کاهش بیستر میران کلاتر می توان جلوی بانک فیلتری از حذف کننده ی سه پالسی استفاده کرد.
اسلاید 20 :
دیاگرام مفصل تر رادار MTI
در ارسال هرپالس فازخروجی Stalo فاز خروجی تقویت کننده توان را دنبال می کند. این کار توسط یک حلقه ی قفل فاز انجام می شود و باعث می شود فاز اضافه ای در گیرنده ناشی از اختلاف فاز ایجاد شده در اثر مدولاتور پالس ایجاد نشود.
لازم است نویز فاز اسیلاتور های به اندازه ی کافی کم باشد.
حلقه ی قفل فاز
ضرب کننده
