Вопрос по радиолокации. метод измерения дальности, Вопрос по радиолокации. метод измерения запаздывания Опции

[mmdms]

Здравствуйте! Интересует мнение специалистов в области радиолокации. Имеет ли право на существование следующий метод измерения времени запаздывания (дальности до цели).

Метод заключается в следующем: Излучение и прием происходят на одну антенну в связи с этим образуются окна приема и передачи сигнала ( проиллюстрировано на рисунке а) сигнал с передатчика , б) сигнал пришедший от цели, в) сигнал прошедший на вход приемника). Окна излучения и приема имеют одинаковую длительность, что дает возможность измерять время запаздывания сигнала во время приема.
Буду благодарен всем кто поможет оценить, указать на аналоги либо выявить недостатки данного метода.

[Mirabella]

Здравствуйте! Интересует мнение специалистов в области радиолокации. Имеет ли право на существование следующий метод измерения времени запаздывания (дальности до цели).

Метод заключается в следующем: Излучение и прием происходят на одну антенну в связи с этим образуются окна приема и передачи сигнала ( проиллюстрировано на рисунке а) сигнал с передатчика , б) сигнал пришедший от цели, в) сигнал прошедший на вход приемника). Окна излучения и приема имеют одинаковую длительность, что дает возможность измерять время запаздывания сигнала во время приема.
Буду благодарен всем кто поможет оценить, указать на аналоги либо выявить недостатки данного метода.

Поздравляю! Вы открыли радиолокацию!

[proxi]

Метод заключается в следующем: Излучение и прием происходят на одну антенну в связи с этим образуются окна приема и передачи сигнала ( проиллюстрировано на рисунке а) сигнал с передатчика , б) сигнал пришедший от цели, в) сигнал прошедший на вход приемника). Окна излучения и приема имеют одинаковую длительность, что дает возможность измерять время запаздывания сигнала во время приема.
Буду благодарен всем кто поможет оценить, указать на аналоги либо выявить недостатки данного метода.

А что вы собственно хотите?

[Rst7]

Буду благодарен всем кто поможет оценить, указать на аналоги либо выявить недостатки данного метода.

Уж очень невыгодно энергетически... Ведь у Вас получается передатчик надо включать на время, соответствующее максимальному измеряемому растоянию.

[mmdms]

Уж очень невыгодно энергетически... Ведь у Вас получается передатчик надо включать на время, соответствующее максимальному измеряемому растоянию.

Как раз с энергетекой все в порядке. Как известно энергетически выгоднее непрерывный сигнал чем импульсный (спект уже). чем короче сигнал тем спектр шире а значити больше мощность излучения.
За период повторения выбрано время обзора одного элемента , за время приема время двойго хода сигнала до цели и обратно а на передачу "что осталось", а осталось ровно половина периода (в данном методе). То есть скважность равна 2. если сквважность растет (длительность излучения уменьшается) то импульсная мощность увеличивается, если скважность уменьшается то (длительность излучения растет) невозможно измерить задержку (в данном методе). Так что мощность излучения для импульсной системы будет оптимальной .

Поздравляю! Вы открыли радиолокацию!

Благодарю за признание . Немогли бы вы в таком случае указать на конкретную систему в которой данный метод используется.

А что вы собственно хотите?

хотел получить оценку, выявить недостатки данного метода, либо найти аналог

[Rst7]

Как раз с энергетекой все в порядке.

Иллюзия

В коротком импульсе Вы можете дать намного большую мощность (ограничена средняя мощность), следовательно - увеличить полезный отраженный сигнал. Если же передатчик будет включен длительное время, то, при той же средней мощности, мощность полезного сигнала уменьшится, в конце концов станет ниже уровня шумов, что тогда делать будете?

Расширение спектра - это не беда, не забываем, что в приемнике надо обеспечить полосу такую, чтобы соблюсти компромисс между попаданием всей (или не всей) полосы импульса и увеличением шума при расширении полосы.

[RadioJunior]

Метод заключается в следующем: Излучение и прием происходят на одну антенну в связи с этим образуются окна приема и передачи сигнала ( проиллюстрировано на рисунке а) сигнал с передатчика , б) сигнал пришедший от цели, в) сигнал прошедший на вход приемника).

Вы ничего не изобрели - это обычная импульсная РЛС. Период повторения излучаемых импульсов определяется максимальной дальностью. Длительность импульса определяет минимальную ошибку измерения дальности и "мертвую зону" излучения.

Окна излучения и приема имеют одинаковую длительность, что дает возможность измерять время запаздывания сигнала во время приема.

Это называется квазинепрерывный режим работы (попросту говоря, меандр в данном случае является аналогом синусоиды) со всеми пресущими недостатками непрерывного метода излучения.

[mmdms]

Иллюзия

В коротком импульсе Вы можете дать намного большую мощность (ограничена средняя мощность), следовательно - увеличить полезный отраженный сигнал. Если же передатчик будет включен длительное время, то, при той же средней мощности, мощность полезного сигнала уменьшится, в конце концов станет ниже уровня шумов, что тогда делать будете?

Расширение спектра - это не беда, не забываем, что в приемнике надо обеспечить полосу такую, чтобы соблюсти компромисс между попаданием всей (или не всей) полосы импульса и увеличением шума при расширении полосы.

Речь идет именно о снижении мощности (при больших дальностях до цели) до максимально возможного минимума без потерь для измерений. Допустим что определена средняя мощность для достижения требуемой дальности нам нужно выбрать скважность чтобы импульсная мощность не была слишком велика! скважность: Pи/Pср = Q при Q=2 средняя мощность будет минимальной . Для обнаружения сигнала на фоне шумов используется оптимальный прием. Нецелевое расширение спектра некчему.

[Rst7]

Допустим что определена средняя мощность для достижения требуемой дальности нам нужно выбрать скважность чтобы импульсная мощность не была слишком велика! скважность: Pи/Pср = Q при Q=2 средняя мощность будет минимальной .

Эээээ... Вы хотя-бы прочитали то, что написали?

[RadioJunior]

Речь идет именно о снижении мощности (при больших дальностях до цели) до максимально возможного минимума без потерь для измерений. Допустим что определена средняя мощность для достижения требуемой дальности нам нужно выбрать скважность чтобы импульсная мощность не была слишком велика! скважность: Pи/Pср = Q при Q=2 средняя мощность будет минимальной . Для обнаружения сигнала на фоне шумов используется оптимальный прием. Нецелевое расширение спектра некчему.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Радиолокация

[mmdms]

Эээээ... Вы хотя-бы прочитали то, что написали?

Прошу прощения ошибся!

Речь идет именно о снижении мощности (при больших дальностях до цели) до максимально возможного минимума без потерь для измерений. Допустим что определена средняя мощность. Для достижения требуемой дальности нам нужно выбрать скважность чтобы импульсная мощность не была слишком велика! скважность: Pи/Pср = Q при Q=2 средняя мощность будет минимальной . Для обнаружения сигнала на фоне шумов используется оптимальный прием. Нецелевое расширение спектра некчему.

Вы ничего не изобрели - это обычная импульсная РЛС. Период повторения излучаемых импульсов определяется максимальной дальностью. Длительность импульса определяет минимальную ошибку измерения дальности и "мертвую зону" излучения.
Это называется квазинепрерывный режим работы (попросту говоря, меандр в данном случае является аналогом синусоиды) со всеми пресущими недостатками непрерывного метода излучения.

Я и не притендую на первенство по этому и попросил привести аналоги (если кто знает). Размер мертвой зоны не определяется длительностью импульса (в данном методе), а как раз позволяет
от нее избавлятся (не совсем конечно). Этот мето предпологает применение одной антены ( а не двух необходимых для надежной развязки в непрерывном режиме) что значительно упрощает конструкцию.

[RadioJunior]

Я и не притендую на первенство по этому и попросил привести аналоги (если кто знает). Размер мертвой зоны не определяется длительностью импульса (в данном методе), а как раз позволяет
от нее избавлятся (не совсем конечно). Этот мето предпологает применение одной антены ( а не двух необходимых для надежной развязки в непрерывном режиме) что значительно упрощает конструкцию.

Я же вам дал ссылку =)

В импульсной РЛС уже лет 60 используется одна и таже антенна и для передачи и для приема!

Вы глубоко заблуждаетесь...

У вас чистой воды импульсная РЛС, которая позволит обнаруживать цели на расстоянии не более, чем D=2*C*Tp, где Tp=2*tu - период меандра, в котором tu - длительность импульса; C - скорость света.

Такая РЛС никому не нужна...

Сообщение отредактировал RadioJunior - May 23 2008, 10:37

[Rst7]

Прошу прощения ошибся!

Я имел в виду другое, это:

Допустим что определена средняя мощность.

и это:

при Q=2 средняя мощность будет минимальной

Странно. Мы вроде выбираем среднюю мощность (что есть неправильно, потому что надо выбирать мощность излучения, исходя из затухания на трассе туда-сюда и чувствительности приемника), а потом ее минимизируем...

[mmdms]

Я имел в виду другое, это:
и это:
Странно. Мы вроде выбираем среднюю мощность (что есть неправильно, потому что надо выбирать мощность излучения, исходя из затухания на трассе туда-сюда и чувствительности приемника), а потом ее минимизируем...

Я предпологал выбирать среднюю мощность излучения из заданной дальности, вероятносных характеристик правильного неправильного обнаружения ложной тревоги (то есть можно определить сигнал шум), ЭПР цели и тд. по основному уравнению радиолокации с учетом затуханий. ... а мощность я имел ввиду импульсную. При Q=2 импульсная мощность будет минимальной

Я же вам дал ссылку =)

В импульсной РЛС уже лет 60 используется одна и таже антенна и для передачи и для приема!

Вы глубоко заблуждаетесь...

У вас чистой воды импульсная РЛС, которая позволит обнаруживать цели на расстоянии не более, чем D=2*C*Tp, где Tp=2*tu - период меандра, в котором tu - длительность импульса; C - скорость света.

Такая РЛС никому не нужна...

Обратите внимание на рисунок!!! Мы измеряем время не от начала предачи до прихода импульса! а время от конца предачи до конца прошедшего на вход приемника импульса ! D=C*Tp/2 , где Tp=2*tu - период меандра, в котором tu - длительность импульса; C - скорость света.

[Rst7]

Мы измеряем время не от начала предачи до прихода импульса! а время от конца предачи до конца прошедшего на вход приемника

И какой же выигрыш это дает по сравнению с классической РЛС? Вы думаете, что у Вас будет меньше мертвая зона? Так у Вас с другой стороны грабли вылезут - для близких целей уменьшается время накопления - а без накопления тут делать нечего, Вы же резко уменьшили мощность излучения...

[mmdms]

И какой же выигрыш это дает по сравнению с классической РЛС? Вы думаете, что у Вас будет меньше мертвая зона? Так у Вас с другой стороны грабли вылезут - для близких целей уменьшается время накопления - а без накопления тут делать нечего, Вы же резко уменьшили мощность излучения...

в качестве сигнала заполнения можно использовать фазоманипулированный кодом Баркера (например) сигнал. Разрешение подальности определит длительность одной позиции кода. Если использовать повторяющийся код, N раз укладывающийся в длительность передачи то на выходе коррелятора (оптимального обнаружителя) будет N пиков(при наличии цели). По превышении порога хотябы от одного из них можно судить о наличии целей. Подщет пиков дает грубую оценку (с точностью до R=c*Tk/2 Tk- периода повторения кода, с-скорость света ) до цели, подщет времени от начала приема(конца передачи) до первого пика даст поправку к дальности с точностью R= c*Tb/2 Tb- длительность одной позиции в коде Баркера. Дальность определится D= c*Tk*(n-1)/2 + c*Tb/2 , где n- количество пиков превысивших порог на выходе коррелятора. Приимущество в том что мы для обнаружения и для измерения используется один канал - канал обнаружения. Отсутствии мертвых зон. Разрешающая способность определяется способность приемной и предающей аппаратуры обрабатыват сигнал а не самим методом.

[RadioJunior]

Обратите внимание на рисунок!!! Мы измеряем время не от начала предачи до прихода импульса! а время от конца предачи до конца прошедшего на вход приемника импульса ! D=C*Tp/2 , где Tp=2*tu - период меандра, в котором tu - длительность импульса; C - скорость света.

Т.е. вы отрезаете кусок отраженного сигнала, который пришел чуть раньше, чем закончилась передача =) Ну это же все равно, что пилить пополам брусок, не зная его длины =)

В Радиолокации фиксируют полный отраженный от цели сигнал, а не кусок этого сигнала. Кусок сигнала для обнаружителя сигнала (согласованного фильтра) будет расморен как помеха и подавится в нем.

...если вы хотите поразмышлять на тему новых методов радиолокации, то займитесь популярной на сегодняшний день темой "Фрактальная радиолокация" =)

Сообщение отредактировал RadioJunior - May 23 2008, 13:30

[mmdms]

Т.е. вы отрезаете кусок отраженного сигнала, который пришел чуть раньше, чем закончилась передача =) Ну это же все равно, что пилить пополам брусок, не зная его длины =)

В Радиолокации фиксируют полный отраженный от цели сигнал, а не кусок этого сигнала. Кусок сигнала для обнаружителя сигнала (согласованного фильтра) будет расморен как помеха и подавится в нем.

Как я написал выше в качестве сигнала заполнения можно использовать фазоманипулированный кодом Баркера (например) сигнал. Если использовать повторяющийся код, N раз укладывающийся в длительность передачи то на выходе коррелятора (оптимального обнаружителя) будет N пиков(при наличии цели). - такое возможно только если период корреляции имеет размер периода повторения кода (АКФ - повторяющегося кода баркера с интервалом корреляции равным периоду повторения кода ) тоесть пришедший "кусок" на входе оптимального обнаружителя в форме коррелятора будет воспринимать как некую последовательность - фазовую манипуляцию. Продетектировав фазовым детектором получаем импульсную последовательность которую при извесном сигнале предатчика (код Баркера) не составит труда обработаь оптимальным методом - цифровым корреляторм =)

[Rst7]

Приимущество в том что мы для обнаружения и для измерения используется один канал - канал обнаружения.

Как бы и в классических РЛС не особо по-другому...

Подщет пиков дает грубую оценку (с точностью до R=c*Tk/2 Tk- периода повторения кода, с-скорость света ) до цели,

Пропуск одного пика приведет к ошибке в дальности аж на целый период повторения кода.

Кстати, а что делать, если целей >1?

И кроме всего прочего. Когда дальность стремится к 0, полезный сигнал тоже стремится к 0. Так что в зоне минимальной дальности (там, где классический локатор не может ее измерить) - у вас сигнала нет.

Так зачем же так усложнять оборудование? Ради чего?

Тему предлагаю закрыть - нету креатива

[RadioJunior]

Как я написал выше в качестве сигнала заполнения можно использовать фазоманипулированный кодом Баркера (например) сигнал. Если использовать повторяющийся код, N раз укладывающийся в длительность передачи то на выходе коррелятора (оптимального обнаружителя) будет N пиков(при наличии цели).

Именно это и используется в импульсных РЛС.

- такое возможно только если период корреляции имеет размер периода повторения кода (АКФ - повторяющегося кода баркера с интервалом корреляции равным периоду повторения кода ) тоесть пришедший "кусок" на входе оптимального обнаружителя в форме коррелятора будет воспринимать как некую последовательность - фазовую манипуляцию.

1. Как я понимаю понятия "период корреляции" и "интревал корреляции" у вас равнозначны. Если это так, то "интревал корреляции" у фазоманипулированного сигнала равен удвоенной длительности символа кодовой последовательности.
2. Кореляционная обработка (коррелятор) и фильтровая обработка (согласованный фильтр) эквивалентны. В целях повышения быстродействия РЛС используют одноканальное обнаружение на основе согласованного фильтра, т.к. он инвариантен относительно задержки сигнала.
3. Что значит "пришедший "кусок" на входе коррелятора будет воспринимать как некую последовательность - фазовую манипуляцию"? Если даже вы и будете использовать корреляционную обработку (а она подразумевает многоканальную структуру, т.е. "много" корреляторов), то ни один из них не отреагирует на этот "кусок" максимальным пиком, т.к. этот "кусок" не будет согласован по форме с опорным сигналом соответсвующего коррелятора.

Тему предлагаю закрыть - нету креатива

Абсолютно полностью согласен! А потому прошу всех обратится к моему вопросу http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=48038

=)

[TieWolf]

Почитал и похихикал... спрашивается если в качестве заполнения используется код Баркера с повторением (т.е. и рассматриваться в приемнике каждый кусок будет отдельно), то на кой извините его повторять N-раз? Это очень далеко от оптимального приема. Что мешает включить передатчик на время одной посылки кода? С точки зрения оптимальной энергетики будет абсолютно то же самое, зато в N-раз уменьшили длительность излучения и слепая зона будет абсолютно той же длины - длительность одной посылки. Зато вот сколько геморою нагреб с различимостью целей при данном методе...

Так что вывод только один - не пытайтесь обмануть природу! Очень много умных дядек еще за долго до вас вывело и просмотрело на практике: хотите иметь хороший радар - используйте ВЕСЬ принимаемый сигнал, а дробление его используйте только если у вас нет вычислительных возможностей обсчитать его весь сразу, но помните что при этом сразу теряете качество. И постдетекторное (некогерентное) накопление это не оптимальный прием и относится к прошлому веку.

Да и по поводу узкополосности. Единственное преимущество узкополосной локации - меньший уровень шума в приемнике (обратнопропорционально полосе). Зато такую "морковку" в спектре видать далеко (а для современных радаров это смертеподобно), устойчивость к частотым замираниям ужасная, сопротивляемость подавлению соответственно тоже. Даже прелесть частотного разделения каналов сейчас не актуально ибо разделение кодами куда практичнее с точки зрения изготовления (сменил программую обработку вот тебе и вторая и третья станция в то же полосе, а не фильтры сидеть перенастраивать). Поэтому забудьте и про узкополосную локацию навсегда.

Писатели-фантасты

Сообщение отредактировал TieWolf - Aug 17 2009, 09:48