Разрешение неоднозначности - Ambiguity resolution
Разрешение неоднозначности используется для нахождения значения измерения, требующего выборки по модулю .
Это требуется для обработки сигналов импульсного доплеровского радара .
Измерения
Некоторые типы измерений вводят в процесс измерения неизбежную операцию по модулю . Это происходит со всеми радиолокационными системами.
Наложение спектров радара происходит, когда:
- Частота повторения импульсов (PRF) слишком мала для непосредственного измерения доплеровской частоты
- PRF слишком высок для диапазона выборки напрямую
Импульсный доплеровский сонар использует аналогичные принципы для измерения положения и скорости жидкостей.
Радиолокационные системы
Радиолокационные системы, работающие с частотой следования импульсов ниже примерно 3 кГц, обеспечивают истинную дальность, но скорость цели неоднозначную. Радиолокационные системы, работающие с частотой повторения импульсов выше 30 кГц, обеспечивают истинную скорость цели, но дают неопределенную дальность до цели.
Системы со средней частотой повторения импульсов производят как неоднозначное измерение диапазона, так и неоднозначное измерение радиальной скорости с использованием частоты повторения импульсов от 3 кГц до 30 кГц.
Разрешение неоднозначности определяет истинный диапазон и истинную скорость, используя неоднозначный диапазон и неоднозначные измерения скорости с несколькими PRF.
Доплеровские измерения
Доплеровские системы включают измерения скорости, аналогичные измерениям с использованием стробоскопа.
Например, стробоскоп можно использовать в качестве тахометра для измерения скорости вращения вращающегося оборудования. Измерения стробоскопа могут быть неточными, потому что свет может мигать в 2 или 3 раза быстрее, чем скорость вращения вала. Пользователь может произвести точное измерение, только увеличивая частоту импульсов, начиная с нуля, до тех пор, пока импульсы не станут достаточно быстрыми, чтобы вращающийся объект казался неподвижным.
Радиолокационные и гидролокаторные системы используют одно и то же явление для определения скорости цели.
Операция
На этом изображении графически показана область неоднозначности. Ось x - это диапазон (слева направо). Ось y - радиальная скорость. Ось z - амплитуда (вверх-вниз). Форма прямоугольников изменяется при изменении PRF.
Однозначная зона находится в левом нижнем углу. Все остальные блоки имеют неоднозначный диапазон или неоднозначную радиальную скорость.
Импульсный доплеровский радар использует среднюю частоту повторения импульсов (PRF) от примерно 3 до 30 кГц. Каждый передаваемый импульс находится на расстоянии от 5 до 50 км.
Разрешение неоднозначности диапазона
Принятые сигналы от множества PRF сравниваются с использованием процесса разрешения неоднозначности диапазона .
Каждая выборка диапазона преобразуется из выборок I / Q во временной области в частотную. Старые системы используют индивидуальные фильтры для частотной фильтрации. В более новых системах вместо физических фильтров используется цифровая выборка и быстрое преобразование Фурье или дискретное преобразование Фурье . Каждый фильтр преобразует временные отсчеты в частотный спектр. Каждой частоте спектра соответствует разная скорость. Эти образцы имеют пороговые значения, чтобы получить неоднозначный диапазон для нескольких различных PRF.
Разрешение неоднозначности частоты
Принятые сигналы также сравниваются с использованием процесса разрешения неоднозначности частоты .
Слепая скорость возникает, когда частота Доплера падает близко к PRF. Это складывает отраженный сигнал в тот же фильтр, что и отражения от неподвижных помех. Быстрое чередование различных PRF во время сканирования устраняет слепые частоты.
дальнейшее чтение
- Джордж Стимсон; Дэвид Адами; Кристофер Бейкер (30 июня 2013 г.). Введение Стимсона в бортовой радар . SciTech Publishing, Incorporated. ISBN 978-1-61353-022-1.