Radar de Impulso

Un radar de impulsos es un tipo de radar de gama alta resolución. El diseño de radar de impulso, la tecnología utilizada

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Un radar de impulsos es un tipo de radar de gama alta resolución. El diseño de radar de impulso, la tecnología utilizada para generar la señal y las aplicaciones son suficientemente diferentes de las técnicas descritas anteriormente, que se basan en formas de onda de pulso Doppler modulados y transmisores que viaja la onda tubo y amplificadores de estado sólidos. Impulso radares normalmente operan en banda base y no tienen una frecuencia específica. El impulso ideal es una función delta 'Dirac', que tiene amplitud infinita y cero tiempo de duración. En la práctica, esto no es físicamente realizable y uno a tres ciclos de variación de amplitud se han definido como una forma de onda impulsiva. Las aplicaciones de reconocimiento objetivo cubran dos clases principales de destino. La primera clase es objetivos enterrados debajo de la superficie de la tierra. Estos pueden ser enterrados artefactos incluyendo las minas terrestres, objetos arqueológicos, tubos y cables de interés para empresas de servicios públicos y artículos, que son de interés para la policía forenses e investigadores de la aduana. También se incluyen para aplicaciones de prospección minerales costuras y estratos rocosos. Blancos pequeños, tales como las minas de plástico pueden ser detectados a una profundidad de unos pocos centímetros, mientras que grandes objetivos metálicos, como tubos, pueden detectarse a profundidades de hasta varios metros. La otra clase de objetos se asocia con el reconocimiento del vehículo objetivo y fija las instalaciones, son el tema principal de este libro. La señal de banda base impulso radar puede penetrar a través del follaje, dando la posibilidad de reconocer objetivos están escondidos de los radares de frecuencia superiores. Para las bandas de frecuencia de hasta diversas 100 MHz, las señales tienen mucho menos atenuación en la tradicionalmente las bandas utilizada microondas, utilizan las señales con frecuencias de Giga Hertz.

Características de pulso de radar impulso. Un radar impulso está diseñado para generar un pulso de muy corta duración y un ejemplo se muestra en la figura 6.23. La duración del pulso es típicamente 1 ns, que corresponde a un ancho medio de banda de potencia de alrededor de 1GHz y proporciona una resolución

de la gama de aire de unos 20 cm. Como no hay ninguna frecuencia portadora presente, toda la energía reside en el base band, así el pulso tiene la mayor parte de su contenido espectral de unas decenas de MHz MHz varios cientos. Como la atenuación en el suelo y a través de follaje tiende a aumentar con frecuencia, una señal con este tipo de espectro está bien adaptada para la penetración del suelo o follaje. Como el pulso también tiene buen alcance resolución, tiene el potencial para reconocer objetos enterrados y objetivos ocultos por el follaje utilizando perfiles de rango o técnicas de SAR. Diseño del sistema de radar impulso. El diagrama de bloques de un radar de impulso típico se muestra en la figura 6.24. La señal de radar es producida en el generador de impulso y se transmite a través de la antena. Cabe señalar que normalmente un radar de impulso tiene antenas independientes usadas para transmitir y recibir la señal. La razón principal es que para aplicaciones submarinas el aislamiento entre el transmisor y el receptor es mayor con las dos antenas, particularmente como los objetivos de interés están en estas gamas cortas. Duplexores o interruptores rápidos para aislar las señales transmitidas y recibidas no han sido generalmente disponibles en estas bandas de frecuencia. Después de recibir la señal, se amplifica en la LNA para establecer la figura de un bajo nivel de ruido; diversas técnicas y pueden utilizarse para el muestreo de la señal. En 6,24 figura, se muestra un circuito velocidad de muestra y espera, seguido de un digitalizador de alta velocidad. Este tipo de diseño permite alta velocidad muestras a tomarse de uno o varios pulsos recibidos, para que el perfil completo de la señal devuelto puede ser medido y luego digitalizado. Otra técnica consiste en correlación. Una réplica del impulso de transmisión está retrasada y correlacionada con la señal recibida, que actúa como un filtro combinado de la señal transmitida por una sola gama. Para construir una sucesión de declaraciones de gates de diversa gama, el tiempo de retardo del impulso de referencia puede ser variado secuencialmente para cubrir el soporte de la gama de interés como muchos impulsos son transmitidos. Otra técnica es usar un banco de correladores, cada uno por diverso retrasos en el tiempo. Después de correlación o digitalización puede analizarse la señal. El terreno de aplicación de radares impulso de sondeo se ilustra en la figura 6.25. El separado transmitir y recibir las antenas se muestran. El tiempo de retardo del objeto proporciona su profundidad. Con el fin de localizar el objeto en tres dimensiones que el radar puede moverse horizontalmente en una cuadrícula. Los rendimientos en la diferentes posiciones horizontales b entonces pueden utilizarse para generar un mapa tridimensional de la tierra. El concepto del uso de un radar de impulso para la detección de objetos ocultados por el follaje desde una plataforma aérea se muestra en la figura 6.26. La señal de impulsos de baja frecuencia se refleja menos de los árboles que para las señales de microondas pueden iluminar las frecuencias y tan objetivos que están ocultos debajo del follaje. Como la señal de impulso es ancha, tiene gama alta resolución y tiene el potencial de reconocer estos objetivos. Radares impulso experimental se han utilizado para realizar SAR. Retardos. Después de correlación o digitalización puede analizarse la señal.

Las posibilidades del empleo de la SAR reconocer objetivos han sido presentadas anteriormente. Sin embargo, para sistemas prácticamente realizables hay varios retos que tienen que ser superados. Generalmente impulso radares uso pico alto poder, así que tienen un rendimiento de detección relativamente pobre en comparación con radares de microondas convencional. Se da un ejemplo de referencia 40, que establece que el rango de 10 km se obtiene con un radar de impulsos, que tiene una potencia pico de 10MW. Otro problema es que la ganancia de una antena con una abertura dada varía con frecuencia y banda del radar impulso podría incluir frecuencias con ratios de hasta cinco a uno. La sensibilidad del radar puede variar por lo tanto, por lo menos un orden de magnitud sobre banda del radar impulso, el cual sería ineficiente para la detección de blancos. Otra dificultad asociada es que el ancho de haz de la antena también varía con frecuencia, así que algunos objetivos pueden ser detectados por los componentes bajos frecuencia de la onda, que no son perceptibles por los componentes de frecuencia más altos, que tienen un ancho de haz estrecho. Otra cuestión es la interferencia electromagnética entre los impulso radares y otros sistemas, tales como transmisiones de televisión y radio en las bandas de UHF y VHF. El impulso con su pico muy alto de salida puede interferir con otros sistemas, y pueden ser necesarios restringir el uso de procedimientos operativos. También el nivel de ruidos provocados por el hombre e interferencias de otros sistemas puede desensibilizar el radar de impulso, como se puede levantar el piso de ruido local.

P. Tait. Introduction to radar recognition. The Institution of Engineering and Technology. Series n° 18 London, United Kingdom (2005)