PL221459B1 - Sposób syntezy i analizy sygnałów dla radaru impulsowego i układ do stosowania tego sposobu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób syntezy i analizy sygnałów dla radaru impulsowego i układ do stosowania tego sposobu, zwłaszcza wykorzystującego wiele różnych rodzajów impulsów sondujących.

Radar impulsowy jest to urządzenie, które wysyła impulsy elektromagnetyczne w przestrzeń. Impulsy elektromagnetyczne propagują się w ośrodku, jakim zazwyczaj jest powietrze i odbijają się od obiektów znajdujących się w tym ośrodku, zarówno stacjonarnych jak i ruchomych. Po odbiciu impulsy mogą zmienić swoje parametry, w tym częstotliwość, kształt, fazę i amplitudę między innymi z uwagi na efekt Dopplera. Po odbiciu od obiektów, sygnały te mogą zostać odbite z powrotem do radaru, który je odbiera i analizuje. Jakość działania radaru, prawdopodobieństwo detekcji i odporność na zakłócenia zależą w dużej mierze od zastosowanych sygnałów sondujących, w tym ich parametrów takich jak częstotliwość nośna, sposób modulacji, szerokość widmowa i czas trwania. Zastosowanie kilku sygnałów różniących się częstotliwością nośną lub strukturą wewnętrzną poprawia działanie radaru.

Dużym problemem w radarach impulsowych jest takie dobranie impulsów sondujących, by pozwalały na dokładną estymację parametrów obserwowanych obiektów, w tym położenie, prędkość oraz przyśpieszenie, a zarazem minimalizowały prawdopodobieństwo fałszywych wykryć.

Znany jest sposób syntezy sygnału dla radaru impulsowego, w którym emituje się sygnał składany z kolejno następujących po sobie impulsów w dowolnych odstępach, w paśmie pracy radaru. Impulsy w tego typu rozwiązaniach mogą być np. sygnałami świergotowymi lub harmonicznymi. Poszczególne impulsy różnią się częstotliwością nośną, szerokością pasma. Odebrany sygnał koreluje się ze wzorcem sygnału wyemitowanego. Następnie odczytuje się opóźnienia oraz zmianę fazy i częstotliwości impulsu. Na tej podstawie określa się odległości i prędkości obiektów znajdujących się w przestrzeni. Tego typu rozwiązania zapewniają dobrą rozróżnialność odległościową dzięki zastosowaniu impulsów szerokopasmowych oraz dobrą rozróżnialność prędkościową dzięki zastosowaniu impulsów wąskopasmowych.

Wadą takiego sposobu syntezy sygnału jest możliwość łatwej analizy tego typu sygnału przez obce radary i zakłócenie pracy radaru.

Znany jest układ syntezy i analizy sygnałów dla radaru impulsowego, który ma na wejściu szereg bloków syntezy pojedynczego impulsu. Wyjścia tych bloków podłączane są sekwencyjnie do bloku antenowego. Blok antenowy połączony jest z anteną. W trakcie cyklu nadawczego połączenie to jest od bloku antenowego do anteny, zaś w cyklu odbiorczym połączenie to jest od anteny do bloku antenowego. Wyjście bloku antenowego połączone jest z wejściami bloków analizy poszczególnych impulsów, a ich wyjścia połączone są z wejściem bloku asocjacji.

Celem wynalazku jest uodpornienie radaru na możliwość zakłócania.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że przed emisją poszczególne impulsy sygnału dodaje się do siebie tak, że poszczególne impulsy składowe emitowane są jednocześnie, a odebrany sygnał koreluje się ze wszystkimi wzorcami poszczególnych impulsów. Na podstawie wyniku korelacji z pojedynczym impulsem określa się opóźnienia oraz zmiany fazy i częstotliwości impulsów składowych. Tworzy się wiele wyników, które syntezuje się poprzez nałożenie na siebie i wybiera się najbardziej reprezentatywne wyniki.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że wyjścia bloków syntezy pojedynczego impulsu połączone są do wejścia sumatora, którego wyjście połączone jest do wejścia bloku antenowego.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się krótszym czasem pomiaru odległości i prędkości obiektu, większą czułością oraz znacznie większą odpornością na zakłócenia.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na podstawie rysunku, na którym uwidoczniony jest schemat blokowy układu do syntezy impulsów nadawczych i analizy odebranych sygnałów.

Sposób według wynalazku polega na tym, że poszczególne impulsy dodaje się do siebie. Tak powstały sygnał emituje się, w taki sposób, że poszczególne impulsy składowe emitowane są jednocześnie. Odebrany sygnał koreluje się ze wszystkimi wzorcami poszczególnych impulsów. Na podstawie wyniku korelacji z pojedynczym impulsem określa się opóźnienia oraz zmiany fazy i częstotliwości impulsów składowych. Na tej podstawie określa się odległości i prędkości obiektów. Posiadając wiele wyników syntezuje się je poprzez nałożenie na siebie i wybiera się najbardziej reprezentatywne wyniki.

Układ syntezy i analizy sygnałów dla radaru impulsowego ma na wejściu szereg bloków syntezy pojedynczego impulsu BSI1-BSIn. Wyjścia tych bloków połączone są do wejścia sumatora S, którego

PL 221 459 B1 wyjście połączone jest do wejścia bloku antenowego BA, połączonego z anteną A. W trakcie cyklu nadawczego połączenie to jest od bloku antenowego BA do anteny, zaś w cyklu odbiorczym połączenie to jest od anteny A do bloku antenowego BA. Wyjście bloku antenowego BA połączone jest z wejściami bloków analizy poszczególnych impulsów BAn1-BAnN, z kolei których wyjścia połączone są z wejściem bloku asocjacji Bas.

Z wyjścia bloków syntezy poszczególnych impulsów BSI1-BSIn emitowane są impulsy o określonych parametrach. Impulsy te sumowane są w bloku sumatora S. W bloku antenowym sygnał z sumatora S przekazywany jest do anteny A i emitowany. Z kolei w trybie odbioru sygnał odbierany przez antenę A przekazywany jest przez blok antenowy BA do układów analizy poszczególnych impulsów BAn1-BAnN. Wyniki analizy są przekazywane do bloku asocjacji BAs.

Claims (3)

1. Sposób syntezy i analizy sygnałów dla radaru pasywnego, w którym sygnał złożony z impulsów emituje się i koreluje się z wzorcami poszczególnych impulsów i na tej podstawie określa się opóźnienia, zmiany fazy i częstotliwości poszczególnych impulsów, a następnie odległości i prędkości obiektów, znamienny tym, że przed emisją poszczególne impulsy sygnału dodaje się do siebie tak, że poszczególne impulsy składowe emitowane są jednocześnie, a odebrany sygnał koreluje się ze wszystkimi wzorcami poszczególnych impulsów i na podstawie wyniku korelacji z pojedynczym impulsem określa się opóźnienia oraz zmiany fazy i częstotliwości impulsów składowych.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tworzy się wiele wyników, które syntezuje się poprzez nałożenie na siebie i wybiera się najbardziej reprezentatywne wyniki.

3. Układ syntezy i analizy sygnałów dla radaru impulsowego zawierający na wejściu szereg bloków syntezy pojedynczego impulsu i ma blok antenowy połączony z anteną, którego wyjście połączone jest z wejściami bloków analizy poszczególnych impulsów, z kolei których wyjścia połączone są z wejściem bloku asocjacji, znamienny tym, że wyjścia bloków syntezy pojedynczego impulsu (BSI1-BSIn) połączone są do wejścia sumatora (S), którego wyjście połączone jest do wejścia bloku antenowego (BA).