Resolución de ambigüedad de frecuencia
La resolución de ambigüedad de frecuencia se utiliza para encontrar la velocidad real del objetivo para sistemas de radar de frecuencia de repetición de pulso media (PRF). Se utiliza con el radar Doppler de pulso .
Definición
El alias de velocidad radial ocurre cuando las reflexiones llegan de reflectores que se mueven lo suficientemente rápido como para que la frecuencia Doppler exceda la frecuencia de repetición de pulsos (PRF).
Se requiere la resolución de la ambigüedad de frecuencia para obtener la velocidad radial verdadera cuando las mediciones se realizan utilizando un sistema donde la siguiente desigualdad es verdadera.
Las mediciones de velocidad radial realizadas de esta manera producen una función módulo de la velocidad radial verdadera.
Teoría
El pulso del radar causa un fenómeno llamado aliasing , que ocurre cuando la frecuencia Doppler creada por el movimiento del reflector excede la frecuencia de repetición del pulso (PRF). [1]
Este concepto está relacionado con la resolución de ambigüedad de rango .
El cambio de frecuencia Doppler se introduce en las señales reflejadas utilizadas por el radar.
Operación
Cuando el cambio de frecuencia Doppler excede la PRF, la frecuencia se reduce. Esta limitación se denomina frecuencia de muestreo de Nyquist . Esto introduce una operación de módulo sobre la frecuencia aparente de la señal reflejada.
La velocidad ambigua es la siguiente.
La frecuencia se dobla para objetivos de alta velocidad donde la velocidad radial produce un cambio de frecuencia por encima de la frecuencia de Nyquist . La verdadera velocidad del objetivo puede doblarse mediante una operación de módulo producida por el proceso de muestreo.
La frecuencia de Nyquist también cambiará cuando se cambie el PRF.
Esto se explica mejor usando un ejemplo con 2 PRF diferentes, aunque los sistemas reales usan un método diferente.
En el ejemplo, PRF A puede detectar una velocidad real de hasta 600 MPH y PRF B puede detectar una velocidad real de hasta 500 MPH.
| 0MPH | 100 MPH | 200 MPH | 300 MPH | 400 MPH | 500 MPH |
|---|---|---|---|---|---|
| PRF A objetivo | |||||
| PRF B objetivo |
La velocidad aparente de PRF A cae en el filtro de 200MPH y la velocidad aparente de PRF B cae en el filtro de 400MPH. Esta combinación coloca la verdadera velocidad objetivo en 1,400 MPH (2x6 + 2 o 2x5 + 4). Esto se puede ver gráficamente cuando los intervalos de rango se apilan de un extremo a otro, como se muestra a continuación.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | dieciséis | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 29 | 29 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | A | A | A | A | |||||||||||||||||||||||||
| B | B | B | B | B | B |
"A" representa las posibilidades de velocidad objetivo para PRF A, y "B" representa las posibilidades de velocidad objetivo para PRF B.
Esta técnica de procesamiento de señales de resolución de ambigüedad de frecuencia determina la velocidad real.
La resolución de ambigüedad se implementa típicamente con una tabla de búsqueda. Esto también podría implementarse como una función de convolución , donde las amplitudes del espectro de una PRF se aplican a las muestras de espectro de la otra PRF como una función de ventana deslizante. [2]
Limitaciones
Las técnicas de procesamiento son un poco más complicadas cuando hay más de una reflexión a la misma distancia con una velocidad radial ligeramente diferente.
Referencias
- ^ "Muestreo y aliasing" . Universidad Tecnológica de Curtin. Archivado desde el original el 27 de julio de 2011 . Consultado el 3 de agosto de 2011 .
- ^ "Ventana corrediza" . Radartutorial.
