Impulskompression zur Radarfernortung Analyse und Verarbeitung binär phasengetasteter Signale

摘要

Ein Ziel zu orten bedeutet, es zu entdecken, seinen Ort zu bestimmen und gegebenenfalls von benachbarten Zielen zu unterscheiden. In räumlichen Polarkoordinaten wird die Richtung zum Zielort durch die Antenne bestimmt und die Entfernung des Zieles aus der Echolaufzeit ermittelt. Das Radargerät ist eine Meßeinrichtung, deren Leistungsfähigkeit grundsätzlich durch Rauschen begrenzt ist. Um Ziele in sehr großen Entfernungen orten zu können, muß neben einem hohen Antennengewinn und hoher Empfängerempfindlichkeit, bei geringem Eigenrauschen, vor allem eine große Sendeenergie aufgebracht werden. Für ein normales Impuls-Radar sind aber große Reichweite und hohe Entfernungsauflösung zwei widerstrebende Forderungen, da die fUr die Entdeckung entfernter Ziele notwendige Sendeenergie nicht in einem kurzen Impuls aufzubringen ist. Die gegenwärtig zu erreichenden Spitzenleistungen stellen hier eine sehr harte Grenze dar. Um diese Schwierigkeit zu Überwinden, sind daher für die Fernortung Impulskompressionsverfahren unerläßlich.nIm allgemeinen handelt es sich bei den zu ortenden Zielen um bewegte Objekte, das Echo weist daher neben seiner Laufzeit eine Frequenz- bzw. Dopplerverschiebung auf. Die für optimale Entdeckungseigenschaften notwendige kohärente Verarbeitung des Signals fuhrt zugleich zu einer Dopplerdiskrimihierung. DieDopplerauflösung ist umso höher, je länger das Signal dauert. Da bei der Fernortung sowohl hohe Dopplerverschiebungen zu erwarten sind, als auch lange Impulse verwendet werden, haben wir es allgemein mit einer kombinierten Zeit/Dopplerauflösung zu tun. Die Abhängigkeit der zweidimensionalen Auflösung von der Signalform wird durch die Ambiguity-Funktion des Signals charakterisiert.nWichtig für die Beurteilung der Signaleigenschaft ist die Kenntnis der gesamten Ambiguity-Funktion, welche an Hand bisher veröffentlichter Signaluntersuchungen nur lückenhaft erworben werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, die Ambiguity-Funktionen ausgewählter Signalbeispiele zu bestimmen. Es werden ferner alle Näherungen, die bei einer Realisierung zur Vereinfachung der Verarbeitung gemacht werden können, in ihren Auswirkungen auf das System untersucht. Unter Berücksichtigung der Vereinfachungsmöglichkeiten werden Verarbeitungskpnzepte vorgeschlagen. Die durch Überlegungen gewonnenen Ergebnisse werden durch Messungen an einem erstellten Modellgerät bestätigt und ergänzt.