חיפוש חדש  חזור
מידע אישי לתלמיד

שנה"ל תשע"ז

  עקרונות מכ"ם-מורחב
  Radar Principles-Extended  
0510-7204-01
הנדסה | ביה"ס להנדסת חשמל
סמ'  א'1600-1900101 הנדסת תוכנהשיעור פרופ לבנון נדב
ש"ס:  3.0

סילבוס מקוצר
משקל:                    3         
 
דרישת קדם: 0512.3632 אותות אקראיים ורעש
 
הקדמה: תולדות המכ"מ. תופעת דופלר. סכמות מלבנים עקרוניות. גישות בסיסיות לאנטנות מכ"מ. התפשטות גלים באטמוספירה (שבירה וניחות). מושג הקוהרנטיות במכ"מ.
משוואת המכ"מ (גרסאות הספק ו SNR ).
שטח חתך מכ"מי (שח"מ RCS, ): מטרות דטרמיניסטיות, מטרות סטטיסטיות (מנצנצות). המודלים של Swerling.
התפשטות אותות מכ"מ בנוכחות קרקע: רב-נתיב, החזרי רקע (clutter), שח"מ ליחידת שטח (NRCS).
גילוי בנוכחות רעש טרמי (סף קבוע): הסתברות גילוי - Pd, הסתברות התרעות שווא – Pfa, קצב התרעות שווא, גילוי סף. חישוב ה – SNR הנדרש בהתאם ל- Pd ול- Pfa בגילוי פולס בודד ממטרה יציבה או מנצנצת. קירוב Albersheim. אינטגרציה (קוהרנטית ולא-קוהרנטית) של החזרים ממספר פולסים ושיפור ה SNR. השפעת סטטיסטיקת המטרה (Swerling cases 0-5) על שיפור SNR עקב אינטגרציה.
גילוי בנוכחות רעש ורקע עם סף מסתגל (CFAR).
אותות מכ"מ: כלים לניתוח ותכנון: הצגה קומפלקסית של אותות צרי סרט, מעטפת קומפלקסית ורכיבי I/Q, מסננת מתואמת,פונקצית ה Ambiguity (מפת טווח–דופלר) – הגדרות, תכונות וחתכים. פונקצית ה Ambiguity המחזורית.
אותות מכ"מ בסיסיים: פולס בתדר קבוע, פולס (Linear FM – LFM).
אותות מכ"מ מתקדמים להשגת רזולוצית טווח ודופלר: רכבת פולסים קוהרנטית (מכ"מ (Pulse Doppler,רכבת פולסי LFM, שיטות להקטנת אונות צד בטווח ובדופלר, פולס Non-linear FM, קידודי מופע בינאריים ורבי-מופע, פולסים משלימים (complementary sets)
Stepped Frequency pulse train, אותות דמויי רעש, אותות Multicarrier .
 
הקטנת אונות צד בטווח באמצעות מסנן לא מתואם (Mismatched filters).
שיפור היעילות הספקטרלית של אותות מקודדים.
 
אבחנת מטרות נעות – MTI: Pulse cancellers , עיבוד באמצעות FFT, קריטריוני שיפור (Improvement factors), מהירויות עיוורות, קידוד מרווח - Staggered PRF, MTI במכ"מ מוטס (Airborne MTI), עיבוד בזמן ובמרחב (Space Time Processing).
מדידות ושיערוך (לעומת גילוי) במכ"מ: דיוקי מדידה בתנאי SNR נמוך וגבוה, שיטות עקיבה זויתית (מיתוג אלומות, סריקה קונית, מונופולס).
מכ"מ CW: אותות CW מחזוריים, ניתוח ביצועי עיבוד מתואם בעזרת פונקציית האמביגויטי המחזורית, עיבוד CWLFM לא מתואם בגישת Stretch.
סוגי מכ"מ נוספים: עקרונות ומושגים במכ"מ MIMO (Multiple input multiple output), עקרונות הדמייה במכ"מ SAR (Synthetic Aperture Radar).
 
Course description
Radar Principles - Extended / Prof. Nadav Levanon
 
Radar Principles - Extended  Prof. Nadav Levanon
Syllabus
Week
Introduction: History of radar. Doppler effect. Generic block diagrams. Propagation in the atmosphere. Coherence in radar.
The radar equation.
1
Radar cross section: Deterministic targets, fluctuating targets. Swerling models.
2
Radar wave propagation above surface: Multipath, clutter, Normalized radar cross section (NRCS).
3
Detection in the presence of noise (fixed threshold): Probability of detection - Pd, Probability of false alarm – Pfa. Threshold detection. Relationship between Pd, Pfa and SNR in detecting fixed and fluctuating targets. Albersheim’s approximation. Integration (coherent and non-coherent) of returns from many pulses and the resulted SNR improvement. SNR improvement dependence on target Swerling model.
4
Constant False Alarm Rate (CFAR) detection methods.
5
Radar waveforms, tools for design and analysis: Complex envelope of narrow-band signals. I/Q components. Matched filter, Ambiguity function (range-Doppler diagram) – definitions and properties. The periodic ambiguity function.
6
Basic radar waveforms: Fixed frequency pulse. Linear FM pulse.
7
Advanced radar waveforms for high delay and Doppler resolution: Coherent pulse train, LFM pulse train. Sidelobe reduction in delay and Doppler. Binary and polyphase coded waveforms. Complementary sequences. Stepped-frequency pulse train. Noise-like signals. Multicarrier waveforms.
8
Sidelobe reduction using mismatched filters.
Improving waveform spectrum efficiency.
9
Moving Target Indicator (MTI): Pulse cancellers, FFT processing. Improvement factors. Blind speed. Staggered PRF. Airborne MTI. Airborne space time processing.
10
11
Measurement and estimation Vs. detection in radar: Measurement accuracy at low SNR situation. Angle tracking (beam switching, conical scan, monopulse).
12
CW radar: Periodic CW waveforms. Analyses using the periodic ambiguity function. LFM-CW processing using “stretch” approach.
13
Miscellaneous radars: Multiple Input Multiple Output (MIMO) concepts. Imaging methods in Synthetic Aperture Radar (SAR).
14

להצהרת הנגישות


אוניברסיטת ת