O impulzni radar je klasična in še vedno najpogostejša radarska oblika: oddajnik je na zelo kratkem ( pulzV tem času je bilo število oseb, ki so se znašle v preteklosti, precej večje od števila oseb, ki so se rodile. Od trajanja vsakega odmeva sledi razdalji (Razdalja od cilja do radarja). Ta oddelek obravnava parametre, ki označujejo impulzni radar — za specialista EW, to so točno parametri, po katerih prepoznate radar.
Frekvenca ponovitve impulza
O Frekvenca ponovitve impulza (PRF) je število impulzov, ki jih radar oddaja na sekundo, izraženo v Hz ali impulzih na sekundo (pps). Tipične vrednosti potekajo od več sto Hz (nadzor dolgega dosega) do več sto tisoč Hz (sledenje impulzov).
PZR je morda najpomembnejša izbira impulznega radarja, saj določa temeljno izmenjavo:
- Nizek MRF → veliko časa poslušanja med impulzi → velik nedvoumen obseg (Največji neambiciozni obsegOptimizacija je bila izvedena leta 2007, ko je bil dosežen napredek.
- Visok MRF → Dopplerjeva meritev je nedvoumna (dobro za določanje hitrosti in zatiranje nereda), nedvoumno območje pa postane majhno: Meritve razpona postanejo dvoumne.
- srednja MRF → oba nekoliko dvoumna; Sodobni radarji to rešujejo z izmeničnim več PRF (PRI modulacija).
MRF je ključni sestavni del elektronskega odtisa radarja. Sistemi EMS razvrščajo zajete emisije na začetku po frekvenci, MRF in širini impulza. — Tip radarja in pogosto sistem orožja za njim lahko izsledimo.
Interval impulza in širina impulza
O Interval ponavljanja impulza (PRI, imenovan tudi pulzni čas ponavljanja) je čas od začetka enega pulza do začetka naslednjega. PRI in PRF sta nasprotna:
O Širina impulza (PW, trajanje impulza, τ) je, kako dolgo je oddajnik dejansko na impulz, običajno 0,1 – 100 μs. Razmerje med časom prenosa in skupnim časom se imenuje Delovni cikel:
Širina impulza je sama po sebi kompromis:
- Kratki pulz → fina ločljivost razpona (Ločljivost razpona) in kratek minimalni razpon (Najmanjše območje), vendar malo energije na impulz → manj razpona.
- Dolg pulz → Veliko energije na impulz → Več razpona, vendar groba ločljivost razpona in velik minimalni razpon. Tlačno stiskanje (Stiskanje impulzov in integracija impulzovTo dilemo je prekinil.
V enem PRI se to zgodi: pošlji (PW), nato poslušaj naslednji pulz. Čas poslušanja (PRI − PW) določa, kako daleč se lahko odmev vrne, preden naslednji pulz zapusti.
Največja moč in povprečna moč impulznega radarja
Z impulznim radarjem moraš ločiti dve sposobnosti:
- Največja moč (Pp): moč med samim impulzom — Pogosto na stotine kilovatov do megavatov.
- Povprečna moč (Pavg): Moč v povprečju ves čas, vključno z dolgimi tišinami. To določa upravljanje z energijo (hrana, hlajenje) in — povprečje skozi čas — Sposobnost odkrivanja.
radar ima Pp = 500 kW, PW = 2 μs in PRF = 500 Hz (PRI = 2000 μs). Obratovalni cikel = 2/2000 = 0,001 Pavg = 500.000 × 0,001 = 500 W. Pol megavatnega vrha, vendar v povprečju največ kot kot kotliček.
To pojasnjuje, zakaj lahko impulzni radarji zagotavljajo tako ogromno maksimalno moč: Oddajna cev mora delati le delček časa in lahko "počiva". Prav tako pojasnjuje podrobnosti EW: sprejemnik, ki posluša radar, zajame pulz polne največje moči — Zato RWR lahko sliši radar na veliko večji razdalji, kot lahko radar vidi letalo.
Najmanjše območje
Dokler je oddajnik vključen, sprejemnik ne more poslušati. — Duplekser je povezal anteno z oddajnikom in sprejemnik je zaščiten. Odmev se vrača. med Pošiljanje impulza je izgubljeno. Zato ima vsak pulzni radar Najmanjše območje: Cilji bližje so nevidni.
PW = 2 μs → Rmin. = (3 × 108 × 2 × 10-6) / 2 = 300 m. Vse v 300 metrov je za to radarsko slepo območje. S PW = 100 μs (pulz dolgega dosega) zraste do 15 km!
Zato radarji, ki morajo biti tudi sposobni natančno videti (navigacijski radarji, obramba kratkega dosega) uporabljajo zelo kratke impulze, in izmenjujejo številne nadzorne radarje dolge impulze s kratkimi impulzi (blizu pogleda).
Največji neambiciozni obseg
Po vsakem pulzu bo radar poslušal, dokler naslednji pulz ne odide. radar implicitno predpostavlja, da vsak odmev, ki ga je prejel na zadnja odpremljena Utrip. Če odmev zelo oddaljenega cilja pride znotraj naslednjega pulza, potem se pripisuje napačnemu pulzu in se postavi na daleč prekratko razdaljo: ena odmev v drugem krogu. Razdalja, v kateri se ne more pojaviti zmeda se imenuje Največji neambiciozni obseg (R)največ,unamb):
PRF = 1.000 Hz → PRI = 1 ms → Rnajveč,unamb = (3 × 108 × 0,001)/2 = 150 km. Tarča na 180 km dostavi samo svoj odmev 1,2 ms po pulzu — 0,2 ms po naslednjem impulzu — in se lažno pojavi pri (0,2 ms × c)/2 = 30 km.
Tukaj vidite izmenjavo PRF Frekvenca ponovitve impulza v najčistejši obliki: Višji je MRF, manjši je nedvoumen razpon. radar za zgodnje opozarjanje, ki mora biti oddaljen 400 km, lahko uporablja največ MRF PRI modulacija). Kar pomeni "dvojni" tukaj. — in zakaj isti problem obstaja tudi na področju hitrosti — se poglablja v Dvoumnost..
PRI modulacija
Mnogi radarji ne ohranjajo svojega PRI konstantnega, vendar se namerno razlikujejo: PRI modulacija. Glavne oblike in njihovi cilji:
| Oblika | Kaj se dogaja? | Zakaj? |
|---|---|---|
| Constant | fixed PRI | preprostost, vendar predvidljivo in dvoumno |
| Zamašeni PRI | fiksna serija 2–8 različnih PRIs, ponavljanje | dvigovanje slepih hitrosti MTI (Pulzni dopplerjev radar in kazalnik premikajočega se cilja), drugi krog odmeva brez mask |
| Umešani PRI | PRI se spreminja (psevdo) naključno na impulz | težko napovedati za prevare-jammers; ščiti pred lažno tehniko odmeva |
| Stikalo za MRF | bloki impulzov med seboj MRF | Reševalno območje in dopplerjevi dvojniki (srednji-PRF radarji) |
| Drseče PRI | PRI teče ali izklaplja | npr. preprečevanje mrka, spremenljiva dvoumnost |
Kako PRI-variacija reši dvoumnost? Pravi odmev znotraj R.največ,unamb Ostanite na isti razdalji, karkoli želite. Drugi krog odmev "skoči" v navidezni razdalji, ko se PRI spremeni — in pade skozi košaro. Enako načelo velja v dopplerjevi domeni za hitrosti.
PRI-modulacija je dvorezen meč. Za radar je to zaščita; za operaterja EMS je vzorec PRI modulacije (stagger sekvenca, globina živcev) dodaten identifikator. Sodobni prevara-jamerji morajo predvideti, da bo PRI sposoben postaviti lažne odmeve pred resnično — To je bistveno težje.
Prag, konstantna stopnja lažnega alarma in samodejni nadzor nad pridobivanjem
Kdaj radar vidi tarčo? Če je bil signal prejet nad pragom (pragPride ven. Izbira tega praga je temeljna dilema:
- Prag prenizko → Vrhovi hrupa gredo čez njo → lažni alarmi, zaslon "snemi zaprta" in procesor postane preobremenjen.
- Prag previsoko → šibek ciljni odmev ostaja pod → Zgrešena odkritja..
Fiksni prag slabo deluje, ker se ozadje (hrup + navlaka + motenje) zelo razlikuje glede na smer in razdaljo. Zato radarji uporabljajo Nenehna hitrost lažnega alarma (CFAR) procesor: za vsako preskušeno celico procesor meri raven ozadja v okoliških celicah in postavlja prag nad fiksno maržo. Rezultat: Število lažnih alarmov na sekundo ostaja stalno ne glede na to, ali je ozadje še vedno ali polno nereda.
Poleg tega ščiti Samodejni nadzor dobljenja (AGC) prejemnik: AGC samodejno krmili ojačitev nazaj pri močnih signalih (bližnje tarče, močna navlaka, zamašenost), tako da sprejemnik ne zasiti, in navzgor pri šibkih signalih. Brez AGC-ja bi en močan signal izklopil celotno prenosno verigo.
Logika praga je pristop za EW. Ruisjamming potiska navzgor CFAR prag, zaradi česar prave tarče izginejo pod njim ( radar "vidi" nič, vendar ve, da se zatakne). In AGC je mogoče zlorabiti: tehnike prevare, kot so AGC-prevara/inverse dobiček igra z močnimi impulzi, da bi prekinili nadzor okrepitve sledilnih radarjev.
Stiskanje impulzov in integracija impulzov
Dve tehniki obdelave signalov dvigata zmogljivost impulznih radarjev precej nad njihovimi specifikacijami za "kalij".
Tlačno stiskanje
dilema Interval impulza in širina impulza: dolg pulz daje doseg, kratek pulz daje ločljivost. Tlačno stiskanje prinaša oboje hkrati. radar oddaja dolg pulz, ki je notranje moduliran — Na primer, vse pogostejša (žvrgolenje / linearni FM) ali fazna koda (Koda barkerja). Sprejemnik "ve" da modulacija in stisne dolg eho z ujemajočim filtrom do enega kratkega, visokega vrha.
Utrip 100 μs z 10 MHz pasovno širino se v energiji obnaša kot pulz 100 μs (veliko območje), vendar v ločljivosti kot impulz 0,1 μs: ΔR = 15 m namesto 15 km.
Impulzna integracija
En odmev lahko pod šumom izgine, tarčo pa zadene na ducate impulzov med enim antenskim valom. Impulzna integracija Zberi te odmeve. Hrup je naključen in delno srednje oddaljen; Ciljni odmev je vedno na istem mestu in raste vzdolž. Tako se efektivni SNR zviša.
- Skladnost (pred odkrivanjem, z informacijami o fazi): n impulzov → SNR dobiček do faktorja n.
- Neskladna integracija (po odkritju, samo amplituda): manj dobička (~) vendar enostavnejši.
Impulzno stiskanje naredi radarje odporne na motenje: Ustrezni filter samo krepi signale s točno pravo notranjo modulacijo. Škoda, da ne posnemajo cvrčanje prav izgubi kompresijski dobiček — pogosti — V primerjavi s pravim odmevom. Zato sodobni DRFM (Digitalni RF Memory) vlagajo v natančno snemanje in ponovno predvajanje pulzne oblike.