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Forum: HF, Funk und Felder Dopplerradar


Autor: Claudia (Gast)
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Hi!!
Nachdem ich hier soviel Hilfe zum Thema Mischer 1:1e9 gefunden habe, 
eine Frage, die in die gleiche Richtung geht: Dopplerradar scheint ja 
eine praktische Methode zu sein um die relative Geschwindigkeit vom 
Sender zum Objekt messen zu können. Das reicht mir mal wieder nicht :-)
Stellt Euch vor, ich habe einen aufgefächerten Radar-Strahl, der an 
verschiedenen Objekten reflektiert wird. Alle habe eine unterschiedliche 
Geschwindigkeit und ich bekomme ein überlagertes Echo mit verschiedenen 
Laufzeiten und Frequenzshifts. Kann man aus dieser "Signal-Suppe" wieder 
auf die einzelnen Objekte zurückrechnen, d.h. die einzelnen 
Laufzeiten/Abstände und zugehörigen Geschwindikeiten herausrechnen? Ist 
dies mit einer geschickten Modulation der Radarfrequenz möglich? Tut mir 
echt leid, wenn ich immer so verrückte Ideen habe.... aber Ihr seid 
selbst schuld: Nach soviel tollen Antworten traue ich Euch jetzt einiges 
zu ;-)
Die Anforderungen wären ungefähr Abstände 50-500m und Geschwindigkeiten 
3-30m/sec.
Cheers!!

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Claudia schrieb:
> Alle habe eine unterschiedliche
> Geschwindigkeit und ich bekomme ein überlagertes Echo mit verschiedenen
> Laufzeiten und Frequenzshifts. Kann man aus dieser "Signal-Suppe" wieder
> auf die einzelnen Objekte zurückrechnen, d.h. die einzelnen
> Laufzeiten/Abstände und zugehörigen Geschwindikeiten herausrechnen?

Ja, Claudia,

Antwort von Eriwan: Im Prinzip ja, das kann man machen.
Aber: Du brauchst dafür mehrere Antennen, mindestens eine mehr als die 
Anzahl der "Nudelstücke" in der "Signal-Suppe".

Mit einer anderen Form der mehrfachen Abtastung könnte es auch mit 
weniger Antennen gehen.
Beispiel: GPS-Empfänger "32-kanalig", empfängt alle Satelliten in Sicht 
gleichzeitig, hält sie Dank der Spreadspektrum-Modulation auseinander.

Googele mal unter MUSIC ("Multiple Signal Classification" und 
Mehrwellenpeiler.

Der Mehrwellenpeiler soll mit einer Peilantenne weniger viele Sender 
gleichzeitig peilen, sondern eher in einer Stadt viele Streuungen 
desselben Senders verfolgen, und dann den wahren Standort besser 
schätzen.
Dabei hilft es, wenn der Mehrwellenpeiler mobil ist - infolge seiner 
Bewegung verändern sich die Winkel zu den streuenden Elementen schneller 
als zum wahren Sender.

Der Charme liegt in der Entwicklung der FPGAs, auf denen MUSIC zum 
Spielen gebracht werden kann.


Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Wenn man das Radar mit einem sich bewegenden Strahl versieht kann man 
die Richtung aufloesen.

Autor: Karl (Gast)
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Klar geht das, die üblichen Radarmodulationen sind Puls-Doppler-Radar 
und FMCW-Radar. Die Richtungsauflösung ist davon entkoppelt, das wird 
meist über geschwenkte Strahlen (z.B. Luftraumüberwachung) oder mehrere 
Antennen (bspw. Phased-Array) realisiert.

Der Klassiker der Radarliteratur ist Introduction to Radar Systems von 
Merrill Skolnik - teilweise zwar etwas angestaubt, und mit starkem Fokus 
auf militärischer Anwendung, aber hilft vielleicht dem Verständnis. Oder 
du schaust dir die Dissertation von Herrn Mende an, das ist für den 
Einstieg auch ein ganz guter Überblick www.smartmicro.de/promo_inet.pdf

Zu Wolfgangs Beitrag: Man braucht nicht so viele Antennen. Man braucht 
nur eine Antenne mehr, als man Ziele in einer d-v-Zelle trennen möchte, 
d.h. wenn man durch die Modulation alle Ziele mit mehr als 1m und 1m/s 
Abstand voneinander trennen kann, braucht man nur eine Antenne mehr als 
in einer Zelle dieser Größe auftreten kann. Oder man beschränkt sich 
darauf, eine Auflösung nur in d und v zu erzielen, nicht aber in theta. 
Vom Aufwand her ist eine Trennung über die Modulation i.d.R. einfacher, 
als über den Winkel.

Grüße

Autor: Claudia (Gast)
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Super,Dank Euch! Sender schwenken wird nicht möglich sein, aber ein 
Array von Detektoren ist denkbar. Allen ein schönes Wochenende!!!

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Hallo Claudia

Ich bin gerade am grübeln, wenn mehrere sich unterschiedlich schnell 
bewegende Gegenstände das Signal eines CW Dopplerradars reflektieren.

Da müßten doch nach dem Rückmischen auf der Empfängerseite mehrere NF 
Signale, dessen Frequenz der Geschwindigkeit des jeweils bewegeten 
Gegenstandes proportional ist. Also würde bei mehreren unterschiedlich 
schnellen Gegenständen einfach mehrere NF Frequenzen erscheinen.
Kann man die nicht mit z.B. FFT Analyse auswerten?

Es gibt allerdings 2 Probleme. Wenn 2 Gegenstände sich gleich schnell 
bewegen, kann man die nicht mehr auseinanderhalten Sie erscheinen als 
eine Frequenz. Wenn sie sich überhaupt nicht bewegen erscheint auch 
keine Frequenz, weil die Differenz Null wird. Ich weis auch nicht ob der 
Dopplerradar 500m weit geht, ohne eine sehr scharf bündelnde Antenne zu 
benutzen, weil 1. die reflektierte Leistung mit ich glaube der 4 Potenz 
abnimmt, und 2. ein immer geringer werdender Anteil des Strahles den 
Gegenstand überhaupt drift, der Rest strahlt ja vorbei. Vermutlich ist 
der NF-Pegel aus dem Rückmischer sehr klein. Aber das hängt sicher auch 
von der abgestrahlten Leistung ab.


Ralph Berres

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Man muss den Sender nicht schwenken. Ein Phasenarray oder aehnlich 
genuegt. Ich sah vor einiger Zeit ein Design, wo die Leute einen leaky 
waveguide verwendetet, in dem die eine Kunstoffwendel rotierten. Die 
rotierende Wendel liess den Strahl einen Raumwinkel scannen.

Autor: Mr. Radar (Gast)
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Wenn man sich auf einen gebündelten Strahl konzentriert und diesen 
virutell rotieren lässt, bekommt man die Frequenzen als sich verändernde 
Maxima abgebildet und braucht nur 2-3 Antennen, die Senden und Empfangen 
können. Man erwischt dann natürlich jedes Objekt nur einmal pro 
Umdrehung.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Gratuliere!  Du hast deine Antwort in weniger als einem Jahr
formulieren können.  Ob der OP noch mitliest?

Autor: Martin Kluth (mkmannheim) Benutzerseite
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