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!!
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
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
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
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.
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.
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