Digitale Erzeugung eines Sweepsignals für einen FM-CW-Radar
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Rolf Seemann
- Abgabedatum: November 1996
- Umfang: 84 Seiten
- Dateigröße: 3,3 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Universität Rostock Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-0625-7
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-0625-7 P - ISBN (CD) :978-3-8324-0625-7 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Seemann, Rolf November 1996: Digitale Erzeugung eines Sweepsignals für einen FM-CW-Radar, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: FM-CW-Radar, Radartechnik, Signalverarbeitung, Sweeperzeugung, Sweepgenerator
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Diplomarbeit von Rolf Seemann
Einleitung:
Ein FM-CW-Radar arbeitet mit einer speziellen Impulsform, um Informationen über die Entfernung eines reflektierenden Objekts zu erhalten. Bei der auch als Sweep bezeichneten Signalklasse genügt die Momentanfrequenz innerhalb fester Grenzen einer linearen Funktion der Zeit, wobei sich die Richtung des Frequenzanstiegs nach Erreichen einer Eckfrequenz ändert. Im Idealfall ruft die Umkehrung des Sweeps keine Zeitverzögerung hervor.
Die Entfernungsinformation liegt in der Differenz zwischen der Momentanfrequenz von Sende- und Empfangssignal, die proportional zur Impulslaufzeit ist. Die Genauigkeit, mit der die Linearität des Sweepsignals realisiert wird. hat unmittelbar Einfluß auf die Entfernungsauflösung der Radaranlage.
Gang der Untersuchung:
Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Erzeugung dieser Signalform am konkreten Beispiel eines Mittelwellenradars zur Sondierung der Atmosphäre. Es wird gezeigt welchen Anforderungen die Signalgenerierung unterliegt und wie die Umsetzung der Aufgabe in die Praxis mit Hilfe der digitalen Signalverarbeitung gelingt.
Inhaltsverzeichnis:
| Inhaltsverzeichnis | ||
| Symbolverzeichnis | 5 | |
| 1. | Erläuterung der Aufgabenstellung | 6 |
| 2. | Theorie der Signalverarbeitung | 8 |
| 2.1 | Vorbemerkungen | 8 |
| 2.2 | Arbeitsweise des FM-CW-Radars zur Messung partieller Reflexionen | 8 |
| 2.3 | Anforderungen an den Sweep | 11 |
| 2.3.1 | Vorbemerkungen | 11 |
| 2.3.2 | Linearität und Frequenzrauschen | 11 |
| 2.3.3 | Amplitudenstabilität | 28 |
| 2.3.4 | Rauschen und Obenrwellen des Sweepsignals | 29 |
| 3. | Praktische Realisierung des Sweepgenerators | 30 |
| 3.1 | Vorbemerkungen | 30 |
| 3.2 | Entwurf der Gerätestruktur | 30 |
| 3.2.1 | Prinzipielle Arbeitsweise des Sweepgenerators | 30 |
| 3.2.2 | Festlegung der Geräteparameter | 32 |
| 3.3 | Schaltungskonzept und Realisierung | 37 |
| 3.3.1 | Übersichtsschaltbild des Gerätes | 37 |
| 3.3.2 | Spannungsgesteuerter Oszillator . | 38 |
| 3.3.3 | Wandlerkarte | 41 |
| 3.3.4 | Signalprozessor und Interface | 43 |
| 3.3.5 | Spannungversorgung | 45 |
| 3.3.6 | Mechanischer Aufbau | 46 |
| 3.3.7 | Steuersoftware | 48 |
| 3.4 | Vorschlag für ein Abgleichverfahren | 50 |
| 3.4.1 | Auswahl der Methode | 50 |
| 3.4.2 | Auswertung der Differenzfrequenz | 51 |
| 3.4.3 | Ermittlung der zeitabhängigen Differenzfrequenz | 52 |
| 3.4.4 | Algorithmus zur Korrektur der Abtastwerte des Steuerimpulses | 53 |
| 4. | Schlußbemerkungen | 57 |
| Literaturverzeichnis | 58 | |
| Anhang: Programmausdrucke | 59 | |
| DSP-Programm | 59 | |
| Betriebsprogramm | 63 | |
| Bibliothek Transferfunktionen PC-DSP | 64 | |
| Abgleichprogramm für Steuerrechner | 68 | |
| Abgleichprogramm für Anlagenrechner | 70 | |
| Hilfsbibliothek zum Abgeich der Datenwerte, Regelalgorithmus | 72 | |
| Hilfsbibliothek für die Berechnung der Differenzfrequenz aus dem Mischerausgangssignal | 76 |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832406257
Arbeit zitieren:
Seemann, Rolf November 1996: Digitale Erzeugung eines Sweepsignals für einen FM-CW-Radar, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
FM-CW-Radar, Radartechnik, Signalverarbeitung, Sweeperzeugung, Sweepgenerator
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