Was ist kohärente und nichtkohärente Integration?

Unter kohärenter Integration im Radar versteht man eine Signalverarbeitungstechnik, bei der mehrere Radarechos oder -echos auf kohärente Weise kombiniert werden, was bedeutet, dass die Phaseninformationen der empfangenen Signale erhalten bleiben und zur Verbesserung der Empfindlichkeit des Radars verwendet werden. Bei dieser Methode werden die Radarergebnisse über mehrere kohärente Verarbeitungsintervalle summiert und die Phasen der empfangenen Signale ausgerichtet, um das gewünschte Signal zu verstärken und die Auswirkungen von Rauschen und Interferenzen zu reduzieren. Die kohärente Integration verbessert die Radarempfindlichkeit und die Erkennungsleistung, insbesondere in Situationen, in denen das empfangene Signal-Rausch-Verhältnis niedrig ist oder eine Erkennung über große Entfernungen erforderlich ist.

Bei der inkohärenten Integration hingegen wird die Leistung der Radarergebnisse zusammengefasst, ohne dass Phaseninformationen erhalten bleiben. Anstatt die Phasen der empfangenen Signale auszurichten, summiert die nichtkohärente Integration einfach die Signalamplituden über mehrere Intervalle. Dieser Ansatz ist rechnerisch einfacher, bietet aber im Allgemeinen eine Verbesserung der Empfindlichkeit gegenüber der kohärenten Integration. Nichtkohärente Integration wird häufig in Radaranwendungen verwendet, bei denen Phaseninformationen nicht kritisch sind oder eine schnelle Verarbeitung erforderlich ist.

Unter inkohärenter Integration versteht man den Prozess der Kombination von Radarergebnissen über mehrere Intervalle, ohne dass die Phasenbeziehung zwischen den empfangenen Signalen erhalten bleibt. Dies ist ein weiter gefasster Begriff, der sowohl die nichtkohärente Integration umfasst, bei der Phaseninformationen explizit ignoriert werden, als auch bestimmte Arten der kohärenten Integration, bei denen die Phasenausrichtung möglicherweise nicht vollständig erreicht oder genutzt wird. Inkohärente Integrationsmethoden werden in Radarsystemen häufig verwendet, um das Signal-Rausch-Verhältnis und die Erkennungsleistung zu verbessern, insbesondere in Umgebungen, in denen die Phasenkohärenz schwer aufrechtzuerhalten ist.

Der Unterschied zwischen kohärenter und inkohärenter Detektion liegt darin, wie die empfangenen Radarsignale verarbeitet und zur Zielerkennung verwendet werden. Bei der kohärenten Erkennung werden Phaseninformationen aus empfangenen Signalen erhalten und genutzt, um die Empfindlichkeit zu verbessern und Rauschen zu reduzieren. Diese Methode ist wirksam bei der Erkennung schwacher Signale und verbessert die Fähigkeit des Radars, eng beieinander liegende Ziele zu unterscheiden. Im Gegensatz dazu basieren inkohärente Erkennungsmethoden nicht auf der Erhaltung von Phaseninformationen, sondern konzentrieren sich stattdessen auf die Integration der Leistung oder Amplitude der über Zeitintervalle empfangenen Signale. Obwohl die Implementierung einfacher ist, bietet die inkohärente Erkennung im Allgemeinen eine geringere Empfindlichkeit und ist im Vergleich zur kohärenten Erkennung möglicherweise anfälliger für Rauschen und Interferenzen.

Unter kohärentem Radar versteht man ein Radarsystem, das kohärente Signalverarbeitungstechniken wie kohärente Integration und kohärente Erkennung verwendet. Bei diesen Methoden werden Phaseninformationen aus empfangenen Radarsignalen erhalten und genutzt, um die Empfindlichkeit zu verbessern, die Entfernungsauflösung zu verbessern und bessere Zielerkennungsfähigkeiten zu erreichen. Kohärente Radarsysteme werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Leistung erfordern, wie beispielsweise militärische Überwachung, Wetterüberwachung und Luft- und Raumfahrtnavigation. Im Gegensatz dazu basieren inkohärente Radarsysteme nicht auf Phasenkohärenz, sondern nutzen stattdessen inkohärente oder teilweise kohärente Techniken zur Signalverarbeitung. Inkohärente Radarsysteme sind im Allgemeinen einfacher und kostengünstiger, bieten jedoch im Vergleich zu kohärenten Radarsystemen möglicherweise eine geringere Leistung in Bezug auf Empfindlichkeit und Zielerkennungsfähigkeiten.