Ein kohärenter Detektor in der Signalverarbeitung bezieht sich auf ein Gerät oder Verfahren, das die Phasenkohärenz zwischen gesendeten und empfangenen Signalen zur Erkennung und Demodulation nutzt. In Radar- und Kommunikationssystemen umfasst ein kohärenter Detektor typischerweise das Mischen des empfangenen Signals mit einem lokalen Oszillatorsignal, das mit dem gesendeten Flugzeugträgersignal phasenstarr ist. Dieser Ansatz ermöglicht eine präzise Wiederherstellung des auf der Trägerwelle kodierten Modulationssignals (z. B. Daten oder Informationen). Die kohärente Erkennung ist in Anwendungen wirksam, bei denen die präzise Messung von Phasen-, Frequenz- oder Amplitudenschwankungen im empfangenen Signal für eine genaue Signaldemodulation und Datenwiederherstellung von entscheidender Bedeutung ist.
Bei der kohärenten Erkennung wird die Phasenbeziehung zwischen gesendeten und empfangenen Signalen während des gesamten Erkennungsprozesses aufrechterhalten. Diese Methode beruht auf der Verwendung eines lokalen Oszillators, der mit der Trägerfrequenz des empfangenen Signals synchronisiert ist. Durch die Wahrung der Phasenkohärenz ermöglicht die kohärente Erkennung dem Empfänger, kleine Phasen- oder Frequenzänderungen zu unterscheiden, die durch Modulation oder Doppler-Verschiebungen verursacht werden, was eine genaue Demodulation und Erkennung schwacher Signale erleichtert. Kohärente Erkennung wird häufig in digitalen Hochgeschwindigkeitskommunikationssystemen, Radarsystemen und anderen Anwendungen verwendet, die eine hohe Empfindlichkeit und präzise Messung von Signalparametern erfordern.
Bei der inkohärenten Erkennung ist es hingegen nicht erforderlich, die Phasenkohärenz zwischen gesendeten und empfangenen Signalen aufrechtzuerhalten. Nichtkohärente Detektoren funktionieren im Allgemeinen durch die Erkennung von Variationen in der Hüllkurve oder Amplitude des empfangenen Signals ohne Bezug auf seine Phase. Diese Methode ist einfacher zu implementieren und robuster bei Phasenvariationen oder -fluktuationen, kann jedoch im Vergleich zur kohärenten Erkennung zu Einbußen bei Empfindlichkeit und Genauigkeit führen. Die nichtkohärente Erkennung wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Aufrechterhaltung der Phasenkohärenz schwierig oder unnötig ist, beispielsweise in AM-Empfängern (Radio Amplitude Modulated) oder einfachen Radarsystemen.
Zu den Vorteilen eines kohärenten Detektors gehört eine verbesserte Empfindlichkeit und Genauigkeit bei der Erkennung schwacher oder durch Rauschen oder Interferenzen verdeckter Signale. Durch die Aufrechterhaltung der Phasenkohärenz zwischen gesendeten und empfangenen Signalen können kohärente Detektoren das Modulationssignal effizient und mit minimaler Verzerrung oder Informationsverlust wiederherstellen. Besonders wertvoll ist diese Fähigkeit in Radarsystemen zur Erkennung kleiner Ziele, in digitalen Kommunikationssystemen zur zuverlässigen Datenübertragung und in wissenschaftlichen Instrumenten zur präzisen Messung von Signalparametern.
Direkte Erkennung und kohärente Erkennung sind zwei verschiedene Methoden, die in Signalverarbeitungs- und Kommunikationssystemen verwendet werden:
- Die direkte Erkennung (oder nicht kohärente Erkennung) umfasst die Erkennung von Hüllkurven- oder Amplitudenschwankungen des empfangenen Signals ohne Bezug auf seine Phase. Diese Methode ist einfacher und robuster gegenüber Phasenschwankungen, weist jedoch im Vergleich zur kohärenten Detektion möglicherweise eine geringere Empfindlichkeit und Genauigkeit auf.
- kohärenten Erkennung hingegen bleibt die Phasenkonsistenz zwischen gesendeten und empfangenen Signalen während des gesamten Erkennungsprozesses erhalten. Dabei wird das empfangene Signal mit einem Lokaloszillatorsignal gemischt, das phasenstarr mit dem gesendeten Flugzeugträgersignal synchronisiert ist. Die kohärente Erkennung ermöglicht die präzise Wiederherstellung des auf der Trägerwelle kodierten Modulationssignals und eignet sich daher für Anwendungen, die eine präzise Messung von Phasen-, Frequenz- oder Amplitudenschwankungen im empfangenen Signal erfordern.
Bei der
Die kohärente Methode bezieht sich im Allgemeinen auf Signalverarbeitungstechniken oder Methoden, die die Phasenkohärenz zwischen gesendeten und empfangenen Signalen nutzen. Dazu gehören kohärente Erkennung, kohärente Integration, Doppler-Verarbeitung und andere Techniken, die auf der Aufrechterhaltung der Phasenbeziehung beruhen, um die Signalerkennung, -messung oder -analyse zu verbessern. Kohärente Methoden werden häufig in Radarsystemen, Kommunikationssystemen, Spektroskopie und verschiedenen wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine genaue und empfindliche Erkennung von Signalen für Datenerfassung, Verfolgung oder Analysezwecke unerlässlich ist.