Range Doppler se refiere a una técnica utilizada en el procesamiento de señales de radar para aislar los rendimientos del radar desplazado por Doppler de intervalos o rangos de rango específicos. El desplazamiento Doppler ocurre cuando hay un movimiento relativo entre el sistema de radar y un objetivo, lo que hace que la señal del radar devuelta cambie de frecuencia debido al efecto Doppler. El procesamiento DOPPler de rango inferior implica la aplicación de filtros Doppler a los rendimientos del radar en puertas de rango definido, que son ventanas de tiempo alineadas con intervalos de rango específicos. Esta técnica permite a los sistemas de radar distinguir y analizar señales desplazadas por Doppler de objetivos en movimiento, proporcionando información sobre sus velocidades y direcciones en relación con el radar. El procesamiento Doppler de alcance es esencial en aplicaciones como radar meteorológico para medir la velocidad y dirección del viento, radar militar para rastrear vehículos o aeronaves en movimiento y radar automotriz para sistemas de prevención de colisiones.
Los filtros DOPPLER de alcance son filtros de procesamiento de señales digitales que se aplican a los rendimientos del radar para aislar las señales desplazadas por Doppler de objetivos en movimiento dentro de intervalos de alcance específicos. Estos filtros operan en los dominios de rango y Doppler, pasando selectivamente retornos de radar que coinciden con las frecuencias Doppler esperadas de los objetos en movimiento ubicados dentro de las puertas de rango predefinidas. Los filtros Doppler de rango eliminan el desorden estacionario y las señales de fondo, mejorando la detección y el seguimiento de objetivos en movimiento al centrarse en señales desplazadas por Doppler que indican movimiento relativo. Esta técnica de filtrado mejora el rendimiento del sistema de radar en entornos con altos niveles de desorden o ruido, facilitando la medición y caracterización precisas de las velocidades y trayectorias de los objetivos.
El término «rango Doppler» generalmente se refiere al rango de frecuencias sobre las cuales se observan o analizan las señales de radar con desplazamiento Doppler. Los cambios de frecuencia Doppler se producen debido al movimiento relativo entre el transmisor/receptor del radar y el objeto objetivo. El rango de frecuencias Doppler que los sistemas de radar pueden detectar o procesar depende de factores como la frecuencia operativa del radar, la frecuencia de repetición de pulsos (PRF), el diseño de la antena y las capacidades de procesamiento de señales. Al analizar el rango de frecuencias Doppler presentes en los rendimientos del radar, los sistemas de radar pueden determinar las velocidades y direcciones de los objetivos en movimiento en relación con el radar, lo que contribuye a aplicaciones como la medición de la velocidad, el seguimiento de objetivos y la tecnología meteorológica del radar Doppler para monitorear la dinámica de las tormentas.
Una puerta de alcance en el radar se refiere a un intervalo de tiempo específico durante el cual se procesan las señales del radar para detectar ecos de objetivos ubicados dentro de un rango de distancia definido desde el transmisor del radar. Las puertas de alcance son ventanas de tiempo sincronizadas con el intervalo de repetición de pulsos del radar y se utilizan para aislar y analizar los rendimientos del radar correspondientes a intervalos de alcance discretos o intervalos de alcance. Al abrir y cerrar las puertas de alcance de forma secuencial, los sistemas de radar pueden centrarse en intervalos de alcance específicos y mitigar los efectos del desorden y el ruido de otros alcances. El alcance es crucial para optimizar el rendimiento del radar en aplicaciones de detección, seguimiento y medición de objetivos en diversos entornos operativos.
El algoritmo de mapa Doppler de rango es un método computacional utilizado en el procesamiento de señales de radar para generar una representación bidimensional de los rendimientos del radar en los dominios de rango y Doppler. También conocida como algoritmo Range-Doppler, esta técnica implica datos de radar por transformada de Fourier para convertir señales del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia, por separado para las dimensiones de rango y Doppler. Al aplicar algoritmos de transformada rápida de Fourier (FFT) a los ecos de radar de puertas de rango sucesivas y frecuencias Doppler, los mapas Doppler de rango proporcionan imágenes o gráficos resueltos espacial y espectralmente o diagramas de radar. Estos mapas son valiosos para visualizar datos de radar, identificar objetivos y extraer información sobre ubicaciones, velocidades y características de dispersión de objetivos en aplicaciones como imágenes de radar, vigilancia y detección remota.