Een coherente detector bij signaalverwerking verwijst naar een apparaat of methode die fasecoherentie gebruikt tussen verzonden en ontvangen signalen voor detectie en demodulatie. In radar- en communicatiesystemen omvat een coherente detector doorgaans het mengen van het ontvangen signaal met een lokaal oscillatorsignaal dat in fase is vergrendeld ten opzichte van het verzonden vliegdekschipsignaal. Deze aanpak maakt nauwkeurig herstel mogelijk van het modulerende signaal (zoals gegevens of informatie) dat op de draaggolf is gecodeerd. Coherente detectie is effectief in toepassingen waarbij nauwkeurige meting van fase-, frequentie- of amplitudevariaties in het ontvangen signaal cruciaal is voor nauwkeurige signaaldemodulatie en gegevensherstel.
Coherente detectie omvat het handhaven van de faserelatie tussen verzonden en ontvangen signalen gedurende het hele detectieproces. Deze methode is gebaseerd op het gebruik van een lokale oscillator die is gesynchroniseerd met de draaggolffrequentie van het ontvangen signaal. Door fasecoherentie te behouden, stelt coherente detectie de ontvanger in staat kleine fase- of frequentieveranderingen te onderscheiden die worden veroorzaakt door modulatie of Doppler-verschuivingen, waardoor nauwkeurige demodulatie en detectie van zwakke signalen wordt vergemakkelijkt. Coherente detectie wordt vaak gebruikt in snelle digitale communicatiesystemen, radarsystemen en andere toepassingen die een hoge gevoeligheid en nauwkeurige meting van signaalparameters vereisen.
Voor niet-coherente detectie is het daarentegen niet nodig dat de fasecoherentie tussen verzonden en ontvangen signalen wordt gehandhaafd. Niet-coherente detectoren werken over het algemeen door het detecteren van variaties in de omhullende of amplitude van het ontvangen signaal zonder verwijzing naar de fase ervan. Deze methode is eenvoudiger te implementeren en robuuster bij fasevariaties of fluctuaties, maar kan enige gevoeligheid en nauwkeurigheid opofferen in vergelijking met coherente detectie. Niet-coherente detectie wordt vaak gebruikt in toepassingen waarbij het handhaven van fasecoherentie moeilijk of onnodig is, zoals in radio-amplitudegemoduleerde (AM) ontvangers of eenvoudige radarsystemen.
De voordelen van een coherente detector zijn onder meer een verbeterde gevoeligheid en nauwkeurigheid bij het detecteren van zwakke signalen of signalen die worden verduisterd door ruis of interferentie. Door de fasecoherentie tussen verzonden en ontvangen signalen te behouden, kunnen coherente detectoren het modulatiesignaal efficiënt herstellen met minimale vervorming of informatieverlies. Deze mogelijkheid is vooral waardevol in radarsystemen voor het detecteren van kleine doelen, in digitale communicatiesystemen voor betrouwbare gegevensoverdracht en in wetenschappelijke instrumenten voor het nauwkeurig meten van signaalparameters.
Directe detectie en coherente detectie zijn twee verschillende methoden die worden gebruikt in signaalverwerkings- en communicatiesystemen:
- Directe detectie (of niet-coherente detectie) omvat de detectie van omhullende of amplitudevariaties van het ontvangen signaal zonder verwijzing naar de fase ervan. Deze methode is eenvoudiger en robuuster tegen fasevariaties, maar heeft mogelijk een lagere gevoeligheid en nauwkeurigheid vergeleken met coherente detectie.
- Coherente detectie daarentegen handhaaft de faseconsistentie tussen verzonden en ontvangen signalen gedurende het hele detectieproces. Hierbij wordt het ontvangen signaal gemengd met een lokaal oscillatorsignaal dat in fase is vergrendeld met het uitgezonden vliegdekschipsignaal. Coherente detectie maakt nauwkeurig herstel mogelijk van het modulerende signaal dat is gecodeerd op de draaggolf, waardoor het geschikt is voor toepassingen die een nauwkeurige meting van fase-, frequentie- of amplitudevariaties in het ontvangen signaal vereisen.
De coherente methode verwijst in het algemeen naar signaalverwerkingstechnieken of -methoden die fasecoherentie gebruiken tussen verzonden en ontvangen signalen. Dit omvat coherente detectie, coherente integratie, Doppler-verwerking en andere technieken die afhankelijk zijn van het behouden van de faserelatie om signaaldetectie, -meting of -analyse te verbeteren. Coherente methoden worden veel gebruikt in radarsystemen, communicatiesystemen, spectroscopie en diverse wetenschappelijke toepassingen waarbij nauwkeurige en gevoelige detectie van signalen essentieel is voor gegevensverzameling, tracking of analysedoeleinden.