Wat zijn signaalverwerkingstechnieken met pulscompressie?

Pulscompressie is een signaalverwerkingstechniek die wordt gebruikt in radar- en sonarsystemen om een ​​hoge resolutie te bereiken met behoud van een hoge signaalsterkte. Hierbij wordt de radarpuls zodanig gemoduleerd dat de puls een langere tijdsduur in beslag neemt dan een conventionele puls met hetzelfde piekvermogen. Deze verlengde pulsduur zorgt voor een beter onderscheid tussen dicht bij elkaar gelegen doelen, waardoor het vermogen van de radar om kleine objecten te detecteren of onderscheid te maken tussen verschillende reflecterende oppervlakken wordt verbeterd. Pulscompressietechnieken maken doorgaans gebruik van complexe golfvormen, zoals lineaire frequentiemodulatie (LFM) of gecodeerde golfvormen, om deze voordelen te bereiken.

De voordelen van pulscompressie zijn onder meer een verbeterde bereikresolutie en doeldetectiemogelijkheden. Door de radarpuls in de tijd te comprimeren met behulp van technieken zoals LFM of gecodeerde golfvormen, kunnen radarsystemen een veel fijnere resolutie bereiken voor het meten van de afstand tot doelen. Deze hogere resolutie maakt de detectie van kleinere objecten en een beter onderscheid tussen dicht bij elkaar gelegen doelen mogelijk, wat vooral voordelig is in omgevingen met rommel of bij het gelijktijdig volgen van meerdere doelen. Pulscompressie verbetert ook het vermogen van de radar om zwakke signalen te detecteren, waardoor de algehele gevoeligheid en operationele prestaties onder zware omstandigheden worden verbeterd.

Pulscompressie met behulp van de lineaire frequentiemodulatie (LFM)-techniek is een specifieke methode waarbij de radarpuls gedurende de duur ervan wordt gemoduleerd met een lineair toenemende of afnemende frequentie. Deze modulatie creëert een CHIRP-golfvorm, waarbij de frequentie lineair met de tijd verandert. Wanneer deze CHIRP-puls wordt verzonden en vervolgens wordt ontvangen nadat deze op een doel is gereflecteerd, wordt het ontvangen signaal gemengd met een replica van de verzonden chirp-puls. Het mengproces, bekend als correlatie, comprimeert de piepende puls in de tijd, waardoor de duur ervan effectief wordt verkort. Deze gecomprimeerde puls heeft dezelfde energie als de oorspronkelijke, langere puls, maar met een aanzienlijk verbeterde bereikresolutie. LFM-pulscompressie wordt veel gebruikt in radarsystemen vanwege de eenvoud, efficiëntie en het vermogen om een ​​hoge resolutie te bereiken met behoud van een hoog signaalvermogen en gevoeligheid.