b. Bộ lọc FIR 16-Tap sử dụng FPGA
3.3.3Tách mục tiêu di động bằng phơng pháp MTD dựa trên phép biến đổi Fourier nhanh.
đổi Fourier nhanh.
Đây là phơng pháp hiện đại, có nhiều tính năng vợt trội hơn hẳn các ph- ơng pháp tách mục tiêu di động trớc đây, ngoài ra với việc dùng các băng lọc Đốple nó còn cho phép đo đạc tốc độ của mục tiêu và có thể nhận dạng phổ của chúng.
Sau đây ta xem xét sơ đồ khối của tuyến xử lý tín hiệu trong rađa số sử dụng phơng pháp MTD:
Giải tích sơ đồ:
Tín hiệu rađa sau khi trộn tần cùng với dao động tơng can đi tới bộ tách sóng pha cân bằng mắc theo sơ đồ hai kênh cầu phơng, mục đích của bộ tách
Dao động tương can Tín hiệu Rađa pha TS cầu phư ơng ADC Tổ chức dữ liệu FFT Xử lý và phát hiện theo các băng lọc Đốple
Hình 3.18 Xử lý tín hiệu trong rađa số sử dụng phương pháp MTD
IQ Q
IQ Q
sóng pha kiểu này là để khắc phục hiện tợng pha mù và pha không xuất hiện ở bộ tách sóng pha không cân bằng.
Sau bộ tách sóng pha cầu phơng ta thu đợc hai kênh tín hiệu thị tần I và Q. Chúng là các xung thị tần có biên độ thay đổi theo lợng dịch tần Đốple trong tín hiệu phản xạ. Tín hiệu hai kênh này đợc số hoá (lợng tử theo thời gian và lợng tử theo biên độ) với chu kỳ lấy mẫu nhỏ hơn hoặc bằng độ rộng xung rađa (để không làm giảm khả năng phân biệt của đài rađa).
Việc lợng tử tín hiệu rađa theo thời gian dẫn tới phân chia đờng quét cự ly ra các phần có độ rộng: R .C.Tgd 2 1 = ∆ (3.23) Trong đó: C =3.108m/s
Tgd là chu kỳ lợng tử theo thời gian.
Việc phát xung theo chu kỳ cùng với quá trình quay anten dẫn tới chia vùng quan sát của đài rađa thành các phần theo phơng vị có độ rộng:
0 1 2 T T π β = ∆ (3.24)
Trong đó: T1 là chu kỳ lặp lại của xung phát rađa T0 là chu kỳ quan sát của đài rađa.
Nh vậy với hai động tác trên vùng quan sát của đài rađa đợc chia thành các “ô lợng tử” có diện tích bằng ∆R.∆β, số ô lợng tử trong một độ rộng búp sóng là khá lớn và phụ thuộc vào loại đài sử dụng, chế độ công tác của đài. Bản thân tín hiệu rađa trong một ô lợng tử lại tiếp tục đợc số hoá theo nhiều mức tuỳ thuộc vào yêu cầu bài toán xử lý tín hiệu rađa.
Việc xử lý tín hiệu trong MTD không phải đợc thực hiện theo từng xung mà đợc thực hiện theo từng “chùm xung” nghĩa là xử lý cùng một lúc tất cả các ô lợng tử trong một búp sóng (ở cùng một khoảng cự ly). Do sau bộ ADC ta thu đợc dữ liệu của các ô lợng tử lần lợt theo cự ly và phơng vị nên cần phải
có mạch tổ chức dữ liệu để thực hiện sắp xếp lại dữ liệu cho phù hợp với các bộ xử lý phía sau.
Bộ FFT làm nhiệm vụ phân tích phổ tín hiệu, thực chất là nó sẽ lọc ra các thành phần phổ của tín hiệu vào, tuỳ thuộc vào số điểm tính FFT mà có số l- ợng các băng lọc tơng ứng. Nh vậy ở đầu ra bộ biến đổi FFT ta thu đợc “mức” các thành phần phổ của tín hiệu đầu vào bộ FFT ở các tần số tơng ứng.
Bộ xử lý và phát hiện theo các băng lọc Đốple thực hiện việc đặt ngỡng phát hiện, xử lý báo động, đo cự ly, phơng vị và tốc độ của mục tiêu.