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SFCW RADAR

UNIVERSITÁ DELLA CALABRIA. ING. MARCO SALZANO - LABORATORIO DI MICROONDE. SFCW RADAR. STEPPED FREQUENCY CONTINUOUS WAVE RADAR. STRUCTURE. Radar board. MODULO RADAR. SBC (Analisi dei segnali). FPGA board. NETWORK. c ompetenza del dip . di elettronica. SUMMARY.

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Presentation Transcript


  1. UNIVERSITÁ DELLA CALABRIA ING. MARCO SALZANO - LABORATORIO DI MICROONDE SFCW RADAR STEPPED FREQUENCY CONTINUOUS WAVE RADAR

  2. STRUCTURE Radar board MODULO RADAR SBC (Analisi dei segnali) FPGA board NETWORK competenza del dip. di elettronica

  3. SUMMARY • Realizzazione della scheda RADAR; • Sviluppo di un filtro digitale hardware del 63° ordine, per la rimozione del clutter stocastico a corto raggio presente nel segnale RADAR; • Progetto e realizzazione di un’interfaccia di comunicazione tra RADAR ed elettronica di supporto; • Integrazione del RADAR con l’elettronica di supporto sviluppata dal gruppo di Elettronica.

  4. RADAR MODULE Sweep range: 1.5 GHz Frequency range: 9.25 GHz – 10.75 GHz RF Power out: -5 dBm – 5 dBm Data output: 16 bit Maximum Range Resolution: 10 cm Maximum Detectable Target: 1 km

  5. RAW RADAR SIGNAL Il segnale proveniente dal sensore RADAR è affetto da rumore stocastico localizzato sulle basse frequenze. Si è scelto di ricorrere ad una procedura di filtraggio digitale per ridurre il livello di rumore e consentire allo stadio di pre-elaborazione una corretta analisi del segnale.

  6. DIGITAL FILTER WAVEFORM FILTRO DIGITALE DEL 63° ORDINE IMPLEMENTATO SU MICROCONTROLLORE RISPOSTA AL GRADINO Il filtro digitale attenua il 2% dello spettro iniziale, riducendo il livello di rumore alle basse frequenze dovuto a diversi fattori: mutuo accoppiamento tra le antenne del RADAR, riflessioni e clutter a corto raggio).

  7. CABLE MEASUREMENT Lunghezza del cavo: 2.7 m Riflessioni multiple nel cavo Misura della lunghezza di un cavo coassiale Il segnale proviene dal filtro digitale hardware

  8. CABLE MEASUREMENT: HARDWARE FFT Picco dominante FFT CALCOLATA SU 1024 CAMPIONI ACQUISITI Misura di un cavo coassiale di 2 metri: FFT calcolata dalla FPGA board del dipartimento di elettronica. Il risultato dell’elaborazione è perfettamente in linea con i risultati restituiti da Matlab.

  9. CABLE MEASUREMENT: HARDWARE FFT Picco dominante 1024 CAMPIONI ACQUISITI FFT CALCOLATA SU 65536 CAMPIONI (ZERO PADDING) Anche su 65536 campioni l’elaborazione condotta dalla FPGA board risulta in linea con l’analisi effettuata in Matlab.

  10. ANECHOIC CHAMBER: HARDWARE FFT Picco dominante Picco dominante HORN ANTENNA 10dB HORN ANTENNA 25dB La FFT calcolata dalla FPGA board sulle recenti misure realizzate in camera anecoica, evidenzia l’elevato rapporto segnale rumore che si ottiene utilizzando un’antenna ad elevato guadagno (horn 25dB). Il bersaglio, posto a 6 metri di distanza è stato correttamente rilevato. FFT CALCOLATA SU 1024 CAMPIONI ACQUISITI

  11. REAL TARGET: NOISE ENVIRONMENT Picco dominante Misura della distanza di un bersaglio metallico in ambiente rumoroso: il rumore alle basse frequenze è stato completamente eliminato dal filtro.

  12. POWER NETWORK La rete di alimentazione è composta da 2 alimentatori a 5V sempre attivi e 4 alimentatori switching la cui tensione primaria (230 V AC) è controllata da un Relè. A sua volta il Relè è controllato dal Single Board Computer, che riceve i comandi di accensione/spegnimento dalla rete. Picco dominante

  13. TOTAL PACKAGE RACK #1 RACK #2 RACK #3 RF Power Unit RF Generation Unit Case standard 19’’, altezza 9U Picco dominante Electronic Unit Rack standard 19’’, altezza 3U

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