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Radar de Onda Contínua

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Presentation Transcript

  1. Radar de Onda Contínua • Modulação em frequência • Medição de velocidade • Medição de distância • Efeito Doppler • Medição de velocidade

  2. Modulação em frequência • Sinal modulador periódico • Possibilidade de medir distância e velocidade • Recepção modulada em frequência pela diferença instantânea das frequências emitida e recebida

  3. Emissão de sinal • Gunnplexer (Díodo de Gunn) • Versátil • Compacto • Baixo custo

  4. VCO (varicap) • Aproveitamento da gama dinâmica • Zona aproximadamente linear • Fr = (2*f*Vpp*K*2*R)/c • Frequência do sinal modulador • K constante de modulação • Vpp Gama dinâmica do sinal modulador (tensão pico a pico) • R distância do objecto • C velocidade da luz K = 5 Mhz/V F = 1Khz Vpp = 4 V C = 3e8 R => 20m

  5. Dificuldades na M. F. • Forte acoplamento entre o varicap e o schotky. • Dois Gunnplex (possível solução). • Medição do comprimento de onda!

  6. Efeito de Doppler • Christian Doppler 1842 • Ondas de pressão acústicas e não só... • Mantém-se válido para ondas electromagnéticas em todo o espectro

  7. Radar de Doppler • v = fd*l/2 • Sem modulação de frequência. • Detecção Pico da DFT

  8. Amplificador/Filtro analógico • Velocidade até 100Km/h • Banda passante: 2kHz • Filtro de segunda ordem

  9. Teste do amplificador/filtro • Ganho elevado • Saturação mesmo para sinais de baixa amplitude • Dificuldade em gerar um sinal de teste Solução • Divisor resistivo • Relação 1/100

  10. Teste do amplificador/filtro • Novo problema • Ruído introduzido pelas resistências Não constitui problema, afinal o fltro trata-se de um passa baixo de banda estreita!

  11. Teste do amplificador/filtro • Supressão do ruído gerado pelas resistências • Variação do valor médio de termo curto? • Mudança de escala...

  12. Teste do amplificador/filtro • Elevado acoplamento da frequência da rede • Má qualidade da fonte de alimentação Pode ser minimizado • Utilização de fonte de melhor qualidade • Utilização de filtro digital

  13. Curvas de ganho • Ganho 10000 V/V (80dB) • Frequências de corte próximas • Impossibilidade de comparação às baixas frequências (50 Hz)

  14. Processamento de sinal • MATLAB • Aquisição pela placa de som • Filtragem digital

  15. Placa de som • Escalamento da frequência de corte com fs. • Correcção da frequência da placa de som • Acoplamento capacitivo

  16. Filtro digital • Filtro eliptico • Ordem 10 • Forte atenuação na banda de corte • Alguma distorção de fase (irrelevante).