I & Q nicht 90°

Ich müßt da gerade mal die Radar-Kristallkugel polieren, man sollte etwas mehr über das Radar wissen (Puls, Pulskompression, FM-CW etc.):

- Erstmal gibt es eine unerwünschte Spiegelfrequenz und das bedeutet, dass bei *bewegten* Zielen ein Falschziel erscheinen kann.

- Dann "eiert" der sich drehende Zeiger, ergo auch eine aus seiner Drehung bestimmte Frequenz, sodass es mit der Schärfe der Dopplerbestimmung auch nicht mehr weit her sein wird. Bei FM-CW wird natürlich auch die Entfernung aus der dann eierenden Frequenzdifferenz nur noch unscharf bestimmbar sein. Damit einher geht eine Empfindlichkeitsreduktion.

- Unter bestimmten Umständen wird das Radar auch deutlich unempfindlicher, dann nämlich, wenn z.B. Störungen wie Regen digital eleminiert werden sollen und plötzlich der Digitalteil da anfängt zu eleminieren, wo es eigentlich nichts zu eleminieren gibt.

Weitere Effekte sind sicher (und) möglich ...

Dadurch, dass nach Deiner Beschreibung direkt im Basisband gemessen wird, hat ein 20 Grad Phasenfehler schon üble Auswirkungen. Grob gerechnet geht der Fehler IMO jedenfalls quadratisch in N_schrott/N_nutz ein, 20 Grad sind da richtig heftig.

Gruß Oliver

P.s.: Biste' mit der Kwak zu schnell gefahren und hat es das Radar vom Schnittlauch verzogen ;-)

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Oliver Bartels schrieb:

Hi Oliver,

Simples Wetter-Radar: 9,3GHz, Pulslänge 2 - 20us, PRF 120 - 3000Hz,

1st IF 166MHz (1st LO 9,168GHz), 2nd IF 13MHz (2nd LO 152MHz).

Mehr input :-) Welche Frequenz (in MHz) meinst Du?

Ups, das ist wieder hardcore-Theorie. Leider habe ich nicht studiert und in meiner Ausbildung haben wir das auch nicht so intensiv behandelt.

Wie finde ich passende Lektüre zu diesem Thema? (Stichworte)

Ok, ich beobachte eine langsam um 2-3dB schwankende Empfindlichkeit und die User beklagen sich über eine unzuverlässige Anzeige.

2-3 dB sind IMHO schon recht recht deutlich, wenn sich z.B. deswegen die Farbe der Echos von rot nach grün und zurück ändert.

Den Regen soll das Radar zeigen, dann aber bitte auch die Reflectivity richtig bewerten.

Eleminiert werden sollen nur Bodenechos bei tilt down, wenn nicht gerade wieder einer nach der "echten" Landkarte fliegen möchte :-)

Am Meßplatz ist mir nichts weiter aufgefallen. Aber das muß nichts heißen...

Das will ich wohl glauben.

Jetzt ist der Hersteller gefragt, der das verbockt hat.

Kann ich noch nicht sagen. Die MF ist erst zwei Wochen her :-)

Gruss, Norbert

--
ZX-12R '01 22,83Mm
CB SevenFifty '98 47...Mm
Radl '05 0,010Mm

Ok, es sollen also "Wolken" und "Regen", sprich eher langsame Objekte erkannt werden. Da der Flieger schnell ist, gibt das eine deutliche Dopplerverschiebung.

Diese wird aber nicht exakt der GS entsprechen, insofern kann ein schlaues Rader Bodenclutter ausblenden.

Es ist recht simpel: I und Q bilden die beiden x und y Achsen eines Diagramms. Ein Signal mit in Deinem Fall exakt 13MHz, das in dem Demodulator kommt, ergibt einen stehenden Punkt.

Ist es z.B. phasengleich mit dem I-LO, dann kommt ein konstant positiver Wert bei I raus (pos. Halbwelle: + mal +, neg. Halbwelle: - mal -, nach dem Ausgangstiefpass irgendwas konstantes), hingegen hebt es sich mit dem Q-LO weg (symmetrisches Bild, + mal + ebenso wie + mal -, gibt in Summe Null).

Ändert sich die Phasenlage, dann wandert der Punkt auf einem Kreis um den Nullpunkt. Man kann sich das auch so denken, dass vom Nullpunkt ein Zeiger auf den Punkt existiert, der sich dreht. Ändert sich die Phasenlage ständig mit konstantem Wert pro Zeiteinheit, weil z.B. infolge Doppler eine Frequenzdifferenz vorliegt, dann dreht sich der Zeiger mit konstanter Geschwindigkeit.

Der Fall dürfte hier vorliegen, weil das Flugzeug im Verhältnis zu den Wolken schnell ist und damit wegen Doppler ein Frequenzversatz auftritt. Genau das wird das Radar auch auswerten.

Wenn nun der Winkel zwischen I und Q nicht mehr

90 Grad, sondern nur noch 70 Grad beträgt, dann wird der Zeiger sich nicht mehr gleichmäßig drehen, denn der Übergang zwischen 0 Grad und 70 Grad geht mit lediglich 70 Grad Differenzwinkel viel schneller als der zwischen 70 Grad und 180 Grad mit 110 Grad Differenz.

Kurzum: Das Diagramm wird verzerrt, der Zeiger "eiert".

Damit werden Deine Wolken aber nicht mehr auf einer scharfen Dopplerfrequenz erkannt, sondern diese verschmiert (mal steht die Wolke und sieht aus wie "Boden", mal bewegt sie sich ... ) und dies bringt letztlich die Signalverarbeitung durcheinander. Denn die weiß nichts von sogenannten "hüh hott" Wolken ;-)

Es gibt von Albrecht Ludloff das Buch "Praxiswissen Radar und Radarsignalverabeitung" (vieweg), da ist der nachfolgende Pfad hinter dem I/Q Demodulator für typische Radarsysteme genauer beschrieben.

Klar, genau das wird in der Anwendung geschehen. Es dürfte sich um ein Pulsradar mit Dopplerauswertung handeln. Der Phasenfehler wird ziemlich sicher den Doppler verschmieren. Wenn das Radar dann noch irgendeine IAS Info bekommt und die gemessenen Pulse dagegen vergleicht, wird die Anzeige natürlich unzuverlässig.

Klar, ein 0/70 Grad I/Q Demod. ist ganz sicher keine sinnvolle Konstruktion.

( Obwohl, ich kann mir schon vorstellen, wie soetwas kommt: Die Signalverarbeitung wurde irgendwo beauftragt, $DAMAGER wollte die Restsumme vom Auftrag sparen und hat sich mit den Entwicklern überworfen. Das System "Bau-Steine-Erden" scheint momentan auch bei der Elektronik "in" zu sein :-( Dann wollte man irgendwas anderes erreichen und hat auf primitive Art an der Hardware rumgespielt, weil zu allem anderen ist $MANUFACTURER zu blöd. )

Schau doch mal nach, was genau den Phasenfehler verursacht, vielleicht hat sich da ein Bauteil verabschiedet. Wenn nicht: Hersteller kicken ...

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Oliver Bartels schrieb:

[Sehr gute Erklärung gesnippt]

Das beschreibt exakt "mein" Problem.

Bestellung ist raus.

Ganz genau.

Die IAS bekommt das Radar.

Stimmt.

Voll daneben.

Ich kenne die Ursache, kann bzw. darf sie nicht beheben (Modifikation erforderlich).

Mehr per email :-)

Gruss, Norbert

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