Digitalna obrada signala u radarima MIMO sa vremenski multipleksiranim signalima na predaji - Đaković, Borko B.; Simić, Slobodan M.; Trivundža, Lidija M.; Ristić, Aleksandar G. (Vojnotehnički glasnik / Military Technical Courier, 2025)
Uvod/cilj: Aktuelnu temu značajnih istraživačkih i razvojnih napora iz oblasti radarskih sistema predstavlja radarska tehnologija MIMO (eng. Multiple-Input-Multiple-Output). Radari MIMO predstavljaju revolucionaran iskorak u domenu radaske tehnologije, jer upotrebom više predajnih antena koje emituju ortogonalne talasne oblike omogućavaju bolju detekciju i ugaonu rezoluciju. Za postizanje efikasnih rezultata od ključnog značaja je kvalitetna digitalna obrada signala i primena naprednih algoritama kako bi se dobile informacije o cilju. U fokusu ovog rada su koherentni radari MIMO, jer povećavaju ugaonu rezoluciju. Primenjeno je vremensko multipleksiranje signala na predaji, kao jedan od osnovnih načina postizanja ortogonalnosti između signala, pri čemu je korišćen kontinualni frekvencijski modulisani signal (eng. FMCW – Frequency Modulated Continuous Wave) kao osnova za formiranje predajnog talasnog oblika. Cilj ovog rada jeste da pruži i objasni osnove digitalne obrade signala u radarima MIMO, iznese analitičke izraze i potvrdi ih kroz simulaciju i eksperimentalnu verifikaciju. Metode: Iznete su teorijske osnove pri čemu je korišćena diskretna Furijeova transformacija kao osnovni alat u digitalnoj obradi signala i dobijanju informacija o daljini, brzini i azimutu pod kojim se cilj nalazi. Razvijena je simulacija u softverskom paketu MATLAB radi analize performansi modela radarskog sistema. Sprovedena je eksperimentalna verifikacija, pri čemu su specifični scenariji snimljeni pomoću radarske platforme PUP_DUAL24P_T2R4, a prikupljeni podaci su naknadno obrađeni. Napisane su MATLAB funkcije MIMOFMCW i procDC za generisanje simulacionih odbiraka eho signala i za automatizovanu obradu signala i prikazane karakteristične matrice daljina-brzina i daljina-ugao. Rezultati: Simulacija i eksperimentalna verifikacija potvrđuju ispravnost teorijskih osnova koje se odnose na digitalnu obradu signala u MIMO radarima, pri čemu se jasno mogu odrediti parametri ciljeva. Zaključak: Diskretna Furijeova transformacija je jednostavan alat koji daje zadovoljavajuće rezultate za određivanje daljine, brzine i ugla ciljeva. FMCW pružaju tačnost pri određivanju daljine i brzine, a režim MIMO povećava uglovnu rezoluciju. Algoritam DFT uspeva da odredi ugao cilja, ali sa određenom greškom, pa je za tačnije određivanje ugla potrebno koristiti visokorezolucione metode.