Radar de apertura sintética LFM-CW

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Virginia Suárez Ríos
hace 5 años
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1 Radar de apertura sintética LFM-CW A. J. Zozaya Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE), Escuela Politécnica Nacional (EPN) Quito, 2017 A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

2 Contenido 1 Principio de funcionamiento Dechirping Señal de IF 2 Estrategias de enfoque!»a-byu RMA-MIT Polígono de prueba Datos crudos simulados Datos crudos reales A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

3 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) x(t) s(t) y(t) e(t) x(t) = A cos (2ıf 0 t + kıt 2 ) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

4 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) = A cos (2ıf 0 t + kıt 2 ) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

5 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) = A cos (2ıf 0 t + kıt 2 ) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

6 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] f (t) = `2ıf0 t + kıt 2 = f 0 + kt = 2r c A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

7 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] antena de radar plano inclinado e(t) = A cos ˆ2ıf 0 (t ` ) + kı(t ` ) 2 + n(t) = 2r c A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

8 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) x(t) s(t) y(t) e(t) e(t) = A cos ˆ2ıf 0 (t ` ) + kı(t ` ) 2 + n(t) = 2r c A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

9 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] e(t) = A cos ˆ2ıf 0 (t ` ) + kı(t ` ) 2 + n(t) = 2r c A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

10 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] y (t) = x(t) ˆ e(t) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

11 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) x(t) s(t) y(t) e(t) y (t) = B cos ˆ2ı(2f 0 )t + 2ıkt 2 ` 2ık t ` ffi + B cos (2ıf t + ffi) + n(t) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

12 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) x(t) s(t) y(t) e(t) y (t) = B cos ˆ2ı(2f 0 )t + 2ıkt 2 ` 2ık t ` ffi + B cos (2ıf t + ffi) + n(t) f = k, ffi = 2ıf 0 ` ık 2 A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

13 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] x(t) x(t) s(t) y(t) e(t) s(t) = C cos (2ıf t + ffi) + n(t) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

14 Dechirping [Haw96, Coe04, Due04, Met06, Edw09, Cha14, Zau10, Zau] s(t) = C cos (2ıf t + ffi) + n(t) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

15 Señal de IF t s A (t) = w «e` 2ıf t e` ffi A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

16 Señal de IF t s A (t) = w «t s A (t) = w «e` 2ıf t e` ffi e` 2ıf t e` 2ıf0 e RVP A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

17 Señal de IF t s A (t) = w «t s A (t) = w «e` 2ıf t e` ffi e` 2ıf t e` 2ıf0 e RVP RVP = ık 2 ; RVP fi 2ıf 0 A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

18 Señal de IF t s A (t) = w «t s A (t) = w «e` 2ıf t e` ffi e` 2ıf t e` 2ıf0 e RVP RVP = ık 2 ; RVP fi 2ıf 0 «t s A (t) ı w e` 2ıf t e` 2ıf0 A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

19 Señal de IF antena de radar t s A (t) = w «t s A (t) = w «e` 2ıf t e` ffi e` 2ıf t e` 2ıf0 e RVP RVP = ık 2 ; RVP fi 2ıf 0 «t s A (t) ı w = (u); e` 2ıf t e` 2ıf0 = 2 c q r 2 o + u 2 A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

20 Señal de IF antena de radar t s A (t) = w «t s A (t) = w «e` 2ıf t e` ffi e` 2ıf t e` 2ıf0 e RVP RVP = ık 2 ; RVP fi 2ıf 0 «t s A (t) ı w = (u); t s A (t) ı w e` 2ıf t e` 2ıf0 = 2 c «q r 2 o + u 2 e` 2ıf t e` 2ıf0 (u) A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

21 Estrategias de enfoque!»a-byu t s A (t) = w «e` 2ıf t e` 2ıf0 (u) f = k, = 2r c, y r = qr u2. s A = s A (u; t) DFT 2D Compresión completa IDFT columnas RMA-MIT «t s A (t) = w e` 2ı(f0+kt) (u)!(t) = 2ı(f 0 + kt) s A = S A [u;!(t)] DFT columnas Compresión gruesa Interpolación de Stolt IDFT 2D A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

22 Polígono de prueba Polígono de prueba reflector grande 100 m reflector pequeño reflector grande 9.5 m m 48.4 m m reflector pequeño riel 12 m radar A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

23 Polígono de prueba A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

24 Enfoque de datos crudos Enfoque de datos crudos simulados A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

25 Enfoque de datos crudos Enfoque de datos crudos simulados Correr las rutinas RawDataSimulated.m y rmafocusing3d.m. A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

26 Enfoque de datos crudos Enfoque de datos crudos simulados Correr las rutinas RawDataSimulated.m y rmafocusing3d.m. Enfoque de datos crudos reales A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

27 Enfoque de datos crudos Enfoque de datos crudos simulados Correr las rutinas RawDataSimulated.m y rmafocusing3d.m. Enfoque de datos crudos reales Abrir con AudacityR los archivos escenaa _m.wav y step2.wav A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

28 Enfoque de datos crudos Enfoque de datos crudos simulados Correr las rutinas RawDataSimulated.m y rmafocusing3d.m. Enfoque de datos crudos reales Abrir con AudacityR los archivos escenaa _m.wav y step2.wav Correr los scripts RawDataMeasured.m y rmafocusing3d_mrd.m A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

29 Referencias I Gregory L. Charvat. Small and Short-Range Radar Systems. CRC Press, Darren Grant Coetzer. Design and implementation of a x-band transmitter and frequency distribution unit for a synthetic aperture radar. Master s thesis, Department of Electrical Engineering, University of Cape Town, Michael I. Duersch. Byu micro-sar: a very small, low-power lfm-cw synthetic aperture radar. Master s thesis, Department of Electrical and Computer Engineering, Brigham Young University (BYU), A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

30 Referencias II Matthew C. Edwards. Design of a continuous-wave synthetic aperture radar system with analog dechirp. Master s thesis, Department of Electrical and Computer Engineering, Brigham Young University, David W. Hawkins. Synthetic Aperture Imaging Algorithms: with application to wide bandwidth sonar. PhD thesis, Electrical and Electronic Engineering at the University of Canterbury, Christchurch, New Zealand, Adriano Meta. Signal Processing of FMCW Synthetic Aperture Radar Data. PhD thesis, Delft University of Technology, The Netherlands, Evan C. Zaugg. The byu microsar: Theory and application of a small, lfm-cw synthetic aperture radar. A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

31 Referencias III Evan C. Zaugg. Generalized Image Formation for Pulsed and LFM-CW Synthetic Aperture Radar. PhD thesis, Department of Electrical and Computer Engineering. Brigham Young University, A. J. Zozaya (iee/epn) SAR LFM-CW Quito, / 10

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