Báo cáo Nghiên cứu xây dựng hệ thống radar thụ động sử dụng tín hiệu phát thanh truyền hình tại Việt Nam

Giới thiệu tổng quan về radar và một số khái niệm cơ bản có liên quan tới hoạt động của radar, cũng như cách phân loại và một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của radar. Trình bày các cơ sở lý thuyết quan trọng liên quan đến hoạt động của hệ thống radar bao gồm: Lý thuyết về truyền sóng trong không gian tự do, Hiệu ứng Doppler cho truyền sóng vô tuyến điện, lý thuyết anten, đồ thị bức xạ của anten và kỹ thuật anten có mặt phản xạ, anten parabol. Giới thiệu lịch sử...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " Nghiên cứu xây dựng hệ thống radar thụ động sử dụng tín hiệu phát thanh truyền hình tại Việt Nam " Nghiên cứu xây dựng hệ thống radar thụ động sử dụng tín hiệu phát thanh truyền hình tại Việt Nam Lương Xuân Trường Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Kỹ Thuật Điện tử; Mã số: 60 52 70 Người hướng dẫn: TS. Trần Minh Tuấn Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Giới thiệu tổng quan về radar và một số khái niệm cơ bản có liên quan tới hoạt động của radar, cũng như cách phân loại và một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của radar. Trình bày các cơ sở lý thuyết quan trọng liên quan đến hoạt động của hệ thống radar bao gồm: Lý thuyết về truyền sóng trong không gian tự do, Hiệu ứng Doppler cho truyền sóng vô tuyến điện, lý thuyết anten, đồ thị bức xạ của anten và kỹ thuật anten có mặt phản xạ, anten parabol. Giới thiệu lịch sử và khái niệm về radar thụ động. Trình bày về hệ thống radar thụ động hai vị trí. Hoạt động của radar thụ động hai vị trí. Các dạng tín hiệu của nguồn phát có sẵn được nghiên cứu cho hệ thống radar thụ động. Nghiên cứu xây dựng hệ thống radar thụ động sử dụng tín hiệu phát thanh truyền hình tại Việt Nam. Đề xuất khả năng xây dựng hệ thống radar thụ động tại Việt Nam trong thời gian tới. Keywords: Kỹ thuật điện tử; Radar; Tín hiệu; Phát thanh; Truyền hìnhContentTỔNG QUAN VỀ RADARGiới thiệu một cách tổng quan về radar.Radar (Radio Angle Detection and Ranging) Radar là tên viết tắt của thuật ngữ tiếng Anh chỉhệ thống thiết bị ra đời nhằm mục đích nhận dạng vị trí mục tiêu nhờ vào hiện tượng phản xạsóng điện từ. Một số khái niệm cơ bản: Đài ra đa thu, đài phát.Dải tần số hoạt động: Từ băng V,U,L,S…Công suất phát sóng có thể lên đến hàng triệu Watt.Radar được phân loại theo phương thức hoạt động hoặc ứng dụng. Một số tên gọi các loạiradar thường gặp: radar xung, radar theo dõi, radar thời tiết, radar hình ảnh…Các yếu tố ảnh hưởng nhiều đến đến hoạt động của radar: Địa hình, can nhiễu tần số vô tuyếnđiện…Ứng dụng radar: Radar giám sát, theo dõi, dẫn đường, điều khiển vũ khí… (dân sự), radar khítượng thủy văn (dân sự).[1]CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trình bày các cơ sở lý thuyết quan trọng liên quan đến hoạt động của hệ thống radar.Bao gồm: - Tính chất lan truyền sóng điện từ trong không gian tự do:o Sóng điện từ truyền qua môi trường đồng nhất, và đẳng hướng thì truyền thẳng. Vậntốc truyền bằng vận tốc ánh sáng (3.108 m/s).o Suy hao năng lượng của sóng điện từ khi truyền qua không gian tự do là: 4 r L F (dB)  20log( )  (1)o Ngoài ra còn phải kể đến hiện tượng phản xạ, nhiễu xạ - chúng là các yếu tố ảnhhưởng trực tiếp tới hoạt động của radar. - Hiệu ứng Doppler:o Hiệu ứng Doppler là hiện tượng khi sóng từ nguồn phát khi truyền đi và phản xạ bởimục tiêu đang chuyển động (so với nguồn phát) thì tần số của sóng phản xạ bị thay đổi, sựthay đổi đó được gọi là dịch tần Doppler. Dịch tần Doppler có thể làm tăng hoặc giảm tầnsố sóng phản xạ so với sóng tới phụ thuộc vào góc tới của sóng, vận tốc chuyển động củamục tiêu và tần số ban đầu của sóng được truyền đi.o Công thức tính trường hợp tổng quát. Giải bài toán tính độ dịch tần Doppler trong kỹthuật radar. Trường hợp 1, mục tiêu chuyển động, đài thu đài phát đứng cố định. Trườnghợp 2, đài phát, đài thu chuyển động, mục tiêu không chuyển động. - Lý thuyết anten:o Đồ thị bức xạ (giản đồ) của anten.o Anten có mặt phản xạ, anten parabol.o Anten mảngo Bài toán định hướng sóng đến.- Một số lĩnh vực quan trọng khác: Siêu cao tần, xử lý số tín hiệu, kỹ thuật máy tính… RADAR THỤ ĐỘNG- Giới thiệu radar thụ độngo Lịch sử ra đời của những hệ thống radar thụ động đầu tiên vào những năm trong chiếntranh thế giới lần 2.o Khái niệm radar thụ động (passive radar) có thể hiểu một cách gần chính xác là: Radarthụ động (Passive radar) là dạng radar phát hiện vào theo dõi mục tiêu bằng cách thu cáctín hiệu bị phản xạ bởi mục tiêu. Các nguồn phát tín hiệu là các nguồn phát xạ có sẵn trongnhư tín hiệu quảng bá phát thanh truyền hình, tín hiệu của các hệ thống viễn thông.o Dạng tiêu biểu của radar thụ động có sơ đồ như hình 1 được gọi là radar thụ động haivị trí (bistatic passive radar), là dạng nghiên cứu chủ yếu trong luận văn. Hình 1: Hệ thống radar thụ động hai vị trị- Để thiết kế một hệ thống radar thụ động người ta nghiên cứu hai phần cơ bản sau: 2o Nghiên cứu dạng tín hiệu sử dụng. Công cụ toán học chính được dùng đó là hàm đánhgiá độ mù mờ (Ambiguity function)o Bài toán xây dựng mô hình, tính toán vùn ...