Verfügbarkeit: MIMO-Radarsystemarchitektur und Parameterschätzung für komplexe Mehrzielszenarien

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Lutz, Steffen (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Göttingen Cuvillier Verlag 2015
Ausgabe:	1. Auflage
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 RADARSENSORIK IM AUTOMOBIL ......................................................................................... 2 1.2 ZIELSETZUNG UND AUFBAU DIESER ARBEIT .......................................................................... 5 2 GRUNDLAGEN INTEGRIERTER MILLIMETERWELLENRADARE 7 2.1 RADARGLEICHUNG FUER PUNKTZIELE......................................................................................... 8 2.1.1 RADARRUECKSTREUQUERSCHNITT................................................................................... 8 2.1.2 RADARGLEICHUNG FUER VERTEILTE OBJEKTE ................................................................. 9 2.2 RADARARCHITEKTUREN........................................................................................................... 10 2.2.1 BISTATISCHES R ADAR............................................................................................... 10 2.2.2 MONOSTATISCHES R ADAR......................................................................................... 11 2.2.3 MULTISTATISCHES R ADAR......................................................................................... 11 2.2.4 MIMO-RADAR........................................................................................................ 12 GENERALISIERTES MIMO-SIGNALMODELL UND VIRTUELLE APERTUR.............................. 13 2.3 ANTENNEN UND STRAHLFORMUNG......................................................................................... 15 2.3.1 GEWINN UND RICHTFAKTOR...................................................................................... 15 2.3.2 APERTURSTRAHLER..................................................................................................... 16 2.3.3 DIELEKTRISCHE LINSEN ALS STRAHLFORMENDE ELEMENTE............................................. 17 3 SIGNALVERARBEITUNG, WELLENFORMEN UND PARAMETERSCHAETZUNG 21 3.1 WELLENFORMEN ZUR ENTFERNUNGS- UND GESCHWINDIGKEITSSCHAETZUNG .................................. 22 3.1.1 LEMOW .............................................................................................................. 22 3.1.2 M ATCHING.............................................................................................................. 24 3.1.3 CHIRP-SEQUENCE..................................................................................................... 25 GRENZEN UND LIMITIERUNGEN................................................................................ 27 3.2 GRUNDLAGEN DER WINKELSCHAETZUNG................................................................................... 28 3.2.1 ARRAYANORDNUNG UND SIGNALMODELL .................................................................... 29 3.2.2 KOVARIANZMATRIX.................................................................................................. 30 3.2.3 ORDNUNGS- UND SIGNALZAHLSCHAETZUNG ................................................................. 31 3.2.4 BESTIMMUNG DER EINFALLSRICHTUNG ....................................................................... 33 AMPLIT UDEN- MONOPULS- VERFAHREN ....................................................................... 34 BEAMFORMING........................................................................................................ 35 UNTERRAUMVERFAHREN - MUSIC .......................................................................... 36 INHAL TSVERZEICHNIS MAXIMUM-LIKELIHOOD-VERFAHREN .......................................................................... 39 3.2.5 KORRELATION VON SIGNALEN..................................................................................... 41 4 ARCHITEKTUR UND DEMONSTRATORSYSTEM FUER EIN MIMO-RADAR BEI 77 GHZ 43 4.1 LINSENBASIERTES MIMO-RADARKONZEPT.............................................................................. 43 4.2 SYSTEMKONZEPT................................................................................................................. 50 4.3 RADAR-TRX-MMIC........................................................................................................... 52 4.4 LO-SIGNAL-ERZEUGUNG........................................................................................................ 53 4.4.1 LO-SIGNALSTABILISIERUNG UND -MODULATION............................................................ 54 4.5 ANTENNENSYSTEM .............................................................................................................. 57 4.5.1 PRIMAERER SPEISESTRAHLER ...................................................................................... 58 4.5.2 AUSLEGUNG DES STRAHLFORMUNGSYSTEMS.................................................................. 59 4.5.3 KOMBINIERTE SENDEDIAGRAMME.............................................................................. 61 4.5.4 ANTENNENSUBSYSTEM-CHARAKTERISIERUNG............................................................... 64 4.6 BASISBANDSIGNALAUFBEREITUNG............................................................................................ 66 4.7 ANALOG-DIGITAL-WANDLUNG............................................................................................... 68 4.8 DIGITALE STEUERUNGSELEKTRONIK ......................................................................................... 68 4.9 SIGNAL VERARBEITUNG........................................................................................................... 69 4.10 RADARZIELSIMULATOR........................................................................................................... 72 4.10.1 SYSTEMKONZEPT..................................................................................................... 73 4.10.2 MILLIMETERWELLEN-FRONTEND.................................................................................... 74 4.10.3 BASISBANDVERARBEITUNG......................................................................................... 74 4.10.4 EXEMPLARISCHE MESSUNGEN ................................................................................... 75 ORTSTRENNFAEHIGKEIT............................................................................................... 77 GESCHWINDIGKEITSTRENNFAEHIGKEIT........................................................................... 77 5 MESSERGEBNISSE UND CHARAKTERISIERUNG DES DEMONSTRATORSYSTEMS 79 5.1 MESSAUFBAU ZUR WINKELCHARAKTERISIERUNG........................................................................ 79 5.2 ZWEIWEGE-ANTENNENDIAGRAMM-MESSUNG .......................................................................... 80 5.3 BEAMZAHLBETRACHTUNG UND MEHRZIELFAEHIGKEIT.................................................................. 84 5.4 WINKELTRENNFAEHIGKEIT........................................................................................................ 85 5.5 ARRAYEINDEUTIGKEIT........................................................................................................... 88 5.6 WINKELGENAUIGKEIT UND CRAMER-RAO-GRENZE.............................................................. . . 90 5.7 WINKELSCHAETZUNG IN ELEVATION UND AZIMUT..................................................................... 92 5.8 MESSUNGEN REALER ZIELSZENARIEN...................................................................................... 93 5.8.1 MEHRZIEL-SZENARIEN............................................................................................... 95 5.9 VERGLEICH MIT HOCHAUFLOESENDEN UNTERRAUM-WINKELSCHAETZ VERFAHREN AM BEISPIEL VON MUSIC ............................................................................................................................. 97 6 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION 101 LITERATURVERZEICHNIS 105
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