De Radar Vergelijking voor Frequentie Diversiteit
De tot dusver besproken algemene benadering van de radarvergelijking is algemeen toepasbaar op elk radartype omdat zij onafhankelijk is van het modulatietype. In de praktijk doen zich echter operationele gevallen voor waarin andere vormen van de radarvergelijking geschikter zijn voor systeemanalyse.
In een multifrequentie-radar, zoals de ASR-NG luchtverkeersleidingsradar, worden twee pulsen van verschillende frequenties snel na elkaar uitgezonden om de detectiekenmerken te verbeteren. Bij het waarnemen van een fluctuerend doelwit (uitgaande van een voldoende grote frequentiescheiding) zijn de echosignalen statistisch gecorreleerd. Dit resulteert in een gemiddelde van het fluctuatie-effect, dat kan worden uitgedrukt als een winst in signaal-ruisverhouding in termen van ofwel groter bereik ofwel grotere waarschijnlijkheid van detectie.
In de algemene radarvergelijking is een term Lges opgenomen. Deze term omvat ook een fluctuatieverlies Lf. De verbetering van de detectiewaarschijnlijkheid wordt uitgedrukt als een vermindering van dit fluctuatieverlies L f.
Dat is het ook:
.print.png)
.png)
(49)
- ne = aantal statistisch onafhankelijke steekproeven
- Lf (1) = uitputtingsverlies van het
Swerling I doel.
Het aantal statistisch onafhankelijke monsters wordt bepaald door de diversiteitsbandbreedte Δf waarmee de zendfrequenties worden gescheiden en de correlatiefrequentie fc van het doelwit.
Dat is het ook:
.print.png)
.png)
(50)
- c0 = lichtsnelheid
- Lr = radiale afmetingen van het doelwit
Dan wel:
.print.png)
.png)
(51)
Het verminderde fluctuatieverlies in een dergelijke modus is:
.print.png)
.png)
(52)
Afgezien van de verdubbeling van het gemiddelde vermogen bij gebruik van twee zenders met een vaste frequentie, kan de verbetering van het bereik als gevolg van de diversiteit dus nooit groter zijn dan de vermindering van het bereik als gevolg van het fluctuatieverlies.
Aangezien het verlies aan fluctuatie ook sterk toeneemt naarmate de detectiekans toeneemt, werkt het diversiteitseffect in wezen als een contrastverbetering. Sterke doelen worden verder benadrukt, en zwakke doelen (PD van 40 … 60%) worden weinig beïnvloed. Bij detectiekansen van minder dan ongeveer 35% treedt diversiteitsverlies op.