Práce byla zaměřena na pokročilé zpracování signálu z FMICW radaru pracujícím na frekvenci 35,4 GHz pro bodové i objemové cíle. Tento radar byl ale v průběhu tvorby práce stále ještě i vyvíjen. Dílčí kroky vývoje jsou v této práci také popsány. V práci je také umístěn přehled metod pro vyhodnocení signálu a je provedeno jejich porovnání. Prvním stěžejním výsledkem je návrh systému pro korekci odrazné plochy cíle ovlivněné její vzdáleností. Tento odhad je důležitý ke správnému odhadnutí typu cíle a lepšímu popsání jeho vlastností. Druhým stěžejním výsledkem práce je návrh algoritmů pro analýzu výstupního signálu radaru, které provádějí automatické vyhodnocování signálu. První algoritmus pracuje na bázi "je, nebo není cíl" a je vhodný pro zabezpečovací aplikace, například pro kontrolu vyklizení železničního přejezdu. Druhý algoritmus určuje rozmístění cílů v oblasti a jejich vlastnosti. Pro správnou funkci ale vyžaduje větší odstup signál šum než předchozí algoritmus.
Anotace v angličtině
This thesis was aimed at the FMICW radar signal processing at frequency 35.4 GHz. This radar was been developed during the work on this thesis. The steps realized during the radar development are described. Reviews of methods for the signal processing are presented and mutually compared. System for power corrections in dependence on the target distance, which is important for the correct interpretation of the target properties, and algorithms for the automatic interpretation of the received signals are the most important results of this thesis. The first algorithm works on the principle "with target or without target" and it is ideal for the security applications. The second algorithm is suitable for the displacement of targets calculation and description of their properties. The second algorithm needs higher SNR than the previous one.
Práce byla zaměřena na pokročilé zpracování signálu z FMICW radaru pracujícím na frekvenci 35,4 GHz pro bodové i objemové cíle. Tento radar byl ale v průběhu tvorby práce stále ještě i vyvíjen. Dílčí kroky vývoje jsou v této práci také popsány. V práci je také umístěn přehled metod pro vyhodnocení signálu a je provedeno jejich porovnání. Prvním stěžejním výsledkem je návrh systému pro korekci odrazné plochy cíle ovlivněné její vzdáleností. Tento odhad je důležitý ke správnému odhadnutí typu cíle a lepšímu popsání jeho vlastností. Druhým stěžejním výsledkem práce je návrh algoritmů pro analýzu výstupního signálu radaru, které provádějí automatické vyhodnocování signálu. První algoritmus pracuje na bázi "je, nebo není cíl" a je vhodný pro zabezpečovací aplikace, například pro kontrolu vyklizení železničního přejezdu. Druhý algoritmus určuje rozmístění cílů v oblasti a jejich vlastnosti. Pro správnou funkci ale vyžaduje větší odstup signál šum než předchozí algoritmus.
Anotace v angličtině
This thesis was aimed at the FMICW radar signal processing at frequency 35.4 GHz. This radar was been developed during the work on this thesis. The steps realized during the radar development are described. Reviews of methods for the signal processing are presented and mutually compared. System for power corrections in dependence on the target distance, which is important for the correct interpretation of the target properties, and algorithms for the automatic interpretation of the received signals are the most important results of this thesis. The first algorithm works on the principle "with target or without target" and it is ideal for the security applications. The second algorithm is suitable for the displacement of targets calculation and description of their properties. The second algorithm needs higher SNR than the previous one.
Primárním cílem práce je provést rozbor radarových měření získaných z radaru PCDR35. V první fázi je třeba provést spektrální analýzu pomocí klasických i moderních algoritmů pro tvorbu spekter a pseudospekter. Ze získaných spekter se práce bude zabývat odhadem základních vlastností cíle. Za tímto účelem je potřeba vytvořit matematický generátor cílů, který bude generovat cvičné signály pro porovnání metod na přesně definovaných cílech. Následně je třeba navrhnout postup pro automatickou detekci, separaci a popis vlastností cílů. Odhad parametrů cíle (rozsah Dopplerovských frekvencí, hloubka cíle, efektivní odrazná plocha cíle) musí být realizován v souladu s parametry získanými v předchozím kroku. Následně je třeba provést systémové korekce, které plynou z vlastností systému. Na základě získaných poznatků bude proveden rozbor možných modifikací testovaného radaru za účelem měření meteorologických cílů. Je tedy potřeba provést i studii vlastností meteorologických cílů zjistitelných při měření radarovým systémem.
Zásady pro vypracování
Primárním cílem práce je provést rozbor radarových měření získaných z radaru PCDR35. V první fázi je třeba provést spektrální analýzu pomocí klasických i moderních algoritmů pro tvorbu spekter a pseudospekter. Ze získaných spekter se práce bude zabývat odhadem základních vlastností cíle. Za tímto účelem je potřeba vytvořit matematický generátor cílů, který bude generovat cvičné signály pro porovnání metod na přesně definovaných cílech. Následně je třeba navrhnout postup pro automatickou detekci, separaci a popis vlastností cílů. Odhad parametrů cíle (rozsah Dopplerovských frekvencí, hloubka cíle, efektivní odrazná plocha cíle) musí být realizován v souladu s parametry získanými v předchozím kroku. Následně je třeba provést systémové korekce, které plynou z vlastností systému. Na základě získaných poznatků bude proveden rozbor možných modifikací testovaného radaru za účelem měření meteorologických cílů. Je tedy potřeba provést i studii vlastností meteorologických cílů zjistitelných při měření radarovým systémem.
Seznam doporučené literatury
Bosch Engineering Long-Range Radar LRR3, Radar sensor for railway applications, 2010
NOZAKI, K., 2009. FMCW lonosonde for the SEALION project. Journal of the National Institute of Information and Communications Technology, 56(1-4), pp. 287-298.
SALDANA, RAQUEL RUIZ., MARTÍNEZ, PÉREX FÉLIX "FMICW TECNIQUES APPLIED TO A Ka BAND SAR ON BOARD UAV." (2007)
PIPER, S. O., "Homodyne FMCW radar range resolution effects with sinusoidal nonlinearities in the frequency sweep," Radar Conference, 1995., Record of the IEEE 1995 International, vol., no., pp. 563,567, 8-11 May 1995 doi: 10.1109/RADAR.1995.522609
Seznam doporučené literatury
Bosch Engineering Long-Range Radar LRR3, Radar sensor for railway applications, 2010
NOZAKI, K., 2009. FMCW lonosonde for the SEALION project. Journal of the National Institute of Information and Communications Technology, 56(1-4), pp. 287-298.
SALDANA, RAQUEL RUIZ., MARTÍNEZ, PÉREX FÉLIX "FMICW TECNIQUES APPLIED TO A Ka BAND SAR ON BOARD UAV." (2007)
PIPER, S. O., "Homodyne FMCW radar range resolution effects with sinusoidal nonlinearities in the frequency sweep," Radar Conference, 1995., Record of the IEEE 1995 International, vol., no., pp. 563,567, 8-11 May 1995 doi: 10.1109/RADAR.1995.522609
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Po představení Ing. Luboše Rejfka byla komise seznámena se stanoviskem školitele k disertační práci a osobě disertanta. Doktorand seznámil komisi se svojí disertační prací formou prezentace. Poté byly předneseny posudky oponentů a doktorand zodpověděl otázky a reagoval na připomínky oponentů. V následné veřejné diskusi disertant odpovídal na otázky členů komise, které jsou uvedeny na samostatných listech. Na závěr proběhlo tajné hlasování. Protokol o výsledcích hlasování tvoří samostatnou přílohu.