UNIVERSITÁ DELLA CALABRIA
ING. MARCO SALZANO - LABORATORIO DI MICROONDE
STEPPED FREQUENCY CONTINUOUS WAVE RADAR
MODULO
RADAR
Radar board
FPGA board
competenza del
dip. di elettronica
SBC
(Analisi dei segnali)
NETWORK

Realizzazione della scheda RADAR;

Sviluppo di un filtro digitale hardware del 63° ordine, per la rimozione del
clutter stocastico a corto raggio presente nel segnale RADAR;

Progetto e realizzazione di un’interfaccia di comunicazione tra RADAR ed
elettronica di supporto;

Integrazione del RADAR con l’elettronica di supporto sviluppata dal gruppo di
Elettronica.
Sweep range: 1.5 GHz
Frequency range: 9.25 GHz – 10.75 GHz
RF Power out: -5 dBm – 5 dBm
Data output: 16 bit
Maximum Range Resolution: 10 cm
Maximum Detectable Target: 1 km
Il segnale proveniente dal sensore RADAR è affetto da rumore stocastico localizzato
sulle basse frequenze.
Si è scelto di ricorrere ad una procedura di filtraggio digitale per ridurre il livello di
rumore e consentire allo stadio di pre-elaborazione una corretta analisi del segnale.
FILTRO DIGITALE DEL 63° ORDINE IMPLEMENTATO SU MICROCONTROLLORE
RISPOSTA AL GRADINO
Il filtro digitale attenua il 2% dello spettro iniziale, riducendo il
livello di rumore alle basse frequenze dovuto a diversi fattori:
mutuo accoppiamento tra le antenne del RADAR, riflessioni e
clutter a corto raggio).
Lunghezza del cavo: 2.7 m
Riflessioni multiple nel cavo
Misura della lunghezza di un cavo coassiale
Il segnale proviene dal filtro digitale hardware
Picco dominante
FFT CALCOLATA SU 1024
CAMPIONI ACQUISITI
Misura di un cavo coassiale di 2 metri: FFT calcolata
dalla FPGA board del dipartimento di elettronica. Il
risultato dell’elaborazione è perfettamente in linea con
i risultati restituiti da Matlab.
Picco dominante
1024 CAMPIONI ACQUISITI
FFT CALCOLATA SU 65536
CAMPIONI (ZERO PADDING)
Anche su 65536 campioni l’elaborazione condotta
dalla FPGA board risulta in linea con l’analisi
effettuata in Matlab.
Picco dominante
HORN ANTENNA 10dB
Picco dominante
HORN ANTENNA 25dB
La FFT calcolata dalla FPGA board sulle recenti misure realizzate in camera anecoica, evidenzia
l’elevato rapporto segnale rumore che si ottiene utilizzando un’antenna ad elevato guadagno (horn
25dB). Il bersaglio, posto a 6 metri di distanza è stato correttamente rilevato.
FFT CALCOLATA SU 1024
CAMPIONI ACQUISITI
Picco dominante
Misura della distanza di un bersaglio metallico in
ambiente rumoroso: il rumore alle basse frequenze è
stato completamente eliminato dal filtro.
La rete di alimentazione è composta da 2
alimentatori a 5V sempre attivi e 4 alimentatori
switching la cui tensione primaria (230 V AC)
è controllata da un Relè. A sua volta il Relè è
controllato dal Single Board Computer, che
riceve i comandi di accensione/spegnimento
dalla rete.
Picco dominante
RACK #1
RACK #2
Case standard 19’’, altezza 9U
Picco dominante
RACK #3
Rack standard 19’’, altezza 3U