Que coño es eso de Radares fotonicos?
Publicado: 28 Dic 2018 11:50
ISAR
Radar de apertura sintetica inversa.
Este Radar utiliza el movimiento del objetivo en vez del movimiento del propio Radar , como es el caso del
Radar de apertura sintetica normal SAR .
El uso del tiempo de llegada + el procesado del Doppler permite a los ISAR una magnifica resolución de distancia
y velocidad de los blancos...
NOTA DE INTERES PARA NOSOTROS
En el 2013 INDRA propuso el primer Radar ISAR pasivo ,es decir como fuente de iluminación del blanco
usa las emisiones electromagneticas del entorno .En este caso usa las emisiones de la TDT como transmisor
iluminador no cooperativo.
Hemos tratao algo en el foro de como montar uno de estos telares con chintofonos RTL SDR. Intentaremos brujulear
algo de información de estos aperos de la buena gente INDRA.
Uno de estos telares ya fue montado por algun cacharreador de los pirulos RTL SDR , pero no usaba las emisiones TDT
usaba 2 emisoras FM Broadacasting lejanas.
https://www.rtl-sdr.com/building-a-pass ... n-rtl-sdr/
___________________________________________________________________________________________________________________
Volvemos a los ADC fotonicos
Las prestaciones de un ADC se miden normalmen en base dos parametros ,estos son:
La resolucion en numero efectivo bits (ENOB) usease margen dinamico y velocidad de muestreo.
Recordamos....
Si tenemos un voltaje de 5 V y lo muestreamos con una resolucioón de 2 bit por muestra , tenemos que los valores
para representar 2 bit seran 4 y valdran:
00 , 01,10, 11------00 =1.25 V y 11 = 5V ------5 V / 4 =1,25 V (LSB) y el MSB ó bit más significativo valdrá 4 X 1.25= 5 V
00 = 1.25V ( LSB bit menos significativo) ---01=2.50--10 = 3,75 V---11=5 V ( bit MSB ò más significativo)
En el caso de un ADC de 4 bits , los valores posibles para representar la amplitud de una señal seran 16 y
el bit menos isgnificativo valdrà 5 V = (5000 milivoltios ) / 16 = 312.5 mV , por tanto si tenemos un ruido
en el convertidor de 400 mV de amplitud , el numero efectivo de bits (ENOB) no será 4 ,sino 3 ..
El aumento de la velocidad de muestreo , aumenta en gran medida el sumado total de ruido en el ADC , por tanto
el rango dinamico se deteriora y el valor efectivo de bits (ENOB) disminuye para los ADC electronicos y esto marca una
barrera en el numero efectivos de bits de resolución (ENOB) a altas tasas de muestreo , impidiendo el uso de estos ADC
electronicos en muchas aplicaciones .Es debido a esto el gran interes que hay en desarrollar PADCs
(Photonic Analog Digital Converter) cada vez más optimizados.
Los ADC fotonicos son capaces de mantener altas velocidades de muestreo para resoluciones altas en numero efectivo de bits
ENOB [1].
Tipicamente 9 bits ENOB para 200 MHz y 6.4 bits ENOB a 6.1 GHz y tasa de muestreo de 20 GSa/s ,incluso prestaciones superiores
a estas en el estado actual del arte.
[1] Broadband photonic ADC for microwave photonics-based radar receiver.
Jiaqian Yang , Shangyuan Li , Xuedi Xiao y otros
Se puede observar que los ADC fotónicos pueden mejorar las
prestaciones de los ADC electrónicos simultáneamente en frecuencia máxima de muestreo y
ENOB. Los ADC fotónicos pueden conseguir una resolución 2 bits más alta en comparación con los
ADC electrónicos. [2]
[2] Estabilidad de Fuentes Supercontinuum:
Análisis y Aplicaciones
Beltran Marta
Vemos por que.
SNR=6.02*Nbit+1.76 =.....dB
Quicir la relacion señal ruido en un ADC vale 6.02 por ENOB (Numero efectivo de bits de resolución)
más 1.76 = dB de rango dinamico.
Estos valores fijos 6.02 +1.76 son un factor reducido ,esto quiere decir que alguien nos hizo las cuentas difíciles para que nosotros
no tuviéramos que pelearnos con longanizos matemáticos complicaos .Solo necesitamos saber que ese factor reducido es constante para
cualquier convertidor AD ideal,sea cual sea su resolución.
Pongamos un ejemplo.
Dice la hoja de caracteristicas del ADC que monta el Receptor SDR Perseus:
14 bit a 80 Megasamples por segundo , por tanto su rango dinamico segun la formuluca es:
6.02 por numero efectivo de bits (14) en este caso, más 1.76 =86.04 dB a 80 MSa/s .
Recordad para el SDR RTL el rango dinamico es:
6.02*8+1.76=49.9 dB
Imaginemos que el ADC del Perseus va al maximo que da y consigue este rango dinamico de 86.4 dB, ahora substituimos
su ADC electronico por un PADC (ADC fotonico ) y gracias a ello aumentamos el numero efectivo de bits (ENOB) en 2..
6.02*16+1.76=98.08 dB
En los Radar fotonicos no es el PADC la unica mejora .
Esperermos en un futuro lo más proximo posible disfrutar de estas mejoras fotonicas en nuestros receptores SDR
Los sitemas de Radar actuales basados en PADC experimentaran una mejora de sus prestaciones a medida
que los fabricantes de tecnologia comiencen a desarrollar componentes especificos par estas aplicaciones.En la actualidad
esta tecnologia se nutre principalmene de componentes dedicados a comunicaciones a traves de fibra optica , por tanto dichos
componentes no son los ideales para aplicaciones Radar.
En mi busqueda de " tisoros" por el rastro me he encontrao varios telefonos moviles Nokia analogicos para Moviline , dichos Nokia
grandes como chirukas , de los que he desmontao varios , y su tecnologia no era tecnologia para telefonos moviles ,era más bíen
la tecnologia de un transceptor de UHF , de mucha calidad si , pero un transceptor de UHF.
En aquel tiempo los fabricantes no habían desarrollado aún una tecnologia especifica para la telefonía movil . Imagino lo mismo estará
pasando con este tipo de Radar.
Radar de apertura sintetica inversa.
Este Radar utiliza el movimiento del objetivo en vez del movimiento del propio Radar , como es el caso del
Radar de apertura sintetica normal SAR .
El uso del tiempo de llegada + el procesado del Doppler permite a los ISAR una magnifica resolución de distancia
y velocidad de los blancos...
NOTA DE INTERES PARA NOSOTROS
En el 2013 INDRA propuso el primer Radar ISAR pasivo ,es decir como fuente de iluminación del blanco
usa las emisiones electromagneticas del entorno .En este caso usa las emisiones de la TDT como transmisor
iluminador no cooperativo.
Hemos tratao algo en el foro de como montar uno de estos telares con chintofonos RTL SDR. Intentaremos brujulear
algo de información de estos aperos de la buena gente INDRA.
Uno de estos telares ya fue montado por algun cacharreador de los pirulos RTL SDR , pero no usaba las emisiones TDT
usaba 2 emisoras FM Broadacasting lejanas.
https://www.rtl-sdr.com/building-a-pass ... n-rtl-sdr/
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Volvemos a los ADC fotonicos
Las prestaciones de un ADC se miden normalmen en base dos parametros ,estos son:
La resolucion en numero efectivo bits (ENOB) usease margen dinamico y velocidad de muestreo.
Recordamos....
Si tenemos un voltaje de 5 V y lo muestreamos con una resolucioón de 2 bit por muestra , tenemos que los valores
para representar 2 bit seran 4 y valdran:
00 , 01,10, 11------00 =1.25 V y 11 = 5V ------5 V / 4 =1,25 V (LSB) y el MSB ó bit más significativo valdrá 4 X 1.25= 5 V
00 = 1.25V ( LSB bit menos significativo) ---01=2.50--10 = 3,75 V---11=5 V ( bit MSB ò más significativo)
En el caso de un ADC de 4 bits , los valores posibles para representar la amplitud de una señal seran 16 y
el bit menos isgnificativo valdrà 5 V = (5000 milivoltios ) / 16 = 312.5 mV , por tanto si tenemos un ruido
en el convertidor de 400 mV de amplitud , el numero efectivo de bits (ENOB) no será 4 ,sino 3 ..
El aumento de la velocidad de muestreo , aumenta en gran medida el sumado total de ruido en el ADC , por tanto
el rango dinamico se deteriora y el valor efectivo de bits (ENOB) disminuye para los ADC electronicos y esto marca una
barrera en el numero efectivos de bits de resolución (ENOB) a altas tasas de muestreo , impidiendo el uso de estos ADC
electronicos en muchas aplicaciones .Es debido a esto el gran interes que hay en desarrollar PADCs
(Photonic Analog Digital Converter) cada vez más optimizados.
Los ADC fotonicos son capaces de mantener altas velocidades de muestreo para resoluciones altas en numero efectivo de bits
ENOB [1].
Tipicamente 9 bits ENOB para 200 MHz y 6.4 bits ENOB a 6.1 GHz y tasa de muestreo de 20 GSa/s ,incluso prestaciones superiores
a estas en el estado actual del arte.
[1] Broadband photonic ADC for microwave photonics-based radar receiver.
Jiaqian Yang , Shangyuan Li , Xuedi Xiao y otros
Se puede observar que los ADC fotónicos pueden mejorar las
prestaciones de los ADC electrónicos simultáneamente en frecuencia máxima de muestreo y
ENOB. Los ADC fotónicos pueden conseguir una resolución 2 bits más alta en comparación con los
ADC electrónicos. [2]
[2] Estabilidad de Fuentes Supercontinuum:
Análisis y Aplicaciones
Beltran Marta
Vemos por que.
SNR=6.02*Nbit+1.76 =.....dB
Quicir la relacion señal ruido en un ADC vale 6.02 por ENOB (Numero efectivo de bits de resolución)
más 1.76 = dB de rango dinamico.
Estos valores fijos 6.02 +1.76 son un factor reducido ,esto quiere decir que alguien nos hizo las cuentas difíciles para que nosotros
no tuviéramos que pelearnos con longanizos matemáticos complicaos .Solo necesitamos saber que ese factor reducido es constante para
cualquier convertidor AD ideal,sea cual sea su resolución.
Pongamos un ejemplo.
Dice la hoja de caracteristicas del ADC que monta el Receptor SDR Perseus:
14 bit a 80 Megasamples por segundo , por tanto su rango dinamico segun la formuluca es:
6.02 por numero efectivo de bits (14) en este caso, más 1.76 =86.04 dB a 80 MSa/s .
Recordad para el SDR RTL el rango dinamico es:
6.02*8+1.76=49.9 dB
Imaginemos que el ADC del Perseus va al maximo que da y consigue este rango dinamico de 86.4 dB, ahora substituimos
su ADC electronico por un PADC (ADC fotonico ) y gracias a ello aumentamos el numero efectivo de bits (ENOB) en 2..
6.02*16+1.76=98.08 dB
En los Radar fotonicos no es el PADC la unica mejora .
Esperermos en un futuro lo más proximo posible disfrutar de estas mejoras fotonicas en nuestros receptores SDR
Los sitemas de Radar actuales basados en PADC experimentaran una mejora de sus prestaciones a medida
que los fabricantes de tecnologia comiencen a desarrollar componentes especificos par estas aplicaciones.En la actualidad
esta tecnologia se nutre principalmene de componentes dedicados a comunicaciones a traves de fibra optica , por tanto dichos
componentes no son los ideales para aplicaciones Radar.
En mi busqueda de " tisoros" por el rastro me he encontrao varios telefonos moviles Nokia analogicos para Moviline , dichos Nokia
grandes como chirukas , de los que he desmontao varios , y su tecnologia no era tecnologia para telefonos moviles ,era más bíen
la tecnologia de un transceptor de UHF , de mucha calidad si , pero un transceptor de UHF.
En aquel tiempo los fabricantes no habían desarrollado aún una tecnologia especifica para la telefonía movil . Imagino lo mismo estará
pasando con este tipo de Radar.