Форум » Дискуссии » Radar Stap processing » Ответить
Radar Stap processing
milstar: In fact, this is a very conservative scenario. The PRF is rather low and the number of antenna array inputs is very small. Should the number of antenna array inputs increase by 12 to 48, the processing load of the matrix processing, in particular QR Decomposition, goes up by the third power or 64 times. This would require over 3 TeraFLOPs of realtime floating point processing power. Because of this, the limitations on STAP are clearly the processing capabilities of the radar system. The theory of STAP has been known for a long time, but the processing requirements have made it impractical until fairly recently. Many radar applications benefiting from STAP are airborne and often have stringent size, weight, and power (SWaP) constraints. Very few processing architectures can meet the throughput requirements of STAP, while even fewer can simultaneously meet the SWaP constraints. https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1278878 his approach is known as “Fused Datapath”, and when combined with Altera’s new 28nm Variable Precision DSP block architecture, offers extremely high data processing capabilities, in excess of one Teraflop on a single FPGA die.
Ответов - 21, стр:
1 2 All
milstar: o implement STAP requires sampling the radar returns at each element of an antenna array, over a dwell encompassing several pulse repetition intervals. The output of STAP is a linear combination or weighted sum of the input signal samples. The „Adaptive” in STAP refers to the fact that STAP weights are computed to reflect the actual noise, clutter and jamming environment in which the radar finds itself. The „Space” in STAP refers to the fact that the STAP weights (applied to the signal samples at each of the elements of the antenna array) at one instant of time define an antenna pattern in space. If there are jammers in the field of view, STAP will adapt the radar antenna pattern by placing nulls in the directions of those jammers thus rejecting jammer power. The „Time” in STAP refers to the fact that the STAP weights applied to the signal samples at one antenna array element over the entire dwell define a system impulse response and, hence, a system frequency response. The clutter spectrum seen by ground based radars typically has a ridge at zero Doppler an can easily processed by pulse pair processing while the clutter spectrum seen by airborne radars is typically more complicated due to the combination of platform motion and antenna pattern. STAP processing adapts the radar frequency response to the actual clutter spectrum in which the radar finds itself so that the radar will preferentially admit signal power while simultaneously rejecting clutter power. http://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab11.en.html
milstar: The adaptive weights used by STAP are computed using a clutterplus-noise covariance matrix estimated from data collected at successive ranges. An accurate estimate of this matrix can be obtained only if the structure of the clutter spectrum remains unchanged over the range interval used for the estimation. http://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab11.en.html
milstar: Advanced airborne radar systems are required to detect targets in the presence of both clutter and jamming. Ground clutter is extended in both angle and range, and is spread in Doppler frequency because of the platform motion. Space-time adaptive processing (STAP) refers to the simultaneous processing of the signals from an array antenna during a multiple pulse coherent waveform. STAP can provide improved detection of very low velocity targets obscured by mainlobe clutter, sidelobe clutter, and jamming through two dimensional processing, that enhances the ability of radars to detect targets that might otherwise be obscured by clutter or by jamming. This approach uses processing in both the time and spatial domain. Till now the algorithms were based upon the first order statistical characteristics of the echo. But STAP uses the second order statistics. This is because the determination of a target in a particular cell is no longer confined to a look into a linear array of cells, rather the targets are determined using information about adjacent cells in both dimensions.
milstar: https://www.ll.mit.edu/asap/asap_00/procvgs/kogon_vg.pdf
milstar: • Bistatic clutter cancellation is a “new frontier” for STAP – creative solutions required to handle complex clutter characteristics • Complicated and non-stationary clutter leads to: – multiple SINR loss blind regions – difficult training problem for STAP • STAP algorithm must address non- stationarity of clutter – Doppler warping is ineffective against rapid variation in range – Derivative-based updating weight algorithms can extend the range interval for STAP training • CW waveforms offer a potentially, attractive alternative – Range and Doppler unambiguous – Integrated range sidelobe clutter limit performance – Same weight training issues as pulse-Doppler STAP https://www.ll.mit.edu/asap/asap_00/procvgs/kogon_vg.pdf
milstar: A STAP Approach for Bistatic Space-Based GMTI Radar https://www.ll.mit.edu/asap/asap_05/pdf/Papers/13_page_Pa.pdf
milstar: GPU-Based Space-Time Adaptive Processing (STAP) for Radar Thomas M. Benson and Ryan K. Hersey Sensors and Electromagnetic Applications Laboratory Georgia Tech Research Institute Atlanta, Georgia, USA Edwin Culpepper Sensors Directorate Air Force Research Laboratory Wright-Patterson AFB, http://www.ieee-hpec.org/2013/index_htm_files/43-GPU-Based-Benson-2887793.pdf
milstar: http://www.ineum.ru/elbrus_804_1u корпус формата 19″/1U, материнская плата формата SWTX габариты 482×44×741 мм, вес 22 кг 1 блок питания мощностью 1400 Вт, потребление до 635 Вт ПАО "ИНЭУМ", предприятие входящее в концерн Автоматика, произвело первую серийную партию высокопроизводительных 4-процессорных серверов на базе российского процессора Эльбрус-8С. Сервер Эльбрус-804 является наиболее высокопроизводительным сервером на базе российских микропроцессоров Эльбрус. Он содержит 4 процессора Эльбрус-8С с тактовой частотой 1.2 ГГц, поддерживает установку до 256 ГБайт ОЗУ, предельная вычислительная мощность сервера составляет 460 гигафлопс двойной точности http://www.ineum.ru/ineum-nachal-serijnoe-proizvodstvo-rossijskikh-serverov-novogo-pokoleniya
milstar: heterodyne Proven and trusted High performance Optimum spurious High dynamic range EMI immunity ------------ SWaP Many filters =================== direct conversion Maximum ADC bandwidth Simplest wideband option ---------- mage rejection I/Q balance In-band IF harmonics LO radiation EMI immunity (IP2) DC and 1/f noise ================ https://www.analog.com/en/technical-articles/advanced-technologies-pave-the-way-for-new-phased-array-radar-architectures.html The superheterodyne approach, which has been around for a hundred years now, is well proven and provides exceptional performance. Unfortunately, it is also the most complicated. It typically requires the most power and the largest physical footprint relative to the available bandwidth, and frequency planning can be quite challenging at large fractional bandwidths. The direct sampling approach has long been sought after, the obstacles being operating the converters at speeds commensurate with direct RF sampling and achieving large input bandwidth. Today, converters are available for direct sampling in higher Nyquist bands at both L- and S-band. In addition, advances are continuing with C-band sampling soon to be practical, and X-band sampling to follow. Direct conversion architectures provide the most efficient use of the data converter bandwidth. The data converters operate in the first Nyquist, where performance is optimum and low-pass filtering is easier. The two data converters work together sampling I/Q signals, thus increasing the user bandwidth without the challenges of interleaving. The dominant challenge that has plagued the direct conversion architecture for years has been to maintain I/Q balance for acceptable levels of image rejection, LO leakage, and dc offsets. In recent years, the advanced integration of the entire direct conversion signal chain, combined with digital calibrations, has overcome these challenges, and the direct conversion architecture is well positioned to be a very practical approach in many systems. Here at Analog Devices, we are continually advancing the technology for all the signal chain options described. The future will bring increased bandwidth and lower power, while maintaining high levels of performance, and integrating complete signal chains in system on chips (SoC), or system in packages (SiP) solutions.
milstar: SystemsAspectsofDigitalBeamFormingUbiquitousRadarMERRILLSKOLNIKSystemsDirectorat NavalResearchLaboratory https://pdfs.semanticscholar.org/2cf7/6259bfcfeff6cc013278024f050f42892f48.pdf
milstar: 1. Географические климатические условия Гибель Испанской армады потеря флота Хубилая при попытке высадки в Японию «Божественный ветер» будет бушевать двое суток, сметая всё на своём пути Жесткие требования мореходности ( 9000 т для консервативного проекта, нe с малой площади ватерлинии жесткие требования выбора диапазонов РЛС L 750-1250 mhz и X 7600-8400 mhz 2. РЛС диапазона L лучше в условиях плохой погоды для обнаружения малозаметных низколетящих крылатых ракет требует меньше компонентов для апертуры с полным заполнением, легче удовлетворить требования пo отводу тепла и компоненты более дешевы недостаток большая площадь апертуры,однако этот диапазон используется на фрегатах водоизмещением 4100 тонн AN/SPS-49 7.3 m × 4.3 m https://en.wikipedia.org/wiki/AN/SPS-49 в самолете СУ-57 ( площадь апертуры еще меньше ) 3. для сдвоенной апертуры (как в ФРЕГАТ-М2 ) Источник: http://bastion-karpenko.ru/fregat-m2em-rls/ ВТС «БАСТИОН» A.V.Karpenko с размерами 7.3 m × 4.3 m для АФАР с полным заполнением 1000 mhz h/2 =150 mm потребуется 2*49*30 э=2940 элементов 4. концепция повсеместного(ubiquitous ) радара Naval Research Laboratory https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a403877.pdf имеет ряд преимуществ пo сравнению с классической АФАР 5. в случае использования супергетеродина с 2 преобразованиями частоты 490 mhz ,70 mhz как в Радаре Cobra Dane https://fas.org/spp/military/program/track/cobra_dane.htm может быть реализована на "отечественных" аналого-цифровых преобразователях https://mri-progress.ru/products/bis-i-sbis/spetsialnye-sbis/sbis-16-razryadnogo-atsp/ СБИС 16-разрядного АЦП конвейерного типа с частотой дискретизации 200 МГц изготовлена по КМОП 90-нм технологии и предназначена для аналого-цифрового преобразования диффе- ренциальных аналоговых сигналов. В микросхеме реализован алгоритм встроенной калибров- ки передаточной характеристики. Функциональный аналог ADS5485 фирмы Texas Instruments. https://mri-progress.ru/products/all-lists/K5111HB015.pdf ############################################################### 6. в случае использования AD9625 12 bit 2-2.6 GSPS SFDR 80dbc возможен отказ от супергетеродина и смесителей RF Sampling NLEQ добавит 10 db to 80 dbc https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/tech-articles/Review-of-Wideband-RF-Receiver-Architecture-Options.pdf https://archive.ll.mit.edu/HPEC/agendas/proc09/Day2/S4_1405_Song_presentation.pdf https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/119717/1078637048-MIT.pdf?sequence=1&isAllowed=y ad9625 2-2.6 GSPS SFDR 80 dbc at 1000 mhz NLEQ добавит 10 db это уже приличный результат для радара с полностью цифровым формированием луча ############################################# 7. AD9625 price 642$ per 1 https://www.analog.com/en/products/ad9625.html#product-overview https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD9625.pdf The AD9625 architecture includes two DDCs, each designed to extract a portion of the full digital spectrum captured by the ADC. Each tuner consists of an independent frequency synthesizer and quadrature mixer; a chain of low-pass filters for rate conversion follows these components. Assuming a sampling frequency of 2.500 GSPS, the frequency synthesizer (10-bit NCO) allows for 1024 discrete tuning frequencies, ranging from −1.2499 GHz to +1.2500 GHz, in steps of 2500/1024 = 2.44 MHz. The low-pass filters allow for two modes of decimation. A high bandwidth mode, 240 MHz wide (from −120 MHz to +120 MHz), sampled at 2.5 GHz/8 = 312.5 MHz for the I and Q branches separately. The 16-bit samples from the I and Q branches are transmitted through a dedicated JESD204B interface. A low bandwidth mode, 120 MHz wide (from −60 MHz to +60 MHz), sampled at 2.5 GHz/16 = 156.25 MHz for the I and Q branches separately. The 16-bit samples from the I and Q branches are transmitted through a dedicated JESD204B interface. 8. примеры различных РЛС диапазона L Su-57,Cobra Dane ,FPS-117, Gamma DE,AN/SPS-49,Protivnik ,smart-l mm http://ausairpower.net/APA-Rus-Low-Band-Radars.html#mozTocId829681 https://lockheedmartin.com/content/dam/lockheed-martin/rms/documents/ground-based-air-surveillance-radars/FPS-117-fact-sheet.pdf https://www.radartutorial.eu/19.kartei/01.oth/karte003.en.html https://www.thalesgroup.com/en/smart-l-mm
milstar: Target Discrimination Target discrimination is a critical capability for the ASM seeker, especially in the presence of jamming and other EA (Electronic Attack). For this analysis, it is only indicated that the coherent seeker presents more information at, perhaps higher resolution, to the postprocessor for discrimination purposes https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.928.3912&rep=rep1&type=pdf
milstar: https://core.ac.uk/download/pdf/232842242.pdf
milstar: , the "gate" is the actual switching on of the receiver for the duration of observing the reflected signal (which can be as narrow as a single sample, which even a single sample for analog to digital conversions is an integrated observation over a sample time), while the range bin is which "gate" you are in. (Imagine a receiver that can have several gates covering the full possible range of the target). This originated from pulsed radar systems which is what my description above would apply to but can be shown to be equally applicable to other radar methods such as FMCW where an ambiguity in position can occur based on the repetition rate of the waveform.
milstar: The pulse width or duration is an important factor. The radars operate by “binning” the receive signals. The receive signal returns are sorted into a set of bins by time of arrival relative to the transmit pulse. The time interval is in proportion to the round-trip distance to the object(s) reflecting the radar waves. By checking the receive signal strength in the bins, the radar can sort the returns across the different bins, which correspond to different ranges. This can be performed while scanning across desired azimuths and elevations. https://www.eetimes.com/radar-basics-part-1/ Having many range bins allows more precise range determinations. A short duration pulse is likely to be detected and mapped into only one or two range bins, ################### rather than being spread over many bins. ###################### However, a longer pulse duration or width allows for a greater amount of signal energy to be transmitted and a longer time for the receiver to integrate the energy. This means longer detection range. In order to optimize for both fine range resolution and long range detection, radars use a technique called pulse compression.
milstar: Another advantage of FPGAs is their much lower power consumption, resulting in dramatically lower GFLOPs/W. FPGA power measurements using development boards show 5-6 GFLOPs/W for algorithms such as Cholesky and QRD, and about 10 GFLOPs/W for simpler algorithms such as FFTs. GPU energy efficiency measurements are much hard to find, but using the GPU performance of 50 GFLOPs for Cholesky and a typical power consumption of 200 W, results in 0.25 GFLOPs/W, which is twenty times more power consumed per useful FLOPs. https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp-01197-radar-fpga-or-gpu.pdf
milstar: Assume that, as shown in Figure 3, the entire synthetic antenna field is divided into two independent antennas. Now two radar images of the same situation on the ground are created one after the other. The fixed targets should still be in the same position and produce an echo signal with a constant phase. Only a slowly moving target has changed its position slightly. Often so slightly that it appears to be at the same location. But the phase of the calculated target has changed compared to the previous antenna position. https://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab11.en.html A moving target indication can be performed from this changed phase position, as already described in the chapter: “Coherent Radar Technology”. However, with this assumed design, the usable synthetic aperture would decrease and leads to a significant deterioration of the angular resolution. But since it is virtually a phased array antenna, a phase shift can be added to the raw data of each radiator position during further signal processing. This would allow the phased array antenna to electronically swivel its antenna pattern. Both virtual antenna positions can be calculated simultaneously now, allowing fixed target suppression at maximum synthetic aperture length. The presented here as an example with only two virtual antenna positions can be performed with the same raw data source for each position of the single radiators shown in Figure 2. This procedure is possible for every pulse repetition period of the radar! Thus the second dimension in Figure 1 is created, which is denominated the sine of the azimuth.
milstar: Пространственно-временная адаптивная обработка Одним из основных требований, предъявляемых к современным бортовым радиолокаторам, является обнаружение движущихся целей в присутствии пассивных и активных помех. Решение подобных задач для бортовых радиолокаторов имеет существенную особенность, связанную с движением платформы, на которой установлен радиолокатор. Данная особенность состоит в том, что пассивыне помехи, представляющие собой сигналы, отраженные от неподвижных наземных рассеивателей, приобретают допплеровский сдвиг частоты. Следовательно, такие помехи не могут быть эффективно подавлены применяемыми в наземных радиолокаторах методами, к которым относится, в частности, череспериодная компенсация эхо-сигналов, имеющих одинаковый фазовый набег. Для движущегося бортового радиолокатора пассивная помеха распределена и в пространстве (по дальности и азимуту) и в частотной области. При этом частота Допплера пассивной помехи будет зависеть от угла между направлением движения платформы и направлением на рассеиватель. Для радиолокатора бокового обзора пассивная помеха от рассеивателя, расположенного в момент зондирования перпендикулярно курсу платформы, будет иметь нулевую частоту Допплера. На Рисунке 1 предствлен пример сигнально-помеховой обстановки для бортового радиолокатора бокового обзора в системе координат «частота Допплера — угол визирования (азимут)». Данный пример соотвествует ситуации, когда в луче антенны радиолокатора находится движущаяся цель на фоне пассивной помехи. Кроме этого, по боковому лепестку диаграммы направленности воздействует активная помеха. Спектр пассивной помехи изображен зеленым цветом. Вследствие модуляции диаграммой направленности антенны распределение амплитуды пассивной помехи имеет гребенчатый характер. При нулевом угле визирования (то есть перпендикулярно курсу движения платформы) допплеровская частота пассивной помехи равна нулю. С отклонением линии визирования рассеивателя от нулевого направления в спектре пассивной помехи возникает допплеровская составляющая. Серым цветом изображен спектр активной помехи. В данном случае помеха имеет спектр, перекрывающий всю полосу частот Допплера, которые обрабатывает радиолокатор, и воздействует по боковому лепестку диаграммы направленности. Синим символом изображен эхо-сигнал цели, находящейся по центру луча, и движущейся с определенной радиальной скоростью. Из рисунка видно, что при использовании обычных методов обработки, то есть раздельно пространственной и временной обработки, цель будет маскироваться помехами. Так, селекция по нулевой частоте Допплера не обеспечит подавление пассивной помехи, поскольку в зависимости от угла визирования могут возникать пассивные помехи (в том числе по боковым лепесткам диаграммы направленности), имеющие такую же частоту Допплера, что и цель. Кроме того, если цель будет иметь малую скорость (и, соответственно, малую допплеровскую добавку частоты), то ее эхо-сигналы будут подавлены вместе с пассивной помехой. Пространственная обработка (фильтрация помех с определенного угла прихода) вызывает «ослепление» радиолокатора, как по медленным, так и по быстрым целям, попадающим по азимуту в зону подавления. Для преодоления отмеченных трудностей разработан алгоритм пространственно-временной адаптивной обработки (англ. Space-Time Adaptive Processing, STAP). Принцип ее заключается в том, что для защиты от помех формируется пространственно-временной фильтр, параметры которого адаптируются в зависимости от параметров движения платформы и от помеховой обстановки. В зависимости от скорости движения платформы рассчитываются значения частот Допплера пассивных помех для заданных направлений визирования. Рассчитанные значения используются для постороения фильтра подавления. В направлениях, где обнаружены активные помехи, формируются нули диаграммы направленности, чем обеспечивается пространственная селекция. Кроме этого, для построения фильтров выполняется расчет ковариационной матицы помех по результатам измерений. Чтобы пояснить суть пространственно-временной адаптивной обработки графически, обратимся к Рисунку 1. Из него видно, что спектр пассивной помехи имеет вид гребня, повернутого в плоскости «Допплер — Азимут». Для подавления такой помехи двумерный пространственно-временной фильтр должен иметь характеристику, инверсную спектру помехи, то есть его характеристика должна быть повернута под таким же углом и иметь провал там, где спектр помехи имеет максимум. Реализация метода STAP заключается в обработке выборки радиолокационных сигналов с выхода каждого элемента антенной решетки, полученных за несколько периодов повторения когерентных зондирующих импульсов. На выходе алгоритма обработки сигнал представляет собой линейную комбинацию или взвешенную сумму входных сигналов. При этом весовые коэффициенты для каждого сигнала рассчитываются адаптивно, на основе анализа текущей помеховой обстановки, в ходе котрого вычисляются элементы ковариационной матрицы помех. Вычисление элементов этой матрицы выполняется по результатам измерений в тестовых зонах вблизи анализируемой ячейки дальности. В результате выполняется адаптация характеристики тракта обработки радиолокатора к фактическому двумерному спектру помех, чем обеспечивается прием эхо-сигналов целей при одновременном подавлении как пассивных так и активных помех. https://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab11.ru.html
milstar: https://archive.ll.mit.edu/publications/journal/pdf/vol09_no2/9_2spacetime.pdf
milstar: re: Убить беспилотник vpk-news https://www.vpk-news.ru/articles/61569 1. ....Важнейшим условием обеспечения стратегической стабильности обороны государства является гарантированное прикрытие стратегических ядерных сил от ударов сил воздушно-космического нападения противника Вадим Юрьевич ВОЛКОВИЦКИЙ генерал-лейтенант, начальник Главного штаба Военно-воздушных сил, заслуженный военный специалист, кандидат военных наук 2. регулярно идут антидиверсионные учения po прикрытию РВСН что предполагает использование противником мини БПЛА с минимальной отражающей способностью летящих с низкой скоростью над лесным массивом 3. стоимость поражения подобных бпла в данном случае без значения 4. Важнейшая задача -обнаружение ,дискриминация и сопровождение 5. при использовании РЛС воздушного базирования за точку отсчета можно взять хорошо описанную РЛС Ирбис Е самолета Су-35 апертура 900 миллиметров , средняя мощность 5 квт , две лампы челнок 2*2.5 kwt дальность обнаружения в идеальных условиях ( угол места 30 градусов и более , отсутствие снега ,дождя ,мешающих отражений и источников помех поставленных противником ) для цели с ЭПР = 2.5 квадратных метра - 350 километров для цели с ЭПР = 0.01 квадратных метра - 90 километров 6. в указанных выше условиях важнейшей одной из важнейших причин сокращения дальности будут мешающие отражения от неподвижного лесного массива для низкоскоростной цели 7. Именно за передачу данных po радиолокации в нижней полусфере Адольф Толкачев получил свой оперативный псевдоним «Sphere 8. сейчас это все не является секретом ,однако требует использование АФАР и высокой вычислительной мощности встроенной вычислительной системы ( embedded system) 3 терафлопса и более Пространственно-временная адаптивная обработка https://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab11.ru.html https://www.eetimes.com/radar-basics-part-4-space-time-adaptive-processing/ https://archive.ll.mit.edu/publications/journal/pdf/vol09_no2/9_2spacetime.pdf https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp-01197-radar-fpga-or-gpu.pdf 9. при реализации одной вычислительной системы важна потребляемая мощность на один гигафлопс традиционно используются FPGA Altera,Xilinx ( и в разработках российского военно-промышленного комплекса ) , может быть специализированный процессор или заказная интегральная схема 10 . РЛС наземного базирования наиболее уместна концепция повсеместной РЛС ( более передовая чем стандартная АФАР ) Ubiquitous Radar Naval Research laboratory https://www.semanticscholar.org/paper/Systems-Aspects-of-Digital-Beam-Forming-Ubiquitous-Skolnik/2cf76259bfcfeff6cc013278024f050f42892f48?p2df Drone Detection and RCS Measurements with Ubiquitous Radar https://radar2018.org/abstracts/pdf/abstract_74.pdf 11. это потребует использования аналого-цифрового преобразователя в каждом элементе антенны при использовании наиболее уместного для данной цели диапазона L 750-1250 mgz антенны 3 метра*9 метров и полном заполнении из расчета h/2 15 sm 20*60 = 1200 аналого-цифровых преобразователей AD9625 стоимость каждого 1069 $ https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD9625.pdf 12. конечно будут использоваться и средствa радиоэлектронной борьбы http://www.ntc-reb.ru/index.html http://www.ntc-reb.ru/director.html АО «НТЦ РЭБ» «ПОЛЕ-21Э» http://www.ntc-reb.ru/pole.html Унифицированные модули радиопомех пространственно распределенной системы прикрытия объектов от прицельного применения высокоточного оружия #################### example 1 GHz l-band and 3 GHz s-band rf sources then atmospheric attenuation due to oxygen and water vapor in the atmosphere are on the order of (all data taken from "Radio Wave Propagation", Nat'l Defense Research Committee, Stephen Attwood): ~0.005 dB/km for l-band and ~0.0065 dB/km for s-band, this would mean that over a 400 km distance the l-band set would experience a one-way attenuation of ~2 dB while s-band set would experience a loss of ~2.6 dB... ####################### this attenuation corresponds to a radiated rf energy drop of around 37% for l-band and 45% for s-band over the 400 km distance... not a tremendously huge difference but it still shows that l-band would experience less of a loss due to atmospheric attenuation as compared to s-band... in inclement weather (ie. rain) two effects have to be considered, attenuation (similar to that due to atmospheric effects), and backscatter (ie. clutter) due to raindrops scattering the rf energy... for attenuation due to rainfall, the actual losses also depend on the rainfall rate (with it's attendant effect on raindrop size distribution), hence taking for example 4 mm/hr rainfall a 1 GHz l-band set would experience 1.08 x 10^-4 dB/km attenuation (yes that is 10 to the minus 4 power, it's that small), while a 3 GHz s-band set would experience 1.19 x 10^-3 dB/km attenuation (note that the total attenuation due to rainfall would be only over the distance the rf energy radiated into in which the rainfall is present)... here the diff is a factor of around 11 times greater attenuation per km for s-band than for l-band... ##################################################################### the second effect, that of rainfall backscatter is even more pronounced as rain clutter rf return is inversely proportional to the fourth power of the wavelength (ref: "Antennas and Radiowave Propagation", Robert Collin) hence the 3 GHz s-band set would experience approx 81 times greater clutter return strength due to rain than the 1 GHz l-band set... ################################################################ the greater clutter return would mean it would have to expend more processing to try and extract valid target return signals from the background clutter (ie. decorrelate the clutter, etc)... note we are not including use of polarization here to mitigate rain backscatter effects (specifically circular polarization)...
полная версия страницы