Radar Signals and Systems

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Nummer0000002924
Art
Umfang4 SWS
SemesterWintersemester 2018/19
UnterrichtsspracheEnglisch
Stellung in StudienplänenSiehe TUMonline
TermineSiehe TUMonline

Teilnahmekriterien & Anmeldung

Lernziele

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Radarsysteme sowie Ansätze und Methoden der modernen Radartechnik für Positionsbestimmung, Navigation und Meteorologie evaluieren.

Beschreibung

1. Grundlagen der Radartechnik - Ausbreitung elektromagnetischer Wellen (Brechung, Streuung, Radargleichung, Dopplereffekt) - Dauerstrich-Radar (CW-Radar) - Frequenzmoduliertes CW-Radar (FMCW-Radar) - Puls-Radar - Pseudo-noise-Radar - Monopuls-Radar - Grundlegende Systemparameter (Auflösung, Genauigkeit, Eindeutigkeit, Tastverhältnis) 2. Komponenten von Radarsystemen - Grundlagen von Mikrowellenröhren - Magnetron-Oszillator - Klystron-Verstärker - Halbleiterverstärker - Radar-Chipsätze - Antennen und Phased Arrays 3. Zieldetektion - Rauschen in Radarempfängern - Phasenrauschen in Oszillatoren - Detektionstheorie - Matched Filter - Ambiguity-Funktion - Pulskompression - Clutter - Bewegtzielerkennung (MTI) - PRF-Staffelung - Constant false-alarm rate (CFAR) - Zielverfolgung - RCS-Fluktuation 4. Radar mit synthetischer Apertur (SAR) - Funktionsprinzip - Querauflösung - Eigenschaften der Empfangssignale - SAR-Datenverarbeitung - SAR-Interferometrie 5. Radar-Meteorologie - Polarimetrische Charakterisierung der Wellenausbreitung - Wellenausbreitung in Teilchenfeldern - Schätzung von Regenrate und Wassergehalt - Polarimetrische Klassifikation

Inhaltliche Voraussetzungen

Elektrotechnische Grundlagen: - Elektrodynamik - Fourieranalyse - Signale und Systeme Hochfrequenztechnik: - Ausbreitung elektromagnetischer Wellen - Antennenparameter Nachrichtentechnik: - Modulation - Frequenzumsetzung (Mischung) - Filter

Lehr- und Lernmethoden

Lehrmethode: Während der Vorlesung werden die Inhalte im Frontalunterricht vorgestellt und vermittelt. In den Übungsstunden werden die Aufgaben mit einem Tutor interaktiv besprochen. Lernmethode: Zusätzlich zu den individuellen Methoden und Vorgehensweisen der Studierenden wird durch wiederholte Vorlesungen und Übungen vertieftes Wissen angestrebt.

Studien-, Prüfungsleistung

Die Prüfung besteht aus einer Klausur von 90 Minuten Dauer. In der schriftlichen Prüfung demonstrieren die Studierenden durch das Beantworten von Fragen in begrenzter Zeit und mit begrenzten Hilfsmitteln (Formelsammlung, nicht programmierbarer Taschenrechner) ihr theoretisches Wissen über Prinzipien, Methoden und Algorithmen der Radartechnik. Die Modulnote entspricht der Note aus der schriftlichen Abschlussprüfung (100%).

Empfohlene Literatur

Levanon, N. and Mozeson, E.: Radar Signals. Wiley-IEEE Press, 2014. Kang, E. W.: Radar System Analysis, Design, and Simulation. Norwood, MA: Artech House, 2008. Skolnik, M. I.: Introduction to Radar Systems. 3rd ed. Auckland: Mc-Graw Hill, 2001. Skolnik, M. I.: Radar Handbook. Auckland: Mc-Graw Hill, 1990. Bringi, V. N.; Chandrasekar, V.: Polarimetric Doppler Weather Radar. Cambridge: Cambridge University Press, 2001. Cook, C.E. and Bernfeld, M.: Radar Signals. An Introduction to Theory and Application. Boston: Artech House, 1993. Detlefsen, J.: Radartechnik. Berlin: Springer, 1989. Ludloff, A.: Praxiswissen Radar und Radarsignalverarbeitung. Vieweg-Verlag, 2002.

Links