ကၽြန္ေတာ္ဘေလာ့ဒ္မွာနည္းပညာပဲေရးပါတယ္။ ခုေတာ့ ဒီတရားပြဲ တန္ဖိုးရွိလြန္းလို႔တင္ထားပါတယ္။
|
||||||
|
ကၽြန္ေတာ္ဘေလာ့ဒ္မွာနည္းပညာပဲေရးပါတယ္။ ခုေတာ့ ဒီတရားပြဲ တန္ဖိုးရွိလြန္းလို႔တင္ထားပါတယ္။
ပံု – Radar gun (or) speed gun နည္းပညာအားျဖင့္မရႈပ္ေထြးပဲ အသံုး၀င္တဲ့ေရဒါအမ်ိဳးအစားေလး အေၾကာင္းကို မွ်ေ၀ လိုက္ျခင္းပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ Radar gun ဆိုတာ Doppler radar အေသးစားေလးပဲျဖစ္ပါတယ္။ သူ႕ကုိ အရာ၀တၳဳေတြရဲ႕ အလ်င္ကို တုိင္းတဲ့အခါ ၊ အထူးသျဖင့္ ေမာ္ေတာ္ယဥ္ေတြ ဘယ္အလ်င္နဲ႕ ေမာင္းေနတယ္ ဆိုတာကို သိလုိတဲ့အခါ သံုးပါတယ္။ ဒါ့အျပင္ ေဘ့စ္ေဘာ၊ အေျပး စတဲ့ ေရြ႕လ်ားေနတဲ့ ပစၥည္းေတြ လူေတြရဲ႕ အလ်င္ကိုသိလုိတဲ့ အားကစားနည္းေတြမွာ လည္းသံုးပါတယ္။ Radar gun ဟာ အရာ၀တၳဳရဲ႕ တည္ေနရာ အေနအထားကိုမျပပါဘူး။ သူနဲ႔ခ်ိန္ၿပီးပစ္လုိက္တဲ့ အရာ၀တၱဳ (သို႔) လူရဲ႕ အလ်င္ကိုပဲ ထုတ္ေပးပါတယ္။ Radar gun ေတြကို လက္နဲ႕ကိုင္ရတဲ့ ေသနတ္ပံုစံနဲ႕ထုတ္လုပ္သလို ဆိုင္ကယ္၊ ကား စတဲ့ ယဥ္ေတြမွာလဲတပ္ဆင္အသံုးျပဳၾကပါတယ္။ ဒီကေန႔ေခတ္မွာေတာ့ မ်ားေသာအားျဖင့္ Radar gun ေတြကို X band (8 to 12 GHz), K band (18 to 26.5 GHz), Ku band (12 to 18GHz) , Ka band (26.5 to 40 GHz), IR Band (infrared) ေတြမွာျပဳလုပ္ၾကပါတယ္။ Radar gun ကို သိပၸံပညာရွင္ Bryce K.Brown က ၁၉၅၄ ခုႏွစ္ မတ္လမွာ တီထြင္ၾကံဆခဲ့ပါတယ္။ Chicago ၿမိဳ႕မွာ စတင္အသံုးျပဳခဲ့ပါတယ္။ ျပဳလုပ္ထားပံုကေတာ့ ရိုးရွင္းပါတယ္။ သူ႔မွာ radio transmitter နဲ႕ receiver ပါရွိပါတယ္။ transmitter ကေန radio signal ကိုလႊင့္ထုတ္ၿပီး receiver ျပန္လာတဲ့ signal ကို ျပန္ဖမ္းယူပါတယ္။ ေသခ်ာတာကေတာ့ Doppler effect ေၾကာင့္ ဒီ frequency ႏွစ္ခုဟာ ျခားနားေနမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ ဒီျခားနားခ်က္ကေန အရာ၀တၱဳရဲ႕ အလ်င္ကိုတြက္ထုတ္သြားတာပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ယဥ္ထိန္းရဲမ်ားအတြက္ အေတာ္ပဲအသံုး၀င္တာကို ေတြ႕ရပါတယ္။ Traffic နဲ႕ဆိုင္တဲ့ Radar gun ေတြဟာ ပံုစံုအမ်ိဳးမ်ိဳးနဲ႕ထြက္ပါတယ္။ လက္နဲ႕ကိုင္တြယ္ခ်ိန္ရြယ္တုိင္းတာရတာမ်ိဳး၊ အၿငိမ္တိုင္းတာရတာမ်ိဳး၊ မိမိယဥ္ပါ ေရြ႕လ်ား သြားလာရင္း တုိင္းတာႏိုင္တာမ်ိဳး အစရွိသျဖင့္ အမ်ိဳးမ်ိဳး ထုတ္လုပ္ၾကပါတယ္။ လက္နဲ႕ကိုင္တြယ္ ခ်ိန္ရြယ္တုိင္းတာရတဲ့ အမ်ိဳးအစားေတြဟာ ဘက္ထရီနဲ႕ ျဖစ္ပါတယ္။ အျငိမ္တုိင္းတာရတဲ့ အမ်ိဳးအစားေတြကုိေတာ့ ယဥ္ထိန္းရဲကားေတြမွာတပ္ဆင္ေလ့ ရွိပါၿပီး antenna တစ္ခု သုိ႔မဟုတ္ ႏွစ္ခုပါရွိတတ္ပါတယ္။ သူတို႕ဟာကားမ်ားကုိ ရပ္ထားၿပီးတိုင္းတာေလ့ ရွိပါတယ္။ သြားလာရင္း တုိင္းတာႏုိင္တဲ့အမ်ိဳးအစားေတြကိုလည္း ယဥ္ထိန္းရဲယဥ္မ်ားတြင္ တပ္ဆင္အသံုးျပဳ ေလ့ရွိပါတယ္။ စည္းမဲ့ကမ္းမဲ့ေမာင္းႏွင္သြားေသာ ယဥ္မ်ားကိုလိုက္လံဖမ္းယူရင္း တုိင္းတာႏုိင္ပါတယ္။ အမ်ားၾကီး အသံုး၀င္ပါတယ္။ ကၽြန္ေတာ္တို႕လို ဖြင့္ၿဖိဳးဆဲႏိုင္ငံမွာ ဒီလုိေရဒါမ်ိဳးေလးေတြကေန စတင္ထုတ္လုပ္ အသံုးျပဳမယ္ဆိုရင္ သင့္ေတာ္ပါတယ္။ ေသးစိတ္သိရွိလိုလ်င္ http://www.radargunsblog.com/ မွာဖတ္ရႈႏိုင္ပါတယ္။
ပံု (၁) unambiguous effect Unambiguous effect ဆုိတာကုိ နားလည္ေအာင္ေျပာရမယ္ဆုိရင္ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ transmitted signal ရဲ႕ pulse ေနာက္တစ္ခုမလာခင္မွာ reflected signal ရဲ႕ pulse ႏွစ္ခု သံုးခုကိုေတြ႕ေနတယ္ဆိုရင္ အဲဒီ reflected signal pulse ေတြထဲက ဘယ္ pulse ကုိေရြးခ်ယ္ရမယ္ ဆုိတာ ရႈပ္ေတြးၿပီး ဒိြဟျဖစ္ေစပါတယ္။ ပိုရွင္းေအာင္ကၽြန္ေတာ္ပံုႏွင့္တကြ ထပ္ရွင္းပါအံုးမယ္။ ပံု(၁) မွာၾကည့္ပါ။ အစိမ္းေရာင္နဲ႔ ျပထားတဲ့ signal ဟာ transmitted signal ျဖစ္ၿပီး အျပာေရာင္နဲ႔ ျပထားတာဟာ received signal ပါ။ signal မွာ 1 , 2 , 3 ဆိုတဲ့နံပါတ္ေလးေတြက pulse တစ္ခုခ်င္းဆီရဲ႕ နံပါတ္ေတြပါ။ transmitted signal ရဲ႕ first pulse (1) အစိမ္းေရာင္ က တားကဒ္ကုိထိၿပီး ျပန္လာတဲ့ အျပာေရာင္ received signal ကို (1) နဲ႔ ပဲျပန္ျပထားပါတယ္။ ေနာက္ကနံပါတ္ေတြလည္းအလားတူပါပဲ။ အဲဒီလုိျပန္ဖမ္းမိတဲ့ခါ လႊင့္ထုတ္တဲ့ transmitted signal မွ ဒုတိယ pulse ကိုမေရာက္ေသးဘူး ျပန္ဖမ္းမိတဲ့ေကာင္ေတြက ႏွစ္ခုသံုးခုျဖစ္လာတဲ့ခါ (အေပၚပံု) ဘယ္ pulse ေၾကာင့္ ဘယ္ pulse ျပန္လာတယ္ဆိုတာကို မေရြးႏုိင္ဘူးျဖစ္သြားပါတယ္။ ခုပံုမွာကၽြန္ေတာ္က 1 , 2, 3 … တပ္ေပးထားလုိ႕ 1 က 1 ေၾကာင့္ ျပန္လာတယ္လုိ႕သိတာကိုး။ ေနာက္တစ္ခုက signal ရဲ႕ အစလိုမ်ိဳးမွာၾကည့္တာျဖစ္ေနလို႕ ပထမဆံုးလႊင့္လုိ္က္တဲ့ pulse ကရုိက္လို႔ ျပန္လာတဲ့ဟာက ပထမဆံုးဖမ္းမိတဲ့ pulse ပဲလို႔ခန္႔မွန္းလို႕ရတာေလ။ တကယ္လက္ေတြ႔ မွာက တစ္ခ်ိန္လံုးလႊင့္ထားၿပီးဖမ္းေနတာ။ တားကဒ္မရွိရင္ ဘာမွျပန္မဖမ္းမိဘူး။ စေတြ႕ၿပီဆိုတာနဲ႕ ဆက္တုိက္မိေတာ့တာ။ စၿပီးဖမ္းမိတဲ့ received signal pulse ဟာ ဘယ္ transmitted signal ရဲ႕ ဘယ္ pulse ေၾကာင့္ျပန္လာဟာလဲဆိုတာကို မသိႏုိင္ဘူးျဖစ္သြားပါတယ္။ အဲလိုမသိတာကို သိေအာင္လုပ္ရမယ္။ ဘယ္လိုလုပ္သလဲဆုိေတာ့ transmitted signal ရဲ႕ period ( T ) ကိုေရြးခ်ယ္ပါတယ္။ ဘယ္လိုျဖစ္ေအာင္ ေရြးခ်ယ္သလဲဆိုတာ ကၽြန္ေတာ္ဆက္ေျပာပါ့မယ္။ ျပန္လာတဲ့ reflected ( received ) signal ဟာ t=2R/c ခ်ိန္က်မွ ျပန္မိတာမဟုတ္လား။ အေ၀းဆံုးမွာရွိတဲ့ တားကဒ္ကုိရိုက္ၿပီးျပန္လာမယ့္ signal ဟာ အခ်ိန္အၾကာဆံုးမွမိမွာပဲ။ အဲေတာ့ အဲဒီအခ်ိန္ကို တြက္လုိက္တယ္ ။ t= 2Rmax/c ေပါ့။ အဲလိုရတယ့္အခ်ိန္ထက္ transmitted signal ရဲ႕ period ကိုၾကီးေအာင္ေရြးခ်ယ္ထားပါတယ္။ T > t ။ ဒါဆုိရင္ခုဏလိုမျဖစ္ေတာ့ပဲ received signal ရဲ႕ ပထမဆံုး pulse ဟာ သူျဖစ္ေပၚလာေစဖုိ႕ လႊင့္ထုတ္လိုက္တဲ့ transmitted signal pulse ေနာက္မွာ ပဲေပၚေတာ့မွာပါ။ ေအာက္ပံုမွာၾကည့္ပါ။ တနည္းေျပာရရင္ received signal pulse ဟာ သူ႔ ေရွ႕ မွာလႊင့္ထားတယ့္ transmitted signal pulse ေၾကာင့္ဆုိတာေသခ်ာသြားပါၿပီ။ ဒီလုိျဖစ္ေအာင္ လုပ္ထားတာေလးကို unambiguous effect လို႔ေခၚတာပဲျဖစ္ပါတယ္။ အခ်ဳပ္အားျဖင့္ မွတ္ရမွာကေတာ့ signal ရဲ႕ period ကိုေရြးခ်ယ္တဲ့ခါ ဒီ unambiguous effect ကိုစဥ္းစား ေရြးခ်ယ္ရတယ္ဆိုတာပဲျဖစ္ပါတယ္။
Frequency radio range finders with nonsymmetrical linear frequency modulation မွာတုန္းက ကၽြန္ေတာ္တို႕ Doppler effect ကိုထည့္မစဥ္းစားထား ေသးတဲ့ အတြက္ ေရြ႕ေနတဲ့ target ေတြရဲ႕ range ကိုရွာလို႔မရႏုိင္ခဲ့ပါဘူး။ ဒါေပမယ့္ ျငိမ္ေနတဲ့ target ေတြရဲ႕ range ေတြကိုေတာ့ တိတိက်က်တြက္ထုတ္ႏုိင္ခဲ့ၿပီျဖစ္ပါတယ္။ အခု ေတာ့ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ Doppler effect ကိုထည့္စဥ္းစားထားပါၿပီ။ သူ႕ေၾကာင့္ reflected signal မွာျဖစ္လာမယ့္ beat frequency ဟာ ပံုမွာျပထားတဲ့အတုိင္းရိုးရွင္းလွပါတယ္။ တကယ္လို႔သာ Doppler မရွိခဲ့ဘူးဆိုရင္ signal ကို symmetrical linear frequency modulation လုပ္ထားတာမို႕ beat frequency ဟာတစ္ဘက္ႏွင့္ တစ္ဘက္ ညီေနမွာျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ Doppler ပါလာတဲ့အခါ beat frequency ဟာ ပံုမွာျပထားသလို beat frequency (1) ႏွင့္ beat frequency (2) ဆိုၿပီး ႏွစ္ခုျဖစ္လာပါတယ္။ အဲဒီမွာ တစ္ခုက Doppler effect ေၾကာင့္ နည္းေနၿပီး တစ္ခုကေတာ့ Doppler effect ေၾကာင့္ပဲ ပိုမ်ားေနပါတယ္။ အဲလိုေလးျဖစ္ေနတာကေန beat frequency ေကာ Doppler frequency ေကာ တြက္ထုတ္ထားပါတယ္။ beat frequency ရၿပီဆိုရင္ Frequency radio range finders with nonsymmetrical linear frequency modulation တုန္းကလုိပဲ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ ရည္မွန္းခ်က္ target ရဲ႕ အကြာအေ၀းကိုလြယ္လင့္တကူ တြက္ထုတ္ႏုိင္ၿပီျဖစ္ပါတယ္။ ဒီ system မွာေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ ရည္မွန္းခ်က္ target ဟာ ေရြ႕ေနသည္ျဖစ္ေစ ရပ္ေနသည္ျဖစ္ေစ သူ႕ရဲ႕ အကြာအေ၀းကို တုိင္းတာ တြက္ထုတ္ႏုိ္င္ၿပီးျဖစ္ပါတယ္။
ဒီ system ဟာ linear frequency modulation ကို အေျခခံၿပီး စဥ္းစားထားတာ ျဖစ္ပါတယ္။ ရိုးရိုးရွင္းရွင္းေလးေပမယ့္ ေတာ္ေတာ္ေလးသေဘာက်ဖို႔ေကာင္းပါတယ္။ linear frequency modulation မွာ frequency ဟာ တသတ္မွတ္တည္းမဟုတ္ပဲ ေတာက္ေလ်ာက္က်ခ်င္က်သြားမယ္ ၊ တက္ခ်က္တက္လာမယ္ဆုိတာ သိၿပီးသားျဖစ္ပါ လိမ့္မယ္။ ပံု (၁-က) မွာလုိေပါ့။ အဲဒီလိုျဖစ္ေနတဲ့ properties ေလးကို အေျခခံထား ပါတယ္။ တစ္ကယ္လုိ႔သာကၽြန္ေတာ္တို႕ အသံုးျပဳတဲ့ signal ဟာ တစ္သတ္မွတ္ ထဲျဖစ္မယ္ဆုိရင္ ( linear frequency modulation မဟုတ္ခဲ့ရင္ ) ခုလို frequency ႏွစ္ခုရဲ႕ ျခားနားခ်က္ကို ရွာလုိ႔မရပါဘူး။ ဒါမဲ့ တကယ့္လက္ေတြ႕မွာေတာ့ ပုံ (၁-က) တုန္းကလို႔ signal မ်ိဳးဘယ္လိုမွထုတ္လို႔မျဖစ္ႏုိင္ပါဘူး။ oscillator ကမထုတ္ႏုိင္သလို transmitter ၊ receiver ေတြမွာလဲ အကန္႕အသတ္ limitation ေတြရွိပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ frequency radio range finders ေတြမွာ ပုံ (၁-ခ) မွာျပထားတဲ့အတိုင္း nonsymmetrical linear frequency modulation ၊ symmetrical linear frequency modulation နဲ႕ harmonic linear frequency modulation signal ေတြကိုသာအသံုးျပဳၾကပါတယ္။
ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ ဖမ္းမိတဲ့ signal ဟာ လႊင့္ထုတ္လုိက္တဲ့ signal နဲ႕ယွဥ္မယ္ဆုိရင္ အခ်ိန္ အတုိင္းအတာတစ္ခု ေနာက္က်ေနပါလိမ့္မယ္။ အဲလို အခ်ိန္တစ္ခု ေနာက္က် ရတာဟာ target ကိုသြားထိၿပီး ျပန္လာရတာေၾကာင့္ပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီေၾကာင္းကို radio range finder အေၾကာင္းေျပာတုန္းက ေျပာခဲ့ၿပီးပါၿပီ။ အဲေတာ့ အဲဒီအခ်ိန္ဟာ ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ လုိခ်င္တဲ့ range ပါပဲ။ အဲဒီအခ်ိန္ ကို frequency ႏွစ္ခုျခားနားထားတဲ့ beat frequency ( fd ) ကေနတြက္ထုတ္ယူႏုိင္ ပါတယ္။
အဲေတာ့ ဘယ္ td ကိုေရြးရမလဲဆုိတာျပသနာျဖစ္လာပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ ဒီ system မွာ Tm ≫ tdmax ျဖစ္ေအာင္လုပ္ထားပါတယ္။ အနည္းဆံုး ဆယ္ဆေလာက္ ပိုႀကီးေအာင္ လုပ္ထားပါတယ္။ ဒီေတာ့ graph ႏွစ္ခုျဖတ္ၿပီး ေနာက္ပိုင္းမွရလာတဲ့ td ကိုယူစရာမလုိ ေတာ့ဘူးေပါ့။
ဒီလိုဆုိရင္ေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တို႕လုိခ်င္တဲ့ beat frequency ကိုရၿပီျဖစ္တဲ့အတြက္ range ကိုတြက္ထုတ္ႏုိင္ၿပီျဖစ္ပါတယ္ခင္ဗ်ာ။ ဒီ system ဟာ ေရြ႕ေနတဲ့ target ေတြရဲ႕ range ကိုေတာ့ရွာလို႔မရေသးပါဘူး။ Doppler ဆိုတာၾကီးကိုထည့္မစဥ္းစားထား ေသးတဲ့ အတြက္ျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ ျငိမ္ေနတဲ့ target ေတြရဲ႕ range ေတြကိုေတာ့ တိတိက်က် တြက္ထုတ္ႏုိင္ၿပီျဖစ္ပါတယ္။ radar system with symmetrical linear frequency modulation က်ရင္ေတာ့ ေရြ႕ေနတာေကာ ၿငိမ္ေနတာေကာ အားလံုးရဲ႕ range ကို တိုင္းတာတြက္ထုတ္လို႔ရမွာျဖစ္ပါတယ္။ အခ်ိန္ရရင္ရသလို ကၽြန္ေတာ္တင္ျပ ေပးသြား ပါမယ္ခင္ဗ်ာ။ Radar system တစ္ခုမွာ target ရွိမရွိဆိုတာသိရံုနဲ႕ မလံုေလာက္ ေသးပါဘူး။ အဲဒီ target ရဲ႕ အကြာအေ၀း ၊ အလ်င္ ၊ ေထာင့္ စတာေတြကိုအတိအက်တိုင္းတာ ေပးႏိုင္ဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။ ဒါမွသာ ဒီ target ရဲ႕ တည္ေနရာ ၊ လုပ္ေဆာင္မႈ နဲ႕ ရည္ရြယ္ခ်က္ ကိုတိတိက်က်ေျပာႏုိင္မွာျဖစ္ပါတယ္။ ပထမဦးစြာ အကြာအေ၀းတိုင္းတာျခင္းအပိုင္း ကေန စတင္ရေအာင္။ t=2R/c ; ဒီအေျခခံေဖာ္ျမဴလာေလးကေနတြက္ထုတ္သြားတာပဲျဖစ္ပါတယ္။ ေဖာ္ျမဴလာ ေလးက ရွင္းရွင္းေလးပါ။ ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ signal တစ္ခုကိုလႊင့္ထုတ္လိုက္တဲ့အခ်ိန္ကေန ျပန္မိတဲ့ အခ်ိန္ၾကားက time taken ေလးကိုတြက္ထားတာပါ။ signal ျပန္ေရာက္ဖို႕ဆိုရင္ အသြားေကာအျပန္ေကာလိုတာမို႕ 2R ျဖစ္ေနတာပါ။ R က ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ ေရဒါနဲ႕ target ၾကားကအကြာအေ၀းပါ။ ကၽြန္ေတာ္တို႕ေရဒီယိုေ၀့ဖ္ေတြဟာ အလင္းအလ်င္ နီးပါးနဲ႕ သြားတာမုိ႕ c နဲ႕ျပန္စားထားတာပါ။ ဒီေတာ့ ဒီေဖာ္ျမဴလာေလးမွာ reflected signal ရဲ႕ time delay ကုိသာသိရင္ကၽြန္ေတာ္တို႕ range ( R ) ကိုသိၿပီေပါ့ဗ်ာ။ ဒီလို time delay ကိုရွာတဲ့အခါ နည္းအမ်ိဳးမ်ိဳးနဲ႕ရွာၾကပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ေအာက္ပါအတုိင္း radio range finders မ်ားကိုအမ်ိဳးအစားခြဲျခားႏိုင္ပါတယ္။ ၁။ frequency radio range finders ၊ ၂။ phase radio range finders ၊ ၃။ impulse radio range finders ၊ ၄။ radio range finders with complex signals ။ ဒီ range finders ေတြကို ကၽြန္ေတာ္အခ်ိန္ရရင္ ရသလို ေရးသြားမွာျဖစ္ပါတယ္ ခင္ဗ်ာ။
ပံု(၁) blog diagram of a radar with moving target system ဆက္ၾကရေအာင္ဗ်ာ။ Mixer 3 ကေနထြက္လာတဲ့ reference signal ကို phase detector 1 နဲ႕ 2 ထဲကုိထည့္ပါတယ္။ တစ္လိုင္းကိုတုိက္ရိုက္ထည့္ေပမယ့္ တစ္လိုင္း ကိုေတာ့ phase inverter နဲ႕ phase ၉၀ ဒီဂရီခ်ိန္းၿပီးမွထည့္လိုက္ပါတယ္။ အဲဒီေတာ့ တစ္လုိင္းက sin( ω o – ω local oscillator ) တစ္လုိင္းက cos( ω o – ω local oscillator ) ေပါ့။ phase detector ရဲ႕အဓိကအလုပ္ကေတာ့ phase ျခားနားခ်က္ကိုရွာေပးတာပါ။ signal ႏွစ္ခုသူ႕ထဲကိုထည့္ လိုက္တယ္။ အဲဒီ့ signal ႏွစ္ခုရဲ႕ phase ျခားနားခ်က္ရွိတဲ့ resultant signal ကိုထုတ္ေပးတာပါ။ phase detector အထြက္ဘယ္လို ထြက္တယ္ဆိုတာကို ေအာက္ကပံုမွာ vector diagram နဲ႕ေကာ time domain မွာေကာ ျပထားပါတယ္။
ပံု(၂) output signal from phase detector where… Vr – resultant vector , Vre – vector of reference signal , Vc – vector of usefull signal , Vd – out put signal from phase detector ။ Phase dector ကိုဘာလို႔သံုးသလဲဆိုေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ system က moving target system မဟုတ္လား။ ကၽြန္ေတာ္တို႕ရဲ႕ target ဟာေရြ႕ေနမွာေလ။ ဒီလိုဆိုေသခ်ာေပါက္ Doppler effect ပါလာၿပီေပါ့။ ဒါေပမယ့္ passive jamming ကေတာ့ ေရြ႕လ်ားေနတာ မဟုတ္တဲ့အတြက္ သူတို႔ကိုထိၿပီးျပန္လာတဲ့ reflected signal မွာ Doppler effect ပါမလာပါဘူး။
ပံု(၃) functional diagram of rejector filter Rejector filter ရဲ႕ functional diagram ကို ပံု(၃) မွာျပထားပါတယ္။ သူရဲ႕အလုပ္ကေတာ့ ၀င္လာတဲ့ signal ကို period တစ္ခုေရႊ႕ၿပီး ေရႊ႕မထားတဲ့ signal ထဲကႏွဳတ္ေပးပါတယ္။ ပံု(၆)မွာ b(t) နဲ႕ f(t) ဟာ phase detector ႏွစ္ခုကထြက္လာတဲ့ signal ေတြကို period တစ္ခုေရႊ႕ထားတဲ့အေနအထားပါ။ အဲလိုႏွဳတ္လိုက္တဲ့အခါ jamming ေတြကို ရိုက္ၿပီးျပန္လာတဲ့ signal ဟာ အားလံုးနီးပါးတစ္ခုကေနတစ္ခု ႏွဳတ္ၿပီး ေက်သြားပါတယ္။ ပံု(၄) မွာၾကည့္ပါခင္ဗ်ာ။
ပံု(၄) output signal of rejector filter , reflected from the passive jamming rejector filter ကဒီ system မွာအဓိကအက်ဆံုးလို႔ေျပာလို႔ရပါတယ္။ သူ႕ရဲ႕ transfer function နဲ႕ jamming ရဲ႕ spectrum နဲ႕ ကိုတြဲၾကည့္လို္က္ပါ။ ဘယ္လိုျဖတ္ထုတ္ လိုက္သလဲဆိုတာ ရွင္းသြားပါ လိမ့္မယ္။
ပံု(၅) transfer function of rejector filter and spectrum diagram of jamming ေနာက္ပိုင္းကေတာ့ သိပ္ခက္ခက္ခဲခဲမရွိ ေတာ့ပါဘူး။ ခါတုိင္းတြက္ထုတ္ေနၾက ပံုစံအတိုင္းပါပဲ။ rejector filter ကထြက္လာတဲ့ signal ကို ႏွစ္ထပ္တင္ ၊ channel ႏွစ္ခုမို႔ ျပန္ေပါင္း ၊ square root ရွာ ၊ ထြက္လာတဲ့ signal ရဲ႕ အင္နာဂ်ီကို integrator ကေန အင္တီဂရိတ္လုပ္ၿပီး သတ္မွတ္ထားတဲ့ threshold နဲ႕ျဖတ္ ။ ဒီလိုျဖတ္ၾကည့္လုိ႔ threshold ထက္ေက်ာ္ရင္ target ရွိတယ္ ၊ မေက်ာ္ရင္ target မရွိဘူးေပါ့။ ဒါပါပဲ။ ပံု(၆) မွာ သူ႔ အမွတ္နဲ႕သူထြက္လာမဲ့ signal ေတြကိုဆြဲျပထားပါတယ္။ ဒီ moving target system against the background of passive jamming နဲ႕ပတ္သတ္ၿပီး calculation ေတြ estimation အပိုင္းေတြေလ့လာလုိရင္ ကၽြန္ေတာ့္ ဂ်ီေမးလ္ကေနတဆင့္ ေတာင္းယူႏုိင္ပါတယ္ ။ အဆင္ေျပေျပေလ့လာႏုိင္ၾကပါေစခင္ဗ်ာ…
ပံု(၆) အမွတ္တစ္ခုခ်င္းဆီတြင္ထြက္ေသာ signal ပံုစံမ်ား
ပံု(၁) blog diagram of a radar with moving target system ကၽြန္ေတာ္တို႔ passive jamming ေတြရဲ႕ေႏွာင့္ယွက္မႈကိုပယ္ဖ်က္ႏိုင္တဲ့ ေရဒါစနစ္ တစ္ခုကိုအေသးစိတ္ေလး ေလ့လာၾကည့္ရၾကရေအာင္။ transmitter ပိုင္းကေတာ့ ခါတိုင္းလိုပါပဲ။ သိပ္ေထြေထြထူးထူးမရွိပါဘူး။ အားလံုး သိထားၾကတဲ့အတိုင္း master oscillator ဟာ radio frequency oscillation အတြက္ အဓိက source ပါပဲ ။ ဒါေၾကာင့္ master oscillator ကေန ကိုယ္လိုအပ္တဲ့ stability ျဖစ္တဲ့ frequency ကို လိုအပ္တဲ့ range အတြင္းထုတ္ေပးပါလိမ့္မယ္။ synchronized လုပ္ခ်င္တဲ့ frequency ကိုရေအာင္ divisor ကေနေလ်ာ့ခ်၊ Synchronizer ထဲကိုထည့္ၿပီး စနစ္တစ္ခုလံုးကို synchronized လုပ္ထားပါတယ္။ master oscillator ကေနထုတ္ေပးလိုက္တဲ့ frequency ဟာ ကၽြန္ေတာ္တို႔လုိအပ္တဲ့ RF မဟုတ္ေသးဘူး ၊ အရမ္းနည္းေနေသးတယ္ ဆိုရင္ Multiplier အသံုးျပဳၿပီးကုိယ္လုိအပ္တဲ့ frequency ထိေရာက္ေအာင္ ျမွင့္တင္ေပးပါတယ္။ ဥပမာ – ကၽြန္ေတာ္တို႔ oscillator ကေန 200 MHz ေလာက္ထုတ္ေပးတယ္ဆိုပါဆို႕။ ကၽြန္ေတာ္တုိ႔ လႊင့္မယ့္ RF က 10 GHz ေလာက္ရွိတယ္ဆိုရင္ အဆငါးဆယ္ေလာက္တင္လုိ႔ရမယ့္ Multiplier အသံုးျပဳရမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ ကိုယ္လုိအပ္တဲ့ frequency ရေအာင္လုပ္တဲ့ နည္းလမ္းေတြအမ်ားႀကီး ရွိပါတယ္။ mixer သံုးၿပီး filter နဲ႕ျပန္ျဖတ္ယူတာမ်ိဳးလည္းရွိပါ တယ္။ ကိုယ္အသံုးျပဳမယ့္ frequency ရၿပီးတဲ့ေနာက္ modulation လုပ္ပါတယ္။ ထြက္လာတဲ့ modulated signal ရဲ႕ ပါ၀ါကို power amplifier နဲ႕တင္ေပးၿပီး လႊင့္ထုတ္လုိက္ပါတယ္။ ဒါဆိုရင္ transmitter အပိုင္းကိုအၾကမ္းဖ်ဥ္း အေနနဲ႕ ၿပီးၿပီလို႔ ေျပာလုိ႔ရပါတယ္။ ဒီမွာကၽြန္ေတာ္တို႔ အန္တန္နာ တစ္ခုပဲအသံုးျပဳထားပါတယ္။ ဒီလုိဆိုရင္ ေသခ်ာေပါက္ antenna switch (antenna changer) ကိုအသံုးျပဳရပါမယ္။ အန္တန္နာကို ႏွစ္ခုအသံုးျပဳခ်င္ရင္လည္းျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ အီကိုေနာ္မီအရ ျဖစ္ႏိုင္မယ္ဆိုရင္ အန္တန္နာတစ္ခုပဲတပ္ဆင္ၿပီး antenna switch ရဲ႕အကူအညီနဲ႕ transmitter တစ္လွည့္ receiver တစ္လွည့္ အသံုးျပဳပါတယ္။ ျဖစ္ႏိုင္မယ္ဆိုရင္လို႔ေျပာရတာက တစ္ခ်ိဳ႕ system မွာ အန္တန္နာႏွစ္ခုကို သံုးမွကိုျဖစ္တာမ်ိဳးလည္းရွိတတ္ပါတယ္။ Mixer 1 ကဘာလုပ္သလဲ။ ကၽြန္ေတာ္တို႔ receiver ထဲမွာ radio frequency ေလာက္ႀကီး ျမင့္တဲ့ frequency နဲ႕အလုပ္ မလုပ္ႏုိင္ပါဘူး။ Mixer 1 က ကၽြန္ေတာ္တုိ႔အလုပ္လုပ္မယ့္ intermediate frequency ကိုေလ်ာ့ခ်ေပးပါတယ္။ ဘယ္လိုေလ်ာ့သလဲဆိုရင္ လြယ္လြယ္ ေလးပါ။ တကယ္က frequency Mixer ဆိုတာက multiplier တစ္ခုပါပဲ။ သူ႔အလုပ္က frequency ႏွစ္ခုကိုေျမွာက္မွာပါ။ ၿပီးရင္ အဲဒီႏွစ္ခုရဲ႕ႏွဳတ္လဒ္ ဒါမွမဟုတ္ ေပါင္းလဒ္ကို filter နဲ႕ဆစ္ထုတ္ပါတယ္။ အၾကမ္းဖ်ဥ္းေပါ့ေနာ္။ ေျမွာက္တယ္လည္းေျပာေသးတယ္ ႏွဳတ္လဒ္ေတြ ေပါင္းလဒ္ေတြေျပာေနတယ္ျဖစ္ေနမလားမသိဘူး။ reference signal ကို phase တူတာေပးတာမို႔ အဲဒါေလးေတြ ထြက္လာပါတယ္။ trigo အရပါ။ equation ေလးၾကည့္လုိက္ရင္ရွင္းသြားမွာပါ။ ၀ီကီပီးဒီးယား မွာရွင္းရွင္းလင္းလင္း ေရးထားပါတယ္။ http://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_mixer ဒီလင့္ေလးမွာဖတ္ၾကည့္လိုက္ပါ။ ကၽြန္ေတာ္တို႔အခု အေျခအေနမွာ ၀င္လာတဲ့ frequency က အျမင့္ၾကီး။ ေလ်ာ့ခ်ရမယ္။ 10 GHz ၀င္လာတယ္ဆိုပါစို႔ရဲ႕။ ကၽြန္ေတာ္တို႔က 500 MHz ေလာက္ထိေလ်ာ့ခ်မယ္ဆိုေတာ့ ႏွဳတ္ပစ္ရမယ္။ 10 GHz ထဲက reference signal ကိုႏွဳတ္ရင္ 500 MHz ရေအာင္ႏွဳတ္မယ္ဆိုေတာ့ reference signal ရဲ႕ frequency က 9.5 GHz ရွိကိုရွိရမယ္။ အဲေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တို႔ Local oscillator ကေန 9.5 GHz ရွိတဲ့ reference signal ကို Mixer 1 ထဲထည့္ၿပီး ရတဲ့ frequency ႏွဳတ္လဒ္ကို filter နဲ႕ဆစ္ထုတ္လုိက္ရင္ရၿပီေပါ့။ အဲဒီအလုပ္လုပ္မဲ့ frequency ကို intermediate frequency လို႔ေခၚပါတယ္။ ဟုတ္ပါၿပီ။ Mixer 1 ကေတာ့ဟုတ္ပါၿပီ။ Mixer 2 နဲ႕ 3 ကဘာလုပ္သလဲဆိုတာကို ဆက္လုိက္ၾကရေအာင္။ ကၽြန္ေတာ္တုိ႕ transmitter ကေနထုတ္လိုက္တဲ့ signal ကသိၿပီးသားျဖစ္လို႔ (ကိုယ္လႊင့္ထုတ္လိုက္တာပဲ ၊ကိုယ္သိတာေပါ့ passive jamming ရွိေနတဲ့ အေျခအေနမွာပဲဆက္စဥ္းစားၾကမယ္ေနာ္။ signal ရဲ႕ parameter ေတြ အားလံုးသိတယ္ဆိုပါစို႔။ အဲဒီအေျခအေနမွာ optimal processing ကေတာ့ whitening filter နဲ႔ matched filter ကို circuit မွာ series ခ်ိတ္ၿပီးထားတာပါပဲ။ ဒါဆို ဘာေၾကာင့္အဲလိုလုပ္ထားတာက optimal processing ျဖစ္ရသလဲဆုိတာသိဖို႔လုိလာၿပီေပါ့။ passive jamming ေတြရဲ႕ spectrum ကို ေရွ႕ပို႔စ္မွာ ကၽြန္ေတာ္ဆြဲျပထားပါတယ္။ Passive jamming ရဲ႕ fluctuation spectrum ဟာ Gaussian curve ျဖစ္ပါတယ္။ white noise လို flat spectrum မဟုတ္ပါဘူး။ ကၽြန္ေတာ္တို႔ေရဒါစနစ္ေတြ အားလံုးမွာ white noise ကအျမဲရွိတာမို႔ ရွိသမွ် detection စနစ္ေတြကို white noise ကိုဆန္႔က်င္ေအာင္ ဒီဇိုင္းဆြဲ ထားပါတယ္။ ဒီေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တို႔ရဲ႕ passive jamming ရဲ႕ sepctrum မွာသာ white noise မွာလို flat spectrum ရွိမယ္ဆိိုခဲ့ရင္ ဇာတ္လမ္းကအဲမွာတင္ျပတ္ၿပီမဟုတ္လား။ အဲေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တို႔ passive jamming ရဲ႕ sepctrum ကို flat spectrum ျဖစ္ေအာင္လုပ္ဖို႔ လိုလာပါတယ္။ ရွင္းေအာင္ေျပာရရင္ passive jamming ကို white noise ျဖစ္ေအာင္လုပ္တဲ့ သေဘာေပါ့။ အဲလုိလုပ္ဖို႔ whitening filter နဲ႔ matched filter ကို circuit မွာ series ခ်ိတ္ရတာပါပဲ။ ဒါေပမယ့္ တကယ္တမ္း circuit တည္ေဆာက္တဲ့အခါက်ေတာ့ technology အခက္အခဲေၾကာင့္ တည္ေဆာက္ရတာအလြန္ခဲယဥ္းေနပါတယ္။ ကၽြန္ေတာ္တို႔လုိအပ္တဲ့ frequency မွာဒီ filter ေတြလုပ္ဖို႔ဆိုတာအရမ္းခက္ခဲပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ လက္ေတြ႔မွာ ဒီ optimal processing circult ကိုအသံုးမျပဳပဲ quasi-optimal circuit ကိုပဲအသံုးျပဳၾကရပါတယ္။
ပံု (၁) block diagram of quasi-optimal detector with coherent accumulative filter Continue reading Signal processing algorithm against the passive jamming Passive jamming ေတြရဲ႕ intensity ဟာ လႈိင္းအလ်ား ၊ signal ရဲ႕ polarization ၊ ကၽြန္ေတာ္တို႔ေရဒါနဲ႔ jamming နဲ႔ တည္ရွိေနတဲ့ angle၊ ၿပီးေတာ့ passive jamming ရဲ႕ ဓာတု – ရူပအရည္အေသြး ေပၚမွာမူတည္ ေနပါတယ္။ ဒီ passive jamming ေတြထဲမွာမွ ကၽြန္ေတာ္အခုအဓိက ေလ့လာခ်င္တာက chaff cloud ( dipole ရွိေသာ သတၱဳေခ်ာင္းကေလး မ်ား တိမ္တိုက္ကဲ့သို႔ စုေ၀း ေနေသာ အစုအေ၀း ) ေတြအေၾကာင္းပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ chaff jamming လုိ႔လည္းေခၚေလ့ရွိပါတယ္။ အဲေတာ့ chaff jamming ေတြရဲ႕ intensity ေပါ့ဗ်ာ။
Chaff cloud ထဲမွာပါရွိတဲ့ dipole သတၲဳေခ်ာင္းေလးေတြဟာ λ/2 အလ်ား ရွိပါတယ္။ ဒီေကာင္ေတြအတြက္ သီးသန္႔ calculation လုပ္မထားတဲ့ေရဒါမွာဆိုရင္ အဲဒီ dipole ေလးေတြတစ္ခုခ်င္းဆီဟာ ကၽြန္ေတာ္တို႔ reciver မွာ target တစ္ခုခ်င္းဆီအေနနဲ႔လာေပၚေအာင္အထိ သူ႔ကိုထိမွန္ၿပီးျပန္လာတဲ့ signal က strong ျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီလို λ/2 အလ်ားရွိတဲ့ dipole ေလးေတြကို ေလထဲကိုျဖန္႔က်ဲပစ္ေလ့ရွိပါတယ္။ ေရဒါကမဖမ္းမိေစခ်င္တဲ့ ေလယာဥ္လာမဲ့လမ္းေၾကာင္းမွာေပါ့ဗ်ာ။ အဲလိုလုပ္လိုက္ရင္ receiver မွာက တားကတ္ေတြ အမ်ားႀကီးကို ျဖစ္သြားေရာဗ်ာ။ အဲဒီလုိျဖစ္သြားတဲ့ အေျခအေနမွာေရဒါေတြက တားကတ္ကို သီးျခားျပန္ျမင္ရေအာင္ လုပ္ထားတဲ့စနစ္ေတြရွိပါတယ္။ အဲဒီစနစ္ေတြအေၾကာင္းကို ကၽြန္ေတာ္ ေရးခ်င္လို႔လည္းခုလို dipole ေလးေတြရဲ႕ intensity ကိုဘယ္လို တြက္ေလ့ ရွိၾကလဲ ဆိုတာကိုအရင္ေျပာတာပါ။ dipole တစ္ခုရဲ႕ scattering cross-section ဟာ
Average angle အတြက္ကေတာ့
အဲေတာ့ dipole တစ္ခုခ်င္းဆီကေနမွတဆင့္ dipole အေရအတြက္ကို သိမယ္ဆိုခဲ့ရင္ dipole တိမ္တို္က္တစ္ခုလံုးမွာရွိတဲ့ dipole အားလံုးရဲ႕ intensity ကိုတြက္လို႔ရပါၿပီ။
η – dispersion factor ဒါကေတာ့အရိုးရွင္းဆံုးတြက္တဲ့နည္းလမ္းေလးတစ္ခုပါပဲ။ဒုတိယ method ေလးကေတာ့ dipole အေခ်ာင္းေလးေတြကို အထုပ္ေလးေတြနဲ႔ ထည့္ေလ့ ရွိပါတယ္။အထုပ္တစ္ထုပ္မွာ dipole အေရအတြက္ ငါးေသာင္းကေန တစ္သိန္းအတြင္းထည့္ေလ့ရွိၾကပါတယ္။ ငါးေသာင္းကေနစလို႔ ငါးေသာင္း တစ္ေထာင္ ၊ငါးေသာင္းႏွစ္ေထာင္ အစရွိတဲ့အတိုင္း ေထာင္ဂဏန္း အလိုက္တိုးတိုးသြားတတ္ၿပီး အမ်ားဆံုးတစ္သိန္း အထိထည့္ေလ့ရွိပါတယ္။ ဒီလို dipole ထည့္ထားတဲ့အထုပ္ေတြ ကိုေလယာဥ္ေပၚကေနပစ္ခ်တာျဖစ္ ပါတယ္။ ဒီလိုပစ္ခ်တဲ့အခါ ၁ ကီလိုမီတာကို ၁၀ ထုပ္ကေန အထုပ္ ၂၀ အထိခ်ႏိုင္ပါတယ္။ ဒါဆိုရင္ ၁ ကီလိုမီတာကို dipole ဘယ္ႏွစ္ေခ်ာင္း ပစ္ခ်မလဲဆိုတာတြက္လို႔ရၿပီေပါ့ေနာ္။ ဒါနဲ႔တင္မၿပီးေသးဘူးခင္ဗ်။ ပံုေလး ၾကည့္လိုက္ပါအံုး။ ၿပီးရင္ဆက္တြက္ၾကတာေပါ့။
M ကိုေတာ့ အထုပ္တစ္ထုပ္မွာပါတဲ့ dipole အေရအတြက္ရယ္ ၁ ကီလိုမီတာ မွာပစ္ခ်တဲ့ အထုပ္အေရအတြက္ရယ္ dispersion factor ကို ေျမွာက္ၿပီးရွာရပါတယ္။
အကြာအေ၀း မ်ားတဲ့အခ်ိန္မ်ိဳးမွာ ဒါနဲ႔တင္လံုေလာက္ပါၿပီ။ ဒါေပမယ့္ အကြာအေ၀းနီးလာတဲ့အခါမွာေတာ့ ပံုမွာျပထားတဲ့အတိုင္း antenna ရဲ႕ diagram က်ဥ္းလာတာေၾကာင့္ ပိုၿပီးရႈပ္ေထြးလာပါတယ္။ ပံုမွာ မ်ဥ္းေစာင္းေလး ေတြခ်ယ္ထားတဲ့အပိုင္းကိုခ်န္ထားရမယ္ေလ။
A – Antenna
ပံုမွာျမင္ေတြ႕ရတဲ့အတိုင္းကၽြန္ေတာ္တို႔လုိအပ္တဲ့ ထုထည္ဟာ စလင္ဒါ ပံုသ႑ာန္ျဖစ္ေနပါတယ္။အဲဒီ့ထုထည္ကိုအရင္ရွာထားရပါမယ္။အဲဒီ ေနာက္ ဒီ method ရဲ႕ intensity ကိုရွာလို႔ရပါၿပီခင္ဗ်ာ။
|
||||||
|
Copyright © 2010 Radar Technology for Myanmar - All Rights Reserved |
||||||