UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN

AREQUIPA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y

SERVICIOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

SEMINARIO DE TESIS

“DISEÑO Y REALIZACIÓN DE UN SIMULADOR DE

RADAR”

ESTUDIANTE

: CERVANTES CASTRO, ALONSO A.

20090983

DOCENTE

: ING. HAROLD GÓMEZ

Arequipa-Perú

2015

1. PROYECTO

“DISEÑO Y REALIZACIÓN DE UN SIMULADOR DE RADAR”

2. OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objetivo de este proyecto es encontrar una herramienta software que permita el diseño y realización de un Radar Pulsado, y la observación de sus características básicas. Para ello se ha empleado la herramienta de Mathworks Simulink 5.0, que interacciona con Matlab 6.5 en la adquisición y presentación de resultados.

En la implementación del modelo se han hecho una serie de simplificaciones en los componentes físicos del sistema de radar, haciendo uso de las herramientas proporcionadas por Simulink.

Simulink es un programa muy potente de procesamiento de señales, tanto continuas como discretas. Tras un proceso de aprendizaje del programa, se llega a la conclusión de que es una herramienta válida para modelar los requerimientos físicos del sistema, y que actualmente es muy utilizada para la realización de simuladores de vuelo, procesadores digitales de radar, sistemas de posicionamiento y navegación, altímetros, etc.

Se pretende dar aplicación práctica a la detección de un blanco en movimiento por parte de un Radar Pulsado con las siguientes características básicas:

Monoestático (antenas transmisora y receptora situadas en el mismo emplazamiento). Primario (el blanco es pasivo y no colabora en la detección). De Exploración o Vigilancia (rastreo continuo de su entorno en busca de blancos). Pulsado (el Transmisor emite energía electromagnética en forma de un tren de pulsos

de anchura t seg y de periodo Tprf, y espera la llegada de los ecos producidos por el rebote de esta señal sobre el blanco).

3. PROBLEMA

La mayoría de proyectos que en la actualidad están relacionados con la simulación de radares, están orientados a aplicaciones militares para la realización de simuladores de vuelo, seguimiento y guiado de misiles, reconocimiento de superficies…El número de proyectos propuestos para desarrollar simuladores de radar con Simulink es variado, pero sólo se ha encontrado documentación más o menos detallada en Internet acerca de un par de proyectos.Como ejemplo se citan algunos trabajos que se llevan en la actualidad o se han realizado recientemente:

Demostración Software interactiva de procesado de arrays de radar. Implementación de un receptor de radar de alto rendimiento utilizando herramientas

de diseño DSP de Mathworks y Xilinx. Implementación de un radar doppler meteorológico en una FPGA. Simulador de una plataforma única de FSS (Fixed Scan Schedule). Sistema de Radar Pulsado (V1.0). Modelo de Cadena de Markov para un Detector de Radar.

4. PRINCIPIOS BÁSICOS DEL RADAR

4.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El término radar es la contracción de las palabras radio detection and ranging. El nombre refleja la importancia que tenía en los comienzos de la investigación con estos sistemas, el encontrar un dispositivo que detectara la presencia de un blanco y que midiera la distancia a él.

El radar es un sistema electromagnético empleado para la detección y localización de objetos reflectantes. El modo de operación está basado en la radiación de energía electromagnética al espacio y la detección del eco reflejado por un objeto. Por objeto se entiende o bien blanco (objeto deseado), o bien clutter (blanco no deseado).

El Transmisor genera una señal electromagnética que es radiada al espacio por la antena transmisora. Una parte de esta energía transmitida es interceptada por el blanco y reirradiada en todas direcciones. La antena receptora recoge la energía reirradiada en su dirección, y se la proporciona al equipo Receptor. Aquí es procesada la señal para discernir sobre la presencia o no de blanco (alarma).

Un radar obtiene información del blanco comparando la señal de eco recibida con la señal que fue transmitida. La presencia del blanco se anuncia cuando la señal del eco es lo suficientemente fuerte como para superar el umbral de detección Vt fijado en el Receptor.

A partir de esta señal recibida se puede extraer cierta información. Por ejemplo, la distancia al blanco se obtiene midiendo el tiempo que tarda la señal radar en alcanzar el blanco y volver.

La forma de onda radar más corriente es una serie repetitiva de pulsos de muy corta duración, que modulan una señal portadora sinusoidal. Este tipo de radar se denomina Radar Pulsado, ya que emplea un tren de pulsos para la exploración y detección de blancos en el espacio.