パルス圧縮

　超音波でパルス圧縮、中心周波数41kHzくらいでΔF2kHz、パルス幅20msecで、パルス圧縮比100くらい。DAC/ADCは100kHzで通してる。サンプリング周波数が中心周波数の2.4倍程度だから、波形を見ても波には見えない。けどちゃんと相関取れてる。

　相関の結果がいい感じにサイドローブ有って、教科書通りという感じ。

　FFTの結果はちょっと広がってる。サンプリング周波数が低い影響?

　フィルタリング後のパルス幅は1msecくらい。20msecを100倍して1msecなので、ちょっと広い感じ?


　ADCのバッファは150msecくらいかな。超音波距離計なら50mくらいのレンジ。
　ただ、後述の理由で、パルス幅が20msecなら最短距離は3.4mとなる。この距離以内に有る目標は探知することができない。近距離で使うなら、パルス幅を短くする必要がある。


　パルス圧縮でフィルタリング後が1msecとして、「精度が1msec」ということではない。「分解能が1msec」ということになる。1msecで超音速なら35cmくらいの分解能。
　2つの物体の距離が35cm以上離れていれば、分けて認識することができる。それより近い距離にある物体は、1つとして認識してしまう。
　ということになるはず。反射波で試したことがないので正しいところは不明。

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　某艦載レーダーはパルス幅が最大51usec、最小6.4usecで、PCRは128。となると、最大0.4usec、最小0.05usecくらいの分解能になる。0.4usecなら120m、0.05usecなら15m程度の分解能になる。パルス幅が短ければ分解能が高く、パルス幅がながければ遠くまで検出できる。はず。

　パルス幅が長いと、自分が送信中に反射波が帰ってきてしまう。例えば51usecなら約7.5km以内の物体は、レーダーを送信中に反射波が返ってくるので、この距離より近い目標を探知することができない。6.4usecなら、1km以内の物体は見えない。
　艦隊防空で1km未満まで接近されると迎撃できない、と言うのはちょっと不安な感じだけど、そもそもその距離なら対空ミサイルの最短射程を下回っているだろうし、RAMの最短距離に迫る距離となる。1kmは結構長い距離だけど、この範囲内の目標を探知する必要はない、ということなんだろう。そもそもその距離まで接近された時点で負けだろうし。

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　超音波でパルス圧縮、チープなマイコンだと厳しい気がしてきた。とは言えPCで処理するにしても、シリアルポートがボトルネックになる。

　とりあえず、今はDACのバッファを無駄に大量に使っているし、ADCも2ch分取っている。測距するだけなら、ADCは1chでいいし、外部のオペアンプとかで逆位相を作るならDACのデータも半分で済む。ADCの前にオペアンプを付けてフルスイングさせればADCの分解能も低くていいから、データ量は半分になる。
　ということで、更新レートが低くていいなら、マイコンでも簡単なパルス圧縮はできそうな気がする。
　でもモノパルスシーカーとか作るとなると、どうかなぁ。