Scalable front-end digital signal processing for a phased array radar demonstrator

Winterstein, F. ; Sessler, G. ; Montagna, M. ; Mendijur, M. ; Dauron, G. ; Besso, P.

The European Space Agency (ESA) is in the process to develop a ground-based space surveillance radar for its involvement in the Space Situational Awareness (SSA) Preparatory Programme [1]. The radar is intended to systematically survey and track all objects above an altitude dependant size threshold in the low Earth orbit and, based on these data, maintain a catalogue with physical and orbital information. Phased array radar demonstrators are currently being developed by industry in cooperation with ESA. These radars are precursor systems and will assist in the definition of the final SSA radar architecture. In support of these developments a small-scale phased array radar demonstrator is being developed at the European Space Operations Centre (ESOC). The system is not intended to detect space debris objects but to implement the general functionality of its large-scale counterparts. This paper describes the mini-radar design and implementation. Furthermore, measurement results showing the performance of the system are presented. In order to cope with the high data processing throughput demand at the multi-channel receiver, an efficient field-programmable gate array (FPGA) implementation is adopted for the front-end pre-processing and digital beam-forming. As the computational burden for the forthcoming SSA phased array radar architecture including several hundreds or thousands of receiver elements is very high, an estimation of computational complexity for different signal processing building blocks is presented here.

Tłumaczenie polskie:

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) jest w trakcie opracowania naziemne radaru przestrzeń za udział w kosmicznej świadomości sytuacyjnej (SSA) przygotowawcze programu [1].Radar ma systematycznie badać i śledzić wszystkie obiekty powyżej progu o wysokości zależnej od wielkości, w niskiej orbicie Ziemi i na podstawie tych danych, utrzymują się katalog z informacji fizycznej i oczodołu. Rozłożone demonstranci radarowe tablicy są obecnie opracowywane przez przemysł we współpracy z ESA. Te systemy są radarów prekursora i pomoże w definicji końcowego architektury SSA radarowego. Na poparcie tych zmian drobnych stopniowo demonstrator radar tablicy jest realizowany w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC).System nie jest przeznaczony do wykrywania obiektów odpadów kosmicznych, ale do realizacji ogólnej funkcjonalności swoich odpowiedników na dużą skalę. W artykule opisano mini-radar i wdrożenia. Ponadto, wyniki pomiarów pokazano na działanie systemu jest przedstawiony. Aby poradzić sobie z wysoką przepustowość przetwarzania danych popyt na wielokanałowy odbiornik, wydajny pole Programmable Gate Array (FPGA) realizacja jest przyjęte dla front-end wstępnego przetwarzania i cyfrowego formowania wiązki. Jako obliczeniowe obciążenie dla przyszłej architekturze SSA etapowego radaru tablicy w tym kilka setek lub tysięcy elementów odbiornika jest bardzo wysoki, szacowanie złożoności obliczeniowej dla różnych bloków przetwarzania sygnałów budowlanych przedstawione tutaj.

Tapety na pulpit z kategorii Bez kategorii są dostępne w rodzielczościach ekranu:

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *