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Thesis etd-02132004-134405


Thesis type
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Author
Balleri, Alessio
email address
ppps.alemat@jumpy.it
URN
etd-02132004-134405
Thesis title
ANALISI STATISTICA DI DATI POLARIMETRICI DI CLUTTER MARINO AL VARIARE DELLA RISOLUZIONE
Department
INGEGNERIA
Course of study
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Supervisors
relatore Gini, Fulvio
relatore Verrazzani, Lucio
relatore Prof.ssa Greco, Maria Sabrina
Keywords
  • analisi statistica
  • clutter marino
  • dati polarimetrici
Graduation session start date
05/03/2004
Availability
Withheld
Release date
05/03/2044
Summary
Nei problemi di rilevamento tramite apparati radar, la corretta decisione circa la presenza di un bersaglio può essere compromessa dalla presenza di inevitabili disturbi di varia origine fisica.
Se da una parte esistono ottimi modelli statististici che rappresentano i disturbi dovuti al rumore di origine termica, proprio di ogni dispositivo elettronico, lo stesso non si può dire per un altro tipo di disturbo caratteristico dei sistemi radar.
Quest’ultimo, noto come clutter, è dovuto all’eco indesiderata prodotta da oggetti di varia natura, come onde del mare, nebbia, pioggia, suolo, ecc...
In realtà le cause che generano il segnale di clutter non sono definibili in modo assoluto in quanto dipendono dalla funzione svolta dal radar stesso; ad esempio, se la pioggia causa echi indesiderati per la maggior parte delle applicazioni, produce invece un segnale utile per i radar metereologici.
In generale però, riferendoci a sistemi di rilevamento di bersagli mobili, quali navi e aerei, il clutter si considera prodotto da oggetti fissi o lentamente variabili, quali il suolo, la vegetazione, il mare, le nuvole, gli uccelli, ecc...
Per molti anni è stato utilizzato il modello Gaussiano per rappresentare le componenti in fase ( I ) e in quadratura ( Q ) dell’inviluppo complesso del segnale di clutter. Questo perché i vecchi radar avevano una bassa risoluzione e quindi, illuminando un’ampia zona, ricevevano echi prodotti da un numero molto grande e praticamente costante di scatteratori indipendenti; erano quindi verificate le ipotesi del Teorema del Limite Centrale.
Con l’introduzione di radar a risoluzione sempre maggiore si è presentata la necessita di introdurre nuovi modelli.
La deviazione delle caratteristiche del clutter rispetto al modello Gaussiano si manifesta soprattutto per la presenza di impulsi di notevole intensità detti spike. La densità di probabilità dell’inviluppo del segnale di clutter presenta dunque delle code più lunghe che degradano le prestazioni del ricevitore a filtro adattato ottimo per il disturbo gaussiano.
Un ricevitore per la rivelazione di bersagli che modelli il clutter con una distribuzione Gaussiana avrebbe una probabilità di “falso allarme” elevata, in quanto ogni spike sarebbe interpretato come bersaglio. E’ quindi fondamentale, per ottimizzare le prestazioni di un radar ad alta risoluzione, modellare correttamente il disturbo.
Gli approcci possibili per affrontare questo tipo di problema sono due: il primo si basa sulla fisica dei meccanismi di riflessione della superficie marina e terrestre per ottenere un modello statistico teorico da confrontare con i dati reali; il secondo si basa sull’analisi statistica dei dati reali per ottenere un modello che abbia un chiaro senso fisico. Seguire esclusivamente il primo approccio può essere troppo laborioso e può portare ad un modello troppo complicato.
In questo lavoro si è seguito il secondo approccio. Dopo aver fatto l’analisi di un database di dati reali di clutter di lago registrati dal radar IPIX, si sono confrontati i risultati con modelli statistici teorici che avessero un senso fisico.
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