Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Chirp vs. Puls-Sonar - wieso so körnig?


von Jemin K. (jkam)


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Ich hätte da mal eine Frage: Beim Angeln verwendet man ja teilweise ein 
Seitensichtsonar, um Strukturen zu finden, wo sich gern Fische 
aufhalten:
https://trends.nauticexpo.de/humminbird/project-22014-322457.html

In den letzten Jahren sind die Hersteller dazu übergegangen, einen Chirp 
statt eines Einzelimpulses zu senden (Pulskompression), um die 
Recihweite zu steigern. Dabei habe ich aber den subjektiven Eindruck, 
dass dies zu "körnigeren" Bildern führt, selbst da, wo eigentlich genug 
Energie zurückreflektiert wurde - insbesondere auch gerade auf 
"homogenen" Flächen, wo also keine Einzelechos zurückkommen, sondern 
eine diffuse Überlagerung von "unendlich" vielen. Auch der 
Dynamikbereich wirkt kleiner.

Gibt es prinzipiell Gründe wieso Chirps dazu führen könnten, dass die 
Bilder körniger werden? Dies müsste wenn dann auch für normale vs 
Pulskompressions-Radare gelten, wo es ja ebenso gemacht wird. 
Phasenrauschen? Begrenzung des Dynamikumfangs durch kompliziertere 
Signalverarbeitung?

: Bearbeitet durch User
von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Grundsätzlich nicht. Man stimmt ja seine Suchfrequenzen immer auf das 
Objekt ab, das gesucht wird. Daher darf man davon ausgehen, dass schon 
der richtige Sendepuls gesendet wird. Allerdings ist das bei nicht 
bekannten Objekten nicht so ganz eindeutig: Generell erhält man durch 
einen Chirp statistisch gesehen bessere Daten. Das gilt aber im 
Einzelfall nicht. Auch ist Chirp nicht gleich Chirp.

Zudem darf man ein Sonar nicht mit direkt mit einem Radar vergleichen, 
das elektromagnetische Wellen nutzt. Es gibt im Wasser einige 
Wellenkompressionseffekte, die die Reichweite gerade hoher Frequenzen 
und deren Beitrag zur Gesamtinformation stark einschränken. Das ist in 
Wasser nicht viel anders, als in Luft.

Beim Wasser kommen z.B. Effekte wie Oberflächenspannung und Clustering 
zum Tragen, sowie die Auswirkung der Schwere von Partikeln und 
Verschmutzung. Auch die Strömungen und Dichteänderungen in Gewässern 
sind Störfaktoren.

: Bearbeitet durch User
von Klaus K. (Gast)


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Chirps bedienen sich eben Spread Spectrum Algorithmen und diese werden 
eben benutzt um Signale "aus dem Rauschteppich (geringes SNR) ziehen" .
Die Körnigkeit ist lediglich die Abbildung des Grundrauschens.

https://de.wikipedia.org/wiki/Chirp_Spread_Spectrum
https://dualplus.ibdrigo.de/ueb_19/uebertragung_kommentiert.pdf

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