Το μάθημα πραγματεύεται εισαγωγικά θέματα στα συστήματα ραντάρ και την τηλεπισκόπιση. Έμφαση δίνεται στα υποσυστήματα ψηφιακής επεξεργασίας σημάτων ραντάρ. Οι κύριοι στόχοι του μαθήματος είναι δύο. Πρώτον, η κατανόηση της λειτουργίας των βασικών υποσυστημάτων και αλγορίθμων ενός συστήματος ραντάρ. Δεύτερον, η προσαρμογή των αλγορίθμων αυτών ανάλογα με την εφαρμογή και τις απαιτήσεις της.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

• Να εξηγεί την λειτουργία ενός γενικού συστήματος ραντάρ και να κατανοεί τις δυνατότητες ενός συστήματος που τους δίνεται.
• Να κατανοεί ποιος αλγόριθμος πρέπει να χρησιμοποιηθεί αναλόγως των απαιτήσεων της εφαρμογής του συστήματος ρανταρ.
• Να σχεδιάζει και να υλοποιεί σε MATLAB/Python τους αλγορίθμους επεξεργασίας σήματος ενός βασικού συστήματος ρανταρ.

Τελική εξέταση (70%) και εργασίες σε Matlab (30%).

Ο έλεγχος τις κατανόησης των προηγούμενων θεμάτων θα γίνει μέσω ενός αριθμού 5 εργασιών σε MATLAB ή Python στις οποίες οι φοιτητές θα κληθούν υλοποιήσουν τις βασικές κατηγορίες αλγορίθμων. Επίσης μέσω της τελικής εξέτασης ο φοιτητής θα κληθεί να εξηγήσει πως μπορεί να γενικεύσει τα θεωρητικά αποτελέσματα αλλά και να συγκρίνει διαφορετικές σχεδιαστικές επιλογές.

• Εισαγωγή στα ραντάρ (1η εβδομάδα)
• Βασικές τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας σήματος (DFT, ψηφιακά φίλτρα) (2η εβδομάδα)
• Βασικές ιδέες ραντάρ: Εισαγωγή στα υποσυστήματα, η έννοια του γρήγορου και αργού χρόνου, ο κύβος δεδομένων του ραντάρ (3η εβδομάδα).
• Μοντέλα σημάτων: εξίσωση ραντάρ, διατομή ραντάρ, ανακλάσεις, συχνοτικά μοντέλα (ολίσθηση Doppler) (4η εβδομάδα).
• Προσαρμοσμένο Φίλτρο (ΠΦ): ΠΦ για μέτρηση απόστασης, διακριτική ικανότητα απόστασης, ΠΦ για κινούμενους στόχους, συνάρτηση αμφιβολίας (5η εβδομάδα).
• Κυματομορφές ραντάρ: Τετραγωνικός παλμός, ριπή παλμών (6η εβδομάδα)
• γραμμική διαμόρφωση συχνότητας (LFM), FM συνεχούς κύματος (FMCW) (7η εβδομάδα),
• σύγκριση bandwidth/Doppler και διακριτικής ικανότητας κυματομορφών. Κυματομορφές ραντάρ για συγκεκριμένες εφαρμογές (επίγεια οχήματα, εναέριοι στόχοι, καιρός, τηλεπισκόπηση) (8η εβδομάδα).
• Επεξεργασία Doppler: Ολίσθηση Doppler σε σήματα ράδιο, γράφημα Doppler-απόστασης (9η εβδομάδα).
• Θεωρία ανίχνευσης: Κανόνες MAP/ML, διανυσματικό μοντέλο ανίχνευσης ντετερμινιστικών σημάτων (10η εβδομάδα),
• Κανόνας Neyman Parson και ROC (11η εβδομάδα).
• Συστοιχίες κεραιών: γραμμική στοιχειοκεραία, μοντέλα κίνησης στόχων, beamforming και ο αλγόριθμος MUSIC για εκιμηση γωνίας άφιξης (ΑοΑ), Doppler-AoA προφίλ (12η εβδομάδα).
• Συστήματα SAR και απεικόνιση (13η εβδομάδα).