Diskussion:Modulierte Rückstreuung

Die Löschung der Seite „Modulierte Rückstreuung“ wurde ab dem 21. November 2008 diskutiert und abgelehnt. Für einen erneuten Löschantrag müssen gemäVorlage:SS den Löschregeln neue Argumente vorgebracht werden.

falsches Lemma

Nach den Ausführung im engl. Artikel ist die hier beschriebene Anwendung nur ein Teilgebiet. --Hermann Thomas 11:32, 3. Okt. 2008 (CEST)

Irgendwie wird der Begriff auch häufig in theoretischen Abhandlungen über Radargeräte verwendet! (siehe Überhorizontradar) Signaturnachtrag: 84.188.79.178, 18:37, 8. Okt. 2008 (CET)

Ich habe den Artikel nach Backscatter Radio Link verschoben und unter Backscattering eine Weiterleitung zu Rückstreuung eingerichtet. – Rainald62 14:11, 4. Jul. 2010 (CEST)

Ob das Lemma besser ist? Erstens wird meistens keine Verbindung aufgebaut. Zweitens, was Wunder, gibt es kaum Google-Treffer für diesen semantischen Unsinn.

• rfid: Ungefähr 21.200.000 (nur so zum Vgl.)
• "backscatter radio link": 896 (nicht wirklich etabliert)
• "backscatter radio link" -wikipedia: 341 (oops, auch das noch - und worum geht es da, außer um rfid?)
• "backscatter radio link" -wikipedia -rfid: 87 (viele über ein Buch von Lambert M. Surhone)
• "backscatter radio link" -wikipedia -rfid -surhone: 4

Und wer ist Lambert M. Surhone? Lambert M. Surhone is a proxy for VDM Publishing, which publishes print-on-demand compilations of Wikipedia articles. Also besser so

• "backscatter radio link" -wikipedia -surhone: 157, aber
• "backscatter radio link" -wikipedia -surhone -"backscatter radio link budget": 16

Fazit: sofort verschieben, bevor noch mehr Bücher mit falschem Titel gedruckt werden! Ich schlage "Modulierte Rückstreuung" vor, Verhandlungssache. – Rainald62 23:47, 13. Feb. 2011 (CET)

Theoriefindung.

Mal mit dem gleichen Argument (Quantität kommt vor Qualität) in Google die "Modulierte Rückstreuung" suchen lassen. Dann findet man im Wesentlichen nur sich selbst.

Dieser Artikel ist ein schönes Beispiel, wie zu einem radartypischen Lemmanamen de:Rückstreuung = en:Backscattering anfänglich eine unpassende (Nicht-Radar) Erklärung gefunden wird, dann versucht wird, zu der Erklärung auch einen passenderen Namen zu finden; und der gleiche Editor, der diese Verschiebung vorgenommen hat, regt sich dann darüber auf, dass der Lemmaname wieder falsch sei. Der nunmehr dritte Versuch wird durch Google (wenn Wikipedia ausgeklammert wird, genau 18 mal gefunden. Glöckwonsch!

Der Inhalt gehört eigentlich mit in das Lemma RFID. In der Englischen Wikipedia wird das auch genau dort abgehandelt, sogar mit dem gleichen Bild.

Im Übrigen: die Erklärung mit den Seitenbändern klingt zwar schön, aber das Thema mit der Antenne, deren Fußpunkt im Takt einer Transponderantwort kurzgeschlossen wird, das gehört zu Forward-scattering und zu Bistatic- bzw. genauer: zu Barriere-Radar. ≡c.w 17:35, 15. Feb. 2011 (CET)

Hier geht es um modulierte Rückstreuung. Und weil unmodulierte Rückstreuung radartypisch ist (natürlich bei weitem nicht exklusiv, siehe etwa Rutherford Backscattering Spectrometry) war das ursprüngliche Lemma "Backscattering" nicht nur zu allgemein, sondern irreführend. Ich hatte es damals auf das im Artikel vorgefundene "Backscatter Radio Link" verschoben, ohne zu prüfen, ob das ein etablierter Begriff ist, Asche auf mein Haupt. "Modulierte Rückstreuung" passt semantisch besser und kann immerhin 2 Google-Treffer in deutschen Büchern vorweisen, weit gewichtiger als der eine (1) Treffer in englischen Büchern für "Backscatter radio link" -"Backscatter radio link budgets".

Wenn nicht ein besserer Lemma-Vorschlag kommt, werde ich die Beschreibung des Verfahrens demnächst in RFID einarbeiten. Dort kann es ruhen, bis die Idee, das Verfahren für andere Anwendungen als bloß zur Identifizierung zu nutzen, etwa für Transponder mit eingebauten Sensoren, in Stückzahlen eingesetzt wird. – Rainald62 22:36, 15. Feb. 2011 (CET)

Barrière Radar ist Sicherheitstechnik, die seit etwa 2003…2005 patentgeschützt auf dem Markt ist. Es wird teilweise schon auf Flugplätzen integriert in ein ASDE-System eingesetzt. Es zeigt sowohl passive sich bewegende Objekte an (selbst wenn es nur ein Fuchs ist) und stellt auch den Weg von Transponderobjekten (Träger von Sicherheitsausweisen) dar. Ihr Vorteil ist die für Sicherheitstechnik relativ große Reichweite von etwa 60…100 Metern pro Gerät bei moderatem Preis. Nachteil ist eine notwendige Infrastruktur in der Verkabelung, die aber auf Flugplätzen ohnehin flächendeckend für das Beleuchtungssystem vorhanden sein muss. Das Messprinzip ist ein FMCW-Radar, welches Monopuls-Antennen für einen Phasenvergleich zur Richtungsbestimmung nutzt. Aus Richtung und Laufzeitveränderung wird ein abbildendes bistatisches Radar hoher Genauigkeit realisiert. Mögliche Antworten passiver Transponder werden zusätzlich alphanumerisch dargestellt. Ein flächendeckendes System von Barrière Radars auf 24 GHz hat gegenüber einem Surface Movement (Puls-)Radar mit notwendig hoher Leistung im Bereich von 25…96 GHz bei vergleichbarer und oft besserer Genauigkeit enorme preisliche Vorteile. Es wird auf den Flugplätzen zusätzlich vor allem in den Bereichen eingesetzt, die durch Gebäude verursacht eine Schattenzone für das vor Jahren installierte SMR darstellen. Der Weg von Streifenpersonal (früher z.B. durch ein Schlüsselschaltersystem geprüft) wird neben der Überwachung von Fremdpersonalbewegungen jetzt automatisch dokumentiert. In Deutschland wird es von offizieller Seite noch nicht eingesetzt. Wahrscheinlich sind dessen Beschaffungsvorgänge einfach zu träge.

Die Einarbeitung dieser Transponderfunktion in RFID halte ich für die beste Lösung. Eine Erzeugung von Signalen in den Seitenbändern lässt sich zwar nicht leugnen und wäre auch bei reinem monostatischem CW auswertbar, hat aber bei bistatischem FMCW untergeordnete Bedeutung (hier also höchstens als Messfehler). Im Empfänger des Barrière Radars wird einfach die Änderung in der Signalstärke nach einem Differenzierglied ausgewertet. Dieses Differenzierglied ist ohnehin notwendig, um den Pegel des auf direktem Wege empfangenen Signals zu unterdrücken. Erst danach wird die Frequenz der Signaländerungen mit dem auf direktem Weg empfangenen Signal durch Mischung verglichen. Das Amplitudenmuster wird dann mit einem Sollwert aus einer Tabelle verglichen und dann entweder als Transponderantwort weitergeleitet oder es wird ein Alarm ausgelöst. Die Frequenzänderung dieses Signalanteils ist das Maß für den erlittenen Umweg. Werte gleicher Frequenzänderung bilden in einer Ebene Ortskurven in Form von Ellipsen mit den Standorten des Senders und des Empfängers als Brennpunkte. Ein Phasenvergleich beider Empfänger hinter der Monopulsantenne ist das Maß für die Abweichung von der Hauptrichtung. Der Schnittpunkt dieser Richtung mit der Ellipse ergibt den Standort des Objektes. Die Ortsveränderung dieses Objektes als Funktion der Beobachtungszeit wird mit in die Routine zur Unterdrückung von Falschalarmen einbezogen.

Oft und gern wird das Barrière Radar mit der Funktion einer Lichtschranke verglichen. Das ist aber nur sehr begrenzt anschaulich. Ein Radar ist erst dann ein Radar, wenn es eine Entfernung (durch Laufzeitmessung) von reflektierten (und nicht nur den einfach unterbrochenen Fluss von) Signalen bestimmt. Das kann eine Lichtschranke nicht. ≡c.w 11:42, 16. Feb. 2011 (CET)

Vielen Dank für die Ausführungen. Die Signalverabeitung ist mir noch nicht ganz klar. Wie sieht ein Differenzierglied aus, hinter dem man Frequenzmischung mit der Trägerwelle betreiben kann? – Rainald62 22:49, 16. Feb. 2011 (CET)

Es ist nicht die Trägerfrequenz. Es ist das sägezahnförmig linear frequenzmodulierte Signal im Basisband aus dem Summenkanal der Monopulsantenne welches die Referenz bildet (Monopuls ist hier allerdings etwas verwirrend, weil es kein Pulsradar ist). Das Signal im Basisband hat immer noch mehr als 200 MHz Bandbreite; es wird auch ungewöhnlich schnell durchgesweept. Längere Laufzeiten bewirken einen Frequenzunterschied von wenigen Hertz zwischen dem direkt empfangenen Signal und dem über einen Umweg empfangenen Signal, das auch überwiegend über den Differenzkanal empfangen wird. Das Problem ist nur, die ständig vorhandenen Reflexionen am Boden von sich verändernden Signalen zu unterscheiden und gleichzeitig nicht bei jedem herabfallenden Blatt Alarm auszulösen. Als Differenzierglied kann ich mir auch höchstens einen mit starker, aber etwas träger Gegenkopplung beschalteten OPV vorstellen, falls das nicht sogar schon digital gemacht wird. Der Empfänger ist nur noch ein single Chip mit folgendem FPGA gleich in der Patchantenne integriert und was da drin alles passiert, muss ich dem Hersteller glauben. ≡c.w 08:31, 17. Feb. 2011 (CET)

Theoriefindung

Was da Differenzierglied genannt ist, könnte ein logarithmischer (jedenfalls nichtlinearer) Verstärker sein, an dessen Ausgang dann u. a. die Differenzfrequenz auftritt.

Die 200 MHz sind möglicherweise nicht die Frequenz des Sägezahns, sondern der Frequenzhub des Trägers, denn da die Welle innerhalb von 1/200 MHz = 0.5E-8 s nur 1.5 m zurücklegt, wären sonst Umwege etwa von 0.5 m, 2 m, 3.5 m nicht zu unterscheiden, ja selbst ein Umweg von 5 m wäre bei einer Reichweite von 60 bis 100 m nicht unwahrscheinlich. Diese Mehrdeutigkeiten wird man vermeiden wollen, wenn Ortung gefordert ist.

Andererseits treten bereits bei einer Sägezahnfrequenz von nur 3 MHz (und 200 MHz Frequenzhub) Differenzfrequenzen von 2 MHz pro Meter Umweg auf, sodass es sich bei den wenigen Hz – ich spekuliere mal – um die Daten des Transponders handeln könnte. – Rainald62 21:21, 17. Feb. 2011 (CET)

Was sind wenige Hertz im Verhältnis zu 24 GHz? Andersherum: wenn ein FMCW als Altimeter eine Höhe von 30 km messen können muss und deswegen ein Modulationsmuster im Kiloherzbereich haben muss, ist das was anderes, als die hier nur maximal nötigen 10 bis 20 Meter. Vielleicht siehst du dir mal an, wie ein FMCW- Radar funktioniert, bistatisch geht das genauso, nur der Faktor 0.5 entfällt und es muss in dieser Gleichung die Laufzeit des Referenzsignals abgezogen werden. Mehrdeutigkeiten sind dem Empfänger egal, da der Messbereich nicht 100 m sondern doch nur der Umweg, also eben hier z.B. die mal angenommenen 5 m ist. Selbst beide Werte wären völlig unkritisch; die 5 m kriegt jede sägezahnförmige Modulationsänderung unambiguous überbrückt wenn sie im Gesamtablauf nun nicht gerade kleiner als 20 ns ist - und das wäre sinnloser Aufwand. Ich denke mal, die Werte sind so gewählt, dass ein möglichst einfacher und billiger A/D-Wandler mit dem Datenstrom zurechtkommt. Da es nur Differenzfrequenzen sind, ist das eine einfach zu erfüllende Forderung. Genaue Daten kenne ich leider nicht, man kann da auch nicht sinnvoll messen. Der früheste Punkt, wo man zerspanungsfrei rankommt ist am Ausgang der Antenne und dort misst man schon an einem USART-Ausgang.

Egal wo der Sweep gerade ist, das Empfangssignal sollte in unbewegtem Gelände in der betrachteten Zeit im Wesentlichen konstant sein. Aber gerade die Änderung der Amplitude des empfangenen Signals ist wichtig, diese zeigt an, dass ein zusätzlicher forward- oder sideward-scatterer eingedrungen ist. Diese Änderung des Empfangssignals würde ein LogAmp doch nur verringern! Diese Änderung muss auch nicht immer eine Vergrößerung des Empfangssignals sein. Im Gegenteil: Das ist im Bereich der Fresnell'schen Zonen und bei der Wellenlänge ist zu erwarten, dass das Signal bei der kleinsten Bewegung stark fluktuiert.

Die Daten des Transponders machen hingegen keinen Frequenzhub. Sie sind nur eine Änderung der Amplitude des gesamten Frequenzgemisches von dem gleichen Objekt am gleichen Ort ohne Transponder. Und sie sollten in einem Takt erfolgen, der sich von der natürlichen Fluktuation des Signals während sinnvoller Bewegungsgeschwindigkeiten unterscheidet.

(Ich hätte jetzt beinahe noch da oben einen Link zu FMCW-radar gelegt, aber ich habe zum Glück vorher einen Blick darauf geworfen und da fiel mir nur der Satz ins Auge: „Da nicht mehr Senden auf Empfangen umgeschaltet werden muss wie beim Dauerstrichradar…“ – da hat es mich geschüttelt und ich habe davon Abstand genommen. So kenne ich die Wikipedia! Naja: weniger umgeschaltet werden muss ja auch nicht. ;-) ≡c.w 23:29, 17. Feb. 2011 (CET)

Ja, der Fehler war mir auch aufgefallen, ich hatte allerdings statt "nicht mehr" oder "nicht weniger" das "Dauerstrich" im Visir, muss Pulsradar heißen – Kleinkram.

Zur Ortung schriebst Du oben: "Der Schnittpunkt dieser Richtung mit der Ellipse ergibt den Standort des Objektes", jetzt aber: "Mehrdeutigkeiten sind dem Empfänger egal". Das passt nicht zusammen. Mehrdeutigkeiten würden zu mehreren konzentrischen Ellipsen führen. – Rainald62 10:25, 18. Feb. 2011 (CET)

Nein: Ich habe ausgesagt, dass eventuelle Mehrdeutigkeiten auf einer Entfernung von 10 bis 20 Metern einen Zyklus der Modulationsänderung von kleiner als 10 Nanosekunden pro 3 Meter verlangt. Eine solch hohee Änderungsfrequenz ist wegen dem notwendigen Schaltungsaufwand extrem unwahrscheinlich und deswegen braucht man auf diese mögliche Ursache von Mehrdeutigkeiten nicht eingehen.

In FMCW-radar ist der komplette Satz Unsinn. Alle Radargeräte, auch Pulsradargeräte, die für Senden und Empfangen verschiedene Antennen benutzen (das sind viel mehr als man denkt), benötigen keinen Sende-Empfangs-Umschalter. ≡c.w 11:38, 18. Feb. 2011 (CET)

(Quetsch: bei dieser Formulierung: „…eine mögliche Mehrdeutigkeit verlangt…“ muss es aber kleiner als 10 ns heißen.) ≡c.w 14:54, 18. Feb. 2011 (CET)

Nicht < 10 ns, sondern > 10ns. Und damit ist eine Frequenz von 200 MHz (Zykluszeit 5 ns) eben unbrauchbar hoch.

Nicht komplett Unsinn, bloß die Begründung nicht allgemein genug. Auch wenn bei getrennten Antennen nicht von Senden auf Empfangen umgeschaltet werden muss, so ist doch die Entfernungsmessung auf ganz kurzen Distanzen mit Pulsradar problematisch, um es vorsichtig zu formulieren. – Rainald62 14:01, 18. Feb. 2011 (CET)

Zurück zum Thema – Es geht bei der modulierten Rückstreuung nicht um Entfernungsmessung, sondern um Datenübertragung. Dass es Anlagen gibt, die beides kombinieren, ist ohne Belang. – :
Das Auslesen etwa von verteilten Sensoren ist mit modulierter Rückstreuung möglich, muss aber nicht unbedingt in RFID als Anwendung auftauchen. Ein Zusammenlegen mit RFID halte ich für möglich, optional aber auch mit Lastmodulation, zurzeit ohne Inhalt und als Weiterleitung hierher mehr als problematisch. – Rainald62 14:01, 18. Feb. 2011 (CET)

Mach wie du denkst. Die 200MHz habe ich nur deswegen erwähnt, weil der niedliche Empfängerchip von Linear Technology diese Bandbreite ermöglicht, aber kleiner geht es bei denen wohl auch nicht. ≡c.w 14:13, 18. Feb. 2011 (CET)

Überarbeiten

Der Artikel selbst hat noch herbe Mängel:

• Definition eines Verfahrens über eine ihrer Anwendungen (RFID in einem bestimmten Frequenzband) geht garnicht. Mit einer abstrakten Definition finden sich dann
• weitere Anwendungen (s. z.B. Eurobalise, die ich soeben im RFID-Artikel nachgetragen habe; deren induktive Kopplung stand schon unter #Kopplungsmethoden), die zusammen dann einen eigenen Abschnitt begründen.
• Die Seitenbänder enstehen nicht durch die Modulation mit den Daten, sondern durch das schnelle Umschalten, und stellen einen Subcarrier dar, der seinerseits mit den Daten moduliert wird.

– Rainald62 14:11, 4. Jul. 2010 (CEST)

Weiterleitung von Lastmodulation sinnvoll?

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--Harald321 (Diskussion) 20:25, 28. Nov. 2016 (CET)