דחיסת פולס

דחיסת פולס היא טכניקה בעיבוד אותות שנעשה בה שימוש בעיקר במערכות מכ"ם וסונאר כדי להגביר את רזולוציית הטווח מבלי להקטין את יחס האות לרעש. באמצעות אפנון הפולס המשודר, באופן שלחלקים שונים של הפולס תהיה תדירות זוויתית שונה, ניתן להגביר את כושר ההפרדה בטווח באמצעות שיוך חלקים שונים של הפולס למטרות שונות. כדי שאפשר יהיה לממש את ההפרדה בין חלקי הפולס השונים נדרשים רכיבים מובנים שיכולים לייצר הבחנה בין תדרים שונים. על כן, מבחינת חומרה דחיסת פולס מושגת באמצעות מסנן מותאם בקליטת האות המאופנן שהינו בעל תכונות דיספרסיביות, שמורכב מרשת של קווי השהיה חשמליים. כאשר למשל האות המשודר מהווה ציוץ ליניארי, ניתן להשיג דחיסה באמצעות בהיית המערכת באופן שההשהייה היא פונקציה לינארית של התדירות. במערכת כזו, המסנן בורר בין התדרים המתקבלים ומעביר כל אחד מהם בנתיב משלו עם השהיה שונה, באופן שמאפשר לתדר הנמוך ביותר, אשר נקלט אחרון, להתלכד עם התדר הגבוה ביותר שמגיע ראשון, כך שהפולס "נדחס" בקליטה וניתן להפריד בין שני אותות החזר שקודם התלכדו אחד עם השני. לפי תורת הגלים, הרוחב של חבילת גלים תלוי ברוחב של החבילה בציר התדר. לכן, הרזולוציה המושגת בדרך זו אינה תלויה באורך הפולס אלא רק ברוחב הפס של תדרי השידור. הרזולוציה המושגת באמצעות שידור מאופנן כזה היא:

$R_{res}={\frac {c}{2B}}$

והרזולוציה המושגת באמצעות שידור רגיל היא:

$R_{res}={\frac {c\tau }{2}}$.

היחס בין השניים הוא $\tau *B$ והוא נקרא יחס דחיסת פולס (PCR - Pulse compression ratio).

דחיסת פולס בטבע

עטלפים נעזרים בסוג של סונאר (בשיטה שנקראת "איכון הד" - "Echolocation") - הם משדרים קול ומאזינים להד החוזר, באופן שמאפשר להם לזהות מרחק וכיוון של עצמים שונים שנמצאים בדרכם. המנגנון האבולוציוני גרם לעטלפים לפתח יכולת איכון באמצעות הד מפותחת מאד המקנה להם "תמונה מרחבית" בכושר הפרדה גבוה מאוד. כחלק ממנגנון זה, עטלפים משתמשים במעין שיטה של דחיסת פולס כדי להשיג רזולוציה גבוהה במיפוי הסביבה, באופן שמאפשר להם להבחין בטרף קטן וזאת מבלי לאבד מעוצמת הקול שהם פולטים. עטלפים משמיעים מעין קול בתדירות הולכת וגוברת (אות מאופנן או "ציוץ"), והמידע שמביא ההד החוזר מעובד במוחם ובמערכת העצבים האודיטורית ליצירת תמונה מפורטת של הסביבה. מחקרים הראו שעטלפים משתמשים בסוג של chirp מעריכי.

ערך זה הוא קצרמר בנושא טכנולוגיה. אתם מוזמנים לתרום למכלול ולהרחיב אותו.