La parola RADAR è l'acronimo di RAdio Detection And Ranging. In generale, i sistemi radar utilizzano forme d'onda modulate e antenne direttive per la trasmissione di energia elettromagnetica in un volume specifico nello spazio per la ricerca di obiettivi o per telerilevamento. Gli obiettivi riflettono porzioni di questa energia (eco) la quale ritorna al radar. Questo corso è una descrizione completa e dettagliata sull’analisi e sulla progettazione di sistemi radar in grado di fornire agli studenti una esperienza realistica. Il corso si concentra sui concetti fondamentali, i principi e le derivazioni matematiche. Inoltre fornisce allo studente una serie completa di strumenti che possono essere utilizzati per l'analisi radar e/o progettazione di sistemi radar. Questo corso è una risorsa preziosa per gli studenti desiderosi di comprendere le molte questioni connesse con l'analisi e la progettazione di sistemi radar e il telerilevamento.
Il corso è tenuto in lingua inglese.

Inizialmente vengono descritti i concetti più comuni utilizzati nei sistemi radar come il range, la risoluzione, la frequenza doppler e la coerenza. Vengono introdotte l'equazione radar, la Radar Cross Section (RCS) e le perdite radar. Vengono presentate le RCS analitiche di oggetti semplici così come quelle di oggetti complessi. I radar ad onda continua (CW) e i radar ad impulsi vengono discussi ed analizzati. Le soluzioni dei problemi di risoluzione ed ambiguità sia in range che in doppler vengono anche discusse in dettaglio. Viene proposta una revisione di tutte le possibili forme d'onda radar, tra cui CW, impulsate, a modulazione di frequenza lineare (LFM), ad alta risoluzione (HRR) e a salti di frequenza. Vengono introdotti i concetti di filtro adattato e di funzione di ambiguità. Vengono studiati il concetto di compressione di impulso e i codici binari modulati in fase e in frequenza. Lo studio della fenomenologia della propagazione delle onde radar che include i concetti di multipath, rifrazione, diffrazione, divergenza e attenuazione atmosferica è parte del corso. Sono inoltre presentate le problematiche relative al clutter e i sistemi di rilevazione di obiettivi in movimento (MTI). I radar ad apertura sintetica (SAR) e il telerilevamento sono il tema dell'ultima parte del corso. A seconda dell'evoluzione del corso, viene presentata una panoramica sulla elaborazione del segnale radar.
Nel corso vengono inoltre illustrati i principi di funzionamento e forniti i criteri di progetto dei principali componenti passivi a microonde impiegati nei sistemi radar. Infine, il corso fornisce nozioni introduttive sulla compatibilità elettromagnetica, con particolare enfasi sull’integrità di segnale e sugli aspetti di interferenza radiata.
Programmi MATLAB ed esempi applicativi realistici vengono presentati e discussi per tutta la durata del corso.

E’ necessaria una conoscenza di base dell'elettromagnetismo e della teoria dei segnali. In particolare è richiesta la conoscenza dei concetti di propagazione nello spazio libero e dell’analisi dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza. E’ richiesta la conoscenza di base dell'ambiente MATLAB.

Fondamenti radar ed applicazioni (0.5 CFU)
Radar cross sections (0.5 CFU)
Analisi di forme d'onda radar (0.5 CFU)
Filtri adattati e funzioni di ambiguità (0.5 CFU)
Compressione di impulso (0.5 CFU)
Propagazione delle onde radar (0.5 CFU)
Clutter e rilevatori di obiettivi in movimento (0.5 CFU)
Radar ad apertura sintetica e telerilevamento (1.5 CFU)
Elaborazione del segnale radar (opzionale)
Componenti a microonde: filtri passa basso e passa banda, divisori di potenza, accoppiatori direzionali (2 CFU)
Integrità di segnale: distorsioni dovute a diafonia (0.5 CFU)
Emissioni irradiate e suscettibilità (0.5 CFU)

Ogni settimana vengono proposte esercitazioni pratiche e realistiche (simili agli esercizi di esame) relative ai concetti descritti durante le lezioni. Tali attività sono svolte in aula o presso i LAIB principalmente utilizzando MATLAB.
Durante il corso vengono organizzate esperienze di laboratorio utilizzando un reale sistema radar.

Skolnik, M., Editor in Chief, Radar Handbook, New York, McGraw-Hill, 3rd Ed., 2008
Levanon, N., Radar Principles, Wiley, New York, 1988
Richards, M., Fundamentals of Radar Signal Processing, McGraw-Hill, New York, 2005

L’esame consiste di uno scritto con domande ed esercizi. Durante l’esame scritto è assolutamente proibito avere con se esercizi svolti, annotazioni e libri. Per migliorare il voto dell’esame scritto è possibile sostenere l’esame orale che però può aumentare o diminuire il voto di partenza.