RADAR IMAGING AND REMOTE SENSING
Anno accademico 2026/2027 - Docente: LORETO DI DONATORisultati di apprendimento attesi
Obiettivi del corso: conoscenza dei sistemi radar, elaborazione dei segnali radar e arrays di antenne .
Conoscenza e capacità di comprensione: acquisizione dei principi fondamentali della rilevazione radar e dell’elaborazione dei segnali, nonché di argomenti avanzati (radar topics), con particolare attenzione alle tecniche di imaging.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione: capacità di risolvere quantitativamente problemi di rilevazione radar in diversi scenari. Risoluzione di problemi inversi e di ottimizzazione.
Autonomia di giudizio: capacità di individuare e confrontare i metodi più appropriati per lo studio di problemi reali.
Abilità comunicative: capacità di effettuare presentazioni orali. Capacità di redigere una relazione di laboratorio utilizzando un linguaggio tecnico; capacità di svolgere attività pratiche e acquisire esperienza in laboratorio.
Capacità di apprendimento: la valutazione dell’apprendimento potrà essere effettuata anche online, in funzione delle specifiche circostanze e delle necessità previste.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
Radar systems and processing (35 h)
Elementi di propagazione e antenne. Schiere di antenne. Equazioni radar e sezione radar (RCS). Risoluzione in distanza e frequenza Doppler. Rumore nel ricevitore radar. Rappresentazione di segnali e reti. Filtro adattato (Matched Filter) e funzione di ambiguità. Compressione degli impulsi. Rivelazione radar. (Moving Target Indicator (MTI) e Constant False Alarm Rate (CFAR). Radar FMCW e radar monopulse.
Radar imaging (10 h)
Non linearità e mal posizione. Modelli linearizzati di scattering e tecniche di regolarizzazione. Decomposizione ai valori singolari (Singular Value Decomposition, SVD) e tecniche di ottimizzazione basate sul gradiente.
Lectures in Collaboration with companies, universities and research centers (4 h)
Ground Penetrating Radar / Synthetic Aperture Radar (SAR)
Automotive Radar / Direction Finding (Angle of Arrival)
Microwave Medical Imaging / Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
Laboratory, practise and experience (30 h)
Elaborazione di dati radar con MATLAB.
Acquisizione ed elaborazione di dati di misura mediante un prototipo radar a onde millimetriche (mm-Wave)
Misura della sezione radar (Radar Cross Section, RCS)
Visita e lezione sul campo presso le stazioni radar di Sigonella/Fontanarossa/Etna, in collaborazione con ENAV–TechnoSky, US Navy, INGV, Leonardo.
Contribution of the course to the Goals of the 2030 Agenda for Sustainable Development
Gli argomenti trattati nel corso e le conoscenze acquisite sono direttamente o indirettamente finalizzati allo sviluppo di soluzioni tecnologiche sostenibili, contribuendo altresì a un’istruzione di elevata qualità, in coerenza con gli Obiettivi 3, 4, 7, 9, 11, 12, 13, 14 e 15 dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile.
Testi di riferimento
[1] Radar Principles, Peyton Z. Peebles, John Wiley & Sons Inc
[2] Radar Principles, Nadav Levanov, Wiley
[3] Radar Systems Analysis and Design using MATLAB (III ed.), Bassem R. Mahafza, CRC Press
[4] Antenna Theory: analysis and design, C. A. Balanis, 4th edition, Wiley
[5] Microwave Imaging, Matteo Pastorino, John Wiley & Sons
[6] Introduction to Inverse Problems in Imaging, M. Bertero, P. Boccacci, C. De Mol, Taylor & Francis
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Radar systems and processing | [1]-[4] |
| 2 | Radar imaging | [5]-[6] |
| 3 | Laboratory | note docente, [3] |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame orale consiste in 3-4 domande principali sugli argomenti del corso (si veda il Syllabus), con eventuali esercizi. Gli studenti dovranno dimostrare un'adeguata comprensione e padronanza degli argomenti trattati, nonché chiarezza nell'esposizione.
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento
Possibilità di effettuare la valutazione da remoto nei casi espressamente previsti dalla normativa vigente in materia.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Importanza della compressione
- Derivazione della funzione di ambiguità per un segnale di tipo chirp
- Derivazione dell’equazione del radar
- Derivazione della risoluzione in distanza (range)
- Dimostrazione della probabilità di rivelazione (detection) e della probabilità di falso allarme
- Importanza della compressione
- Derivazione della funzione di ambiguità per un segnale di tipo chirp
- Derivazione dell’equazione del radar
- Derivazione della risoluzione in distanza (range)
- Dimostrazione della probabilità di rivelazione (detection) e della probabilità di falso allarme