Tidsreversering av radarvågor. Ny metod, som kan ge prestandahöjning?

Rapporten behandlar tidsreverserade vågor. En tidsreverserad version av en ursprunglig våg erhålles genom att man kastar om alla rörelser hos vågen, så att den utbreder sig tillbaka mot sin källa, på samma sätt som i en film av den ursprungliga vågen, körd baklänges. Man kan med rätt systemegenskaper hos antenn, mottagare och sändare erhålla automatisk fokusering mot källan, utan närmare kännedom om mediet, inhomogeniteter etc. Hela systemet antas tidsinvariant och linjärt. Rapporten har karaktären av ett kompendium, som erhållits genom sammanställning av material i tidskrifter, konferenspublikationer och nätdokument. Arbetet har genererats från tillämpningsbehov i FOI-projekt för korthållsavsökning med radarsensor, huvudsakligen i urban miljö. En huvudsvårighet här är inverkan av bakgrunden, mot vilken man vill detektera, inmäta och identifiera målobjekt. Tidsreversering av mottagna radarreturer har bedömts ha viktig potential i detta fall. I vissa avseenden har den egenskaper, som nästan verkar vara skapade just för denna tillämpning med vågutbredning i starkt inhomogen omgivning. Ämnesområdet har först de allra senaste åren börjat uppmärksammas i radarfallet, medan inom akustiken experimentella och teoretiska studier bedrivits sedan början av 1990-talet. Rapporten ger en genomgång av den fysikaliska och matematiska grunden. Den beskriver implementering av tidsreversion i radarfallet medelst gruppantenn och hur detta kan ge självfokusering. I rapporten beskrivs hur man beräkningsmässigt ur uppmätta överföringsfunktioner mellan antennelementen kan utvinna information rörande scenariot, så att man kan få antennsystemet att fokusera separat mot enskilda, dominerande målobjekt (punktmål). I vissa tillämpningar är detta tillräckligt - i andra, speciellt i radarfallet, vill man ha en lägesbild, t.ex. via en radarbild. För detta krävs kännedom om överföringsegenskaperna för mediet, i form av dess s.k. Green-funktion, som representerar det sätt på vilket en våg utbreder sig från en punkt i rum och tid till en annan. För ett komplicerat scenario är detta ett kardinalproblem. Känner man funktionen, kan man utnyttja inhomogeniteter i mediet, som normalt ses som "klotter" (t.ex. väggar), för att uppnå "superupplösning" bortom den nominella vinkelupplösningen för antennen. Det kan ses som att man inkluderar dessa inhomogena spridare i antennsystemet och därvid får en belysning av ett mål över ett bredare aspektintervall än det som ges av antennsystemets utsträckning, och därmed ökad vinkelupplösning, som i SAR/ISAR-fallen.