ZCU216 RFSoC · Ka-band FMCW · 37.5 GHz · weather radar

Ka-Band Weather Radar Simulation

Simulation ของสายรับทั้งหมด ตั้งแต่ echo จากฝนที่ antenna ไปจนถึง reflectivity, ความเร็ว, rain rate และลมแนวนอนจาก MIMO พร้อมเส้นทางสำหรับประมวลผลข้อมูลจริงจาก ZCU216

chirp → rain / cloud scene → TX leakage → ADMV1014 + hybrid → noise → BPF → 14-bit ADC → DDC → dechirp → range FFT → Doppler / pulse-pair → dBZ → attenuation → rain rate → MIMO angle FFT → wind

เปิดดู

Signal at the ADC input: envelope, 4 ns zoom with samples, and the alias

Signal Chain

สัญญาณที่เข้า ADC หน้าตาเป็นอย่างไร แต่ละขั้นของ processing ทำอะไร ใช้สมการอะไร และให้ผลออกมาเป็นอะไร รวมถึง MIMO และการหาลม

อ่าน →
Range by angle cells above the radar with the wind signature

3D View

เรดาร์, ลำคลื่นแบบ phased array หรือ TDM-MIMO, ชั้นฝน / bright band / หิมะ / เมฆ และชั้นที่ตรวจเจอได้จริง ปรับมุม elevation, steering และเปิดโหมด MIMO ได้

เปิด →

ผลการตรวจสอบ (simulation)

1.049 mpeak ของ corner reflector ที่ 1.00 m (bin 15 cm)
−93 dBIF path เทียบ baseband model หลัง DDC (NMSE)
0.77 dBstd ของ Z ในฝน, bias −0.14 dB
0.67 m/sRMSE ของลมแนวนอนจาก MIMO (105 m, 0.1 s)

เอกสารและโค้ด

Repository และ README GitHub โจทย์ตั้งต้น (brief) docs/brief.md การใช้ข้อมูลจริงจาก ZCU216 docs/real_data.md ไล่โค้ดทีละ block notebook

ค่า Pt, NF, gain, TX–RX isolation, ADC full scale, sideband และรูปแบบ MIMO ยังเป็นสมมติฐาน (ดู config/default.yaml) ตัวเลขจะเปลี่ยนเมื่อแทนด้วยค่าที่วัดจากฮาร์ดแวร์ แต่สมการและขั้นตอนทั้งหมดยังเหมือนเดิม