Ottimizzazione della tecnica del periodogramma per l'analisi di esperimenti di radar bistatico a basso rapporto segnale/rumore

Esperimenti di radar bistatico sono stati compiuti con successo nell'esplorazione spaziale per sondare superfici planetarie. In questo tipo di esperimento, una sonda trasmette un segnale radio in direzione di un corpo bersaglio. Il segnale viene riflesso e infine ricevuto da una stazione che si trova sulla Terra. Il corretto processamento degli echi ricevuti permette di estrarre preziose informazioni sulla superficie planetaria osservata. In questo elaborato viene approfondito come la qualità dei risultati scientifici estraibili da un eco bistatico dipenda dal tipo di processamento applicato e come la sua qualità possa essere migliorata dalla loro corretta combinazione. I parametri presi in considerazione sono il tempo di integrazione (it), il tempo di conteggio o count time (ct) e la media tra i bin. L'accuratezza con cui si determina lo spettro è rilevante per ottenere una misura attendibile della potenza del segnale riflesso collegandosi, negli echi bistatici, alla composizione della superficie riflettente. Gli echi sono segnali complessi nel tempo, poi campionati a terra. I campioni di questi segnali complessi sono i dati utilizzati per le successive analisi. Per "analisi" dell'eco si intende l'applicazione della tecnica del periodogramma, ovvero della trasformata di Fourier, aggiungendo poi la media tra bin o spettri. I risultati mostrano come incrementare it riduca l'incertezza nello spettro, e quindi l'incertezza nella potenza, ottenendone un valore più accurato. Poi si sono presi un insieme di valori di it e ct, senza media tra i bin, e si è notato che, fissato un certo it, è consigliato avere un ct più alto possibile. Inoltre, considerare la media tra i bin insieme alla media tra spettri, fissato un ct, porta l'errore a essere simile per ogni it. Nell'elaborazione del segnale, quindi, la media tra i bin e quella tra gli spettri sono ugualmente importanti per il calcolo della potenza. Stabilito un numero di campioni, è bene eseguirle insieme per ottenere un errore ridotto.