رادار
سال:1395 | دوره:4 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

در این مقاله یک آنتن آرایه موج بر شکاف دار رزونانسی با مرز دایروی برای کاربرد رادار مونوپالس جنگنده هوایی طراحی و شبیه سازی شده است. این آنتن دارای پهنای باند %11 در باند X با معیار VSWR < 2 در بازه فرکانسی 8.6GHz-9.6GHz، دایرکتیویتی 38.2dBi،Sll= -20dB  و پهنای بیم نصف توان 2.1 درجه است. برای داشتن این پهنای باند زیاد، آنتن به زیرآرایه هایی که هر یک توزیع توان یکنواخت داشته، تقسیم شده و شبکه تغذیه ترکیبی (corporate ) به صورت نامساوی، زیرآرایه ها را برای داشتن توزیع توان تیلور تغذیه می کند. عملکرد این آنتن به صورت مونوپالس بوده، درنتیجه آنتن از چهار ربع دایره با تغذیه جداگانه تشکیل شده که در نهایت به وسیله شبکه تغذیه مونوپالسی که برای کاربرد هوایی مناسب باشد، دارای الگوی تشعشعی مجموع و تفاضل در راستای سمت و ارتفاع خواهد بود. در این کار، شبیه سازی آنتن طراحی شده به کمک نرم افزارهای HFSS وCST Microwave Studio ، با در نظر گرفتن اثر تزویج و همچنین ملاحظات ساخت انجام می گیرد.

تخمین جهت ورود سیگنال های دریافتی در حضور منابع همدوس یا ناهمدوس که خود شامل سیگنال های همدوس هستند پیچیده است. به تازگی روشی مبتنی بر آرایه خطی یکنواخت پیشنهاد شده است که ابتدا تعداد منابع ناهمدوس را تعیین کرده و سپس جهت زوایای ورود سیگنال های همدوس را تخمین میزند. اگر چه آرایه خطی یکنواخت برای تخمین جهت ورود سیگنال رایج است اما زمانی که سیگنال ها در زوایای کناری آنتن دریافت می شوند در تشخیص منابع کارایی مناسبی حاصل نمی شود و ممکن است سیگنال ها از دست بروند. آرایه صلیبی یکی از راه حل های این مشکل است اما این ساختار نیز در تخمین سیگنال هایی که در زوایای میانی آنتن دریافت می شوند کارایی بالایی ندارد و پیچیدگی محاسباتی نیز افزایش می یابد. هدف اصلی این مقاله، ارائه روشی جدید با استفاده از الگوریتم JADE-MUSIC مبتنی بر مقدار آستانه است که شامل دو قسمت است. برای زوایایی که در محدوده 60°] تا [-60° هستند، عناصر افقی آرایه صلیبی و برای زوایای نزدیک به کناره های آرایه، زوایایی که در محدوده -60°] تا [-90° و 60°] تا [90°هستند، از مقادیر حاصل از عناصر عمودی آرایه صلیبی برای تخمین جهت ورود استفاده می شود. شبیه سازی ها نشان می دهند که این روش جدید، در تخمین جهت ورود سیگنال های باند باریک نسبت به آرایه های خطی یکنواخت و صلیبی، در کلیه زوایا، کارایی بالاتری دارد ضمنا بار محاسباتی آن مشابه حالتی است که از آرایه خطی یکنواخت استفاده می شود.

در این مقاله، یک گیرنده هشدار سریع زمینی جهت دریافت و پایش سیگنال از رادار دهانه ترکیبی فضاپایه معرفی و تشریح شده که می تواند جهت کاربردهای متنوع جنگ الکترونیک مورد استفاده قرار گیرد. این گیرنده از دو بخش آشکارساز پارامترهای زمانی و آشکارساز پارامترهای فرکانسی تشکیل شده و قادر است تا توان سیگنال، پهنای باند، فرکانس مرکزی، عرض پالس، نرخ تکرار پالس، شکل پرتو آنتن و مدت زمان تصویربرداری رادار SAR فضاپایه را از روی سیگنال دریافتی اندازه گیری کند. در بخش آشکارسازی فرکانسی از تحلیل گر طیف استفاده شده و بر اساس همین روش، پیشنهاد جدیدی برای تشخیص سیگنال LFM از سایر مدولاسیون ها ارائه شده است. همچنین در این مقاله روش هایی برای شناسایی سیگنال SAR از سایر منابع سیگنالی و تخمین پارامترهای تصویربرداری بیان شده است. در ادامه برخی از دریافت های موفق این گیرنده از ماهواره های تصویربرداری Cosmo-Skymed و FIA-Radar درج شده و برخی از پارامترهای به دست آمده با پارامترهای موجود در منابع آشکار مقایسه شده است. همچنین ضمن توصیف مناسب از ویژگی های سیگنال SAR فضاپایه محدوده تغییرات پارامترهایی نظیر پهنای باند، نرخ تکرار پالس، زمان دوام سیگنال و چگالی توان دریافتی از ماهواره با استفاده از روابط تحلیلی به دست می آید.

دسترسی به یک مولد سریع داده خام اهداف متحرک در تصویربرداری با رادار دهانه ترکیبی (SAR)، به ویژه در کاربردهای مربوط به آشکارسازی هدف متحرک زمینی (GMTI)، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، با ترکیب حوزه زمان و فرکانس، یک الگوریتم سریع برای تولید داده خام اهداف متحرک در تصویربرداری نواری با این رادار، ارائه شده است. با استفاده از این شبیه ساز، در شرایط مختلف از نظر سرعت، شتاب و جهت حرکت هدف، داده خام رادار تولید شده و با بهره گیری از الگوریتم برد- داپلر (RDA)، تصویر نهایی آن استخراج شده است. سپس، تصاویر به دست آمده، با بهره گیری از روابط استخراج شده برای پیش بینی اثر پارامترهای حرکت هدف بر تصاویر رادار، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که شبیه ساز پیشنهادی، از لحاظ سرعت تولید داده خام، نسبت به سایر شبیه سازهای موجود از عملکرد بهتری برخوردار است.

مکان یابی منابع یکی از مسائل مهم در زمینه پردازش سیگنال های آرایه ای در کاربردهای راداری و سوناری است. کارآیی الگوریتم های موجود برای مکان یابی در شرایط واقعی به شدت کاهش می یابد. یکی از شرایطی که باعث این کاهش کارآیی می شود، تلفات همبستگی موج منتشرشده در اثر عبور از محیط ناهمگن است. در این مقاله روشی برای مکان یابی منابع میدان نزدیک شامل تخمین زاویه ورود سیگنال و فاصله در حضور ناهمگنی محیط ارائه شده است. با توجه به نتایج شبیه سازی های انجام شده، مشاهده می شود روش ارائه شده خطای کمتری را نسبت به روش های موجود برای مکان یابی منابع میدان نزدیک دارد.

در پژوهش حاضر چارچوبی جهت آشکارسازی نظارت نشده تغییرات، با استفاده از تصاویر چندزمانه SAR با به کارگیری اطلاعات متنی و مبتنی بر ادغام خوشه بندی و مدل سطوح هم تراز ارائه شده است. با به کارگیری اطلاعات متنی، همبستگی مکانی بین پیکسل ها در نظر گرفته شد و همچنین به منظور معرفی اتوماتیک تغییرات از روش پیشنهادی مبتنی بر ادغام خوشه بندی گوستافسون- کسل(GKC)  و مدل سطوح هم تراز استفاده شد. استفاده از روش خوشه بندی موجب تولید منحنی اولیه با حداقل زمان همگرایی برای مدل سطوح هم تراز گردید و همچنین استفاده از مدل سطوح هم تراز موجب افزایش دقت تولید نقشه تغییرات با استفاده از فرآیند تکراری شد. جهت ارزیابی کارایی، روش پیشنهادی با تعدادی از روش های ارائه شده در مقالات پیشین مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که نرخ خطای کل روش پیشنهادی نسبت به این روش ها کاهش یافته است. نتایج حاصل، موید قابلیت بالای روش پیشنهادی جهت آشکارسازی نظارت نشده تغییرات تصاویر چندزمانه SAR است.