نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی

نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی

بهبود عملکرد رادار در محیط کلاتری با ادغام روش فشرده‌سازی پالس و الگوریتم جبران سازی سطح سیگنال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مطالعات علم و فناوری، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران
10.22034/joae.2024.389501.1161
چکیده
میزان حساسیت سامانه رادار و قدرت تفکیک اهداف که به‌عنوان دو معیار مهم برای هر سامانه راداری تعریف می‌شود، با به‌کارگیری روش فشرده‌سازی پالس، می‌تواند محقق شود، اما این در صورتی است که در محدوده دیدبانی رادار، کلاتر حضور نداشته باشد. وجود انواع کلاتر در محدوده دیدبانی رادار، به‌عنوان یک اغتشاش، عملکرد رادار را مختل می‌کند و منجر به تشخیص اشتباه هدف و درنتیجه بروز هشدار غلط می‌شود. جبران سازی سطح سیگنال و سطح آستانه تشخیص به‌صورت تطبیقی، به‌عنوان یک راهکار، می‌تواند عملکرد رادار را در این محیط‌ها بهبود بخشد. بر همین اساس در این پژوهش، با اعمال جبران سازی روی سطح سیگنال ارسالی و سطح آستانه تشخیص به‌صورت تطبیقی، تلاش می‌شود تا از تشخیص اشتباه هدف و بروز هشدار غلط در محیط کلاتری جلوگیری به عمل آید. سناریوهای متعددی با استفاده از کد بارکر 13 و 22 موردبررسی قرارگرفته است و در طول شبیه‌سازی‌ها ابعاد هدف، فاصله هدف از رادار و نرخ بارش باران تغییر داده‌شده است. بر مبنای منحنی ROC ثابت شده است که روش پیشنهادی برای طراحی سطح آستانه آشکارسازی نسبت به روش OFDM و CFAR دارای نرخ آَشکارسازی بلاتری است. لازم به ذکر است، تمامی شبیه‌سازی‌ها در محیط نرم‌افزار MATLAB انجام شده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]      M. I. Skolnik, “Introduction to radar systems,” New York, 1980.
[2]      M. H. Ackroyd and F. Ghani, “Optimum mismatched filters for sidelobe suppression,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., no. 2, pp. 214–218, 1973.
[3]      G. L. Austin and A. Bellon, “The use of digital weather radar records for short‐term precipitation forecasting,” Q. J. R. Meteorol. Soc., vol. 100, no. 426, pp. 658–664, 1974.
[4]      R. C. Daniels and V. Gregers-Hansen, “Code inverse filtering for complete sidelobe removal in binary phase coded pulse compression systems,” in IEEE International Radar Conference, 2005., IEEE, 2005, pp. 256–261.
[5]      S. P. Singh and T. D. Bhatt, “Sidelobes reduction technique for biphase barker codes,” Int. J. Eng. Trends Technol, vol. 69, no. 6, pp. 239–242, 2021.
[6]      C. Hu, Y. Wang, R. Wang, T. Zhang, J. Cai, and M. Liu, “An improved radar detection and tracking method for small UAV under clutter environment,” Sci. China Inf. Sci., vol. 62, no. 2, pp. 1–3, 2019.
[7]      E. Temlioglu and I. Erer, “A novel convolutional autoencoder-based clutter removal method for buried threat detection in ground-penetrating radar,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 60, pp. 1–13, 2021.
[8]      E. Yar, M. B. Kocamis, A. Orduyilmaz, M. Serin, and M. Efe, “A complete framework of radar pulse detection and modulation classification for cognitive EW,” in 2019 27th European Signal Processing Conference (EUSIPCO), IEEE, 2019, pp. 1–5.
[9]      J. Hu, X. Dong, W. Tian, C. Hu, K. Feng, and J. Lu, “A Novel Optimization Strategy of Sidelobe Suppression for Pulse Compression Weather Radar,” Remote Sens., vol. 15, no. 12, p. 3188, 2023.
[10]    Z. Esmaeilbeig, A. Eamaz, K. V. Mishra, and M. Soltanalian, “Moving target detection via multi-IRS-aided OFDM radar,” in 2023 IEEE Radar Conference (RadarConf23), IEEE, 2023, pp. 1–6.
[11]    X. Hu, J. Ge, J. Du, Q. Li, J. Huang, and Q. Fu, “A robust low-level cloud and clutter discrimination method for ground-based millimeter-wavelength cloud radar,” Atmos. Meas. Tech. Discuss., vol. 2020, pp. 1–36, 2020.
[12]    ر. کیوان شکوه and م. اخوت, “یک الگوریتم یکپارچه برای آشکارسازی بهینه اهدافِ ضعیف راداری پنهان‌شده در گلبرگ‌های جانبی یک هدف بزرگ,” پدافند الکترونیکی و سایبری, vol. 6, no. 4, pp. 91–104, 2019, [Online]. Available: https://ecdj.ihu.ac.ir/article_204410.html
[13]    E. C. Farnett, G. H. Stevens, and M. Skolnik, “Pulse compression radar,” Radar Handb., vol. 2, pp. 10–11, 1990.
[14]    J. C. Toomay and P. J. Hannen, Radar Principles for the Non-specialist, vol. 2. SciTech Publishing, 2004.
[15]    S. Fukao, K. Hamazu, and R. J. Doviak, “Radar for meteorological and atmospheric observations,” 2014.
[16]    B. R. Mahafza, Radar signal analysis and processing using MATLAB. Chapman and Hall/CRC, 2016.
 
دوره 26، شماره 1
مرداد 1403
صفحه 111-119

  • تاریخ دریافت 21 اسفند 1401
  • تاریخ بازنگری 06 مرداد 1402
  • تاریخ پذیرش 25 اردیبهشت 1403