فهرست مطالب

فصلنامه رادار
سال دوم شماره 3 (پیاپی 5، پاییز 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/10/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا تابان، آرش شیخ مظفری صفحه 1
    در این مقاله به آشکارسازی وفقی همدوس سیگنال راداری در تداخل گوسی برای رادار دیده بان پالسی پرداخته شده است. یکی از راهکارهای پیاده سازی آشکارساز وفقی راداری استفاده از مدل خودبرگشتی (AR) برای کلاتر گوسی است. آشکارسازهایی که براساس مدل AR کلاتر مطرح شده اند غالبا بر پایه آزمون GLRT بوده اند. اساس این آزمون بر تخمین حداکثر درستنمایی استوار بوده و دقت این تخمین به تعداد نمونه های داده بستگی دارد. از آنجا که در اکثر موارد عملی طول بردار داده برای آشکارسازی هدف در یک سلول راداری زیاد نیست و با توجه به ماهیت برگشتی مدل AR، در این مقاله دو روش تخمین برای پارامترهای مجهول کلاتر با استفاده از فیلتر کالمن معرفی و برمبنای آن دو آشکارساز با نام های ARKD (برمبنای داده های اولیه) و ARKSD (برمبنای داده های ثانویه) پیشنهاد می شوند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دهنده برتری روش های مبتنی بر فیلتر کالمن بویژه برای تعداد نمونه های کمتر داده می باشد.
    کلیدواژگان: آشکارسازی وفقی رادار، مدل AR کلاتر، فیلتر کالمن، تخمین پارامتر
  • علی اکبر متکان، محمد حاجب، زینب آذرخش صفحه 13
    در این مقاله پتانسیل داده های پلاریمتری SAR با استفاده از روش های تجزیه هدف برای کشف آلودگی های نفتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای این منظور مقادیر Power، Phase و Magnitude پلاریزاسیون های چهارگانه و ویژگی-های مربوط به روش های تجزیه هدف Freeman، Yamaguchi، VanZyl و Krogager محاسبه شدند. سپس به منظور کشف آلودگی های نفتی، ترکیبات مختلف ویژگی های مذکور توسط طبقه بندی کننده ماشین بردار پشتیبان، طبقه-بندی شدند. بدین ترتیب ضمن بررسی قابلیت هر یک از روش های تجزیه هدف مورد استفاده، مناسب ترین روش برای کشف آلودگی های نفتی مشخص شد. روش پیشنهادی بر روی داده های SAR کاملا پلاریمتری سنجنده PALSAR ماهواره ALOSاجرا گردید. ارزیابی نتایج نشان داد که پلاریزاسیون VV نسبت به پلاریزاسیون HH و همچنین مقدار Power نسبت به مقدار Magnitude جهت کشف آلودگی های نفتی مناسب تر هستند. از بین روش-های تجزیه هدف، روش تجزیه هدف Krogager با دقت کلی 97.3% بهترین نتیجه را ارائه کرده است.
    کلیدواژگان: لکه نفتی، SAR پلاریمتری، تجزیه هدف، آنالیز بافت، ماشین بردار پشتیبان
  • سمانه پاک نیت، حبیب الله عبیری، هومن بهمن سلطانی صفحه 25
    در این تحقیق عملکرد لامپ موج رونده ی مارپیچ در ناحیه ی برهم کنش، با استفاده از یک مدل لاگرانژی سیگنال بزرگ سه بعدی در حوزه فرکانس بررسی می شود. شبیه سازی کامل این نوع از لامپ ها، به منظور طراحی بهینه و کاهش هزینه های ساخت حائز اهمیت بسیار است. این کد سه بعدی قادر به محاسبه ی جریان نشتی (یا همان جریان تلفی)، تغییرات شعاع پرتو در طول ناحیه ی برهم کنش و مسیر دقیق حرکت ذرات پرتو می باشد. به علاوه این مدل می تواند رفتار لامپ را در حضور پرتو غیرایده آل نیز توصیف کند. در لامپ موج رونده ی مارپیچ، میدان ها در مدار موج آهسته، به صورت جمع بی نهایت هارمونیک فضایی نوشته می شوند. ضرائب این بسط به دو روش تئوری و روش شبیه سازی عددی در نرم افزار CST تعیین می شوند. این ضرائب به منظور بررسی تاثیر هارمونیک های مختلف در برهم کنش موج-پرتو، در کد سه بعدی مذکور به کار برده می شوند.
    کلیدواژگان: لامپ موج رونده ی مارپیچ، مدل لاگرانژی، هارمونیک فضایی، ناحیه ی برهم کنش
  • محمد نوری پرکستانی، مرتضی کازرونی، حمید حیدر صفحه 37
    در این مقاله الگوریتم برد-داپلر (RDA) برای رادار روزنه مصنوعی متحرک بر روی مسیر پروازی بالستیک ارائه شده است. حرکت شتابدار در سه جهت محور مختصات و مسیر پروازی غیر یکنواخت موجب عدم کارایی الگوریتم های تصویربرداری مرسوم گردیده است. در این مقاله ابتدا رابطه تحلیلی طیف سیگنال دریافتی با توجه به مسیر پروازی بالستیک به کمک بسط سری تیلور و روش سری معکوس استخراج گردید و بر مبنای آن، الگوریتم RDA پایه ریزی شد. سپس جهت ارزیابی الگوریتم پیشنهادی برای هدف تک نقطه ای، تصویر SAR با توجه به مسیر پروازی بالستیک شبیه سازی و پارامترهای کیفیت آن محاسبه گردید. در ادامه جهت بررسی قابلیت الگوریتم برای اهداف بزرگ، با در نظر گرفتن هدف پنج نقطه ای و هفده نقطه ای، تصویر SAR با کمک الگوریتم پیشنهادی، استخراج شد. نتایج شبیه-سازی نشان داد، علی رغم مسیر پروازی بالستیک و شتاب در سه جهت محور مختصات، الگوریتم پیشنهادی، قادر به استخراج تصویر راداری است.
    کلیدواژگان: الگوریتم برد، داپلر (RDA)، رادار روزنه مصنوعی، شتاب در سه جهت، مسیر پروازی بالستیک، روش سری معکوس
  • محسن جعفری، یاسر مقصودی، مجمد جواد ولدان زوج صفحه 49
    نویزی بودن خروجی طبقه بندی، پیچیدگی محاسباتی و عدم دخالت دانش خبره در فرآیند طبقه بندی از مشکلات روش های مرسوم طبقه بندی است. در این مقاله روشی شی گرا و دانش پایه برای طبقه بندی داده های پلاریمتری SAR پیشنهاد شده است. روش چند مقیاسه برای قطعه بندی تصویر به کارگرفته شد. همچنین روش استخراج دانش، استفاده از امضای پلاریمتری برای ویژگی های مختلف تصویر پلاریمتری می باشد. طبقه بندی با استفاده از معیارهای انطباق بین امضای پلاریمتری مرجع در کلاس های متفاوت و همان امضاها در قطعات مجهول انجام می شود. تصویر پلاریمتری سنجنده RADARSAT-2 از منطقه ی جنگلی Petawawa کانادا برای این تحقیق انتخاب شد. مطابق نتایج دقت کلی روش پیشنهادی 2/78 و روش ویشارت 1/71 است. دقت کلاس های گونه های جنگلی بهبود قابل توجهی در روش پیشنهادی داشتند. سه عامل مهم موجب موفقیت روش گردید. اول، استفاده از مجموعه ی کامل تری از ویژگی های پلاریمتری. دوم، افزایش سطح اطلاعات ویژگی های مختلف با استفاده از امضای پلاریمتری. سوم، به کارگیری اطلاعات همسایگی در غالب روش شی گرا.
  • محمدرضا مهدویانی، نادر کمجانی صفحه 61
    لنز ها معمولا برای همگرا کردن امواج الکترومغناطیسی به کار می روند یعنی جبهه فاز تابشی آنتن تغذیه را به جبهه فاز مسطح تبدیل می کنند. لنز به همراه آنتن تغذیه، یک آنتن با دهانه بزرگ را تشکیل می دهد. لنزهای مسطح دارای مزایای قیمت و وزن مثل آنتن های آرایه انعکاسی می باشند در حالی که مزایای لنز های دی الکتریک را نیز دارند. این لنزها از آرایه ای از عناصر پایه استفاده می کنند که بوسیله منبع تحریک می شوند و از نوع آرایه های انتقالی با تغذیه فضایی هستند. در این مقاله به معرفی لنز مسطح مایکرواستریپی با تنوع پلاریزاسیون در باند X می پردازیم. تولید پلاریزاسیون دایروی با عناصر خطی، بوسیله روش چرخش ترتیبی صورت می گیرد که در این مقاله نیز از این روش استفاده شده است و بوسیله آن یک لنز با تنوع پلاریزاسیون در باند X حاصل شده است.
    کلیدواژگان: لنز مسطح، تنوع پلاریزاسیون، آرایه انتقالی، تغذیه فضایی، چرخش ترتیبی
|
  • M. R. Taban*, A. Sheikh Mozaffari Page 1
    In this paper, we deal with the problem of adaptive coherent signal detection in Gaussian interference (clutter plus noise) for surveillance pulse radars. Some of the adaptive radar detectors exploit the AR model for clutter. Most of these detectors have been obtained using the GLR test. This test relies on the maximum likelihood estimation whose accuracy depends on the number of data. Whereas, the length of data is not too long in practical applications, and because of the recursive nature of AR model, in this paper we suggest two methods for estimating the clutter parameters using the Kalman filter based on the initial and secondary data respectively. According to these methods, we propose two adaptive detectors called ARKD and ARKSD. Our investigations show that the proposed Kalman filter-based detectors improve the detection performance especially in low number data.
    Keywords: Adaptive Detection, Autoregressive Clutter, Kalman Filter
  • A. A. Matkan, M. Hajeb, Z. Azarakhsh* Page 13
    In this paper, the potential of polarimetric SAR data are evaluated using target decomposition features in order to detect oil spill are evaluated. For this purpose, the value of Power of all of the polarization channels (HH, VV, HV and VH) and decomposition features i.e. Freeman, Yamaguchi, VanZyl and Krogager are computed. Then, to detect oil pollutions, different combinations of these features are then classified using the support vector machine classifier. Thus, in addition to evaluating the ability of each of the used target decomposition methods, the most appropriate method for oil pollution detection is identified. The proposed method is conducted on full polarimetric SAR data acquired from PALSAR sensor of ALOS satellite. Evaluation results indicated that VV polarization is more proper compared to HH polarization for oil spill detection. Among the target decomposition methods, Krogager method with the overall accuracy of 97.3% provides the best result in this field.
    Keywords: Oil spill, Polarimetric SAR, Target decomposition, Support vector machine
  • S. Pakniyat*, H. Abiri, H. Bahmansoltani Page 25
    In this paper, the operation of helix traveling wave tube in interaction region is investigated by using a three dimensional large signal Lagrangian model. The complete simulation of these tubes is essential for optimum design and minimum manufacturing costs. This 3D code can compute interception current (or body current), beam radius changes in interaction region and the exact path of motion of particles in the beam. Moreover, this model can describe the behavior of the tube in the presence of non-ideal beam. In the helix TWT, the fields in the slow wave circuit are expressed in terms of space harmonics. The expansion coefficients are determined by both a theoretical approach and by a numerical simulation using CST software package. They are used in the 3D code for investigating the effect of different harmonics in beam-wave interaction.
    Keywords: Helix Traveling Wave Tube, Lagrangian Model, Space Harmonic, Interaction Region
  • M. Nouri Parkestani*, M. Kazerooni, H. Heidar Page 37
    In this paper, the Range Doppler algorithm (RDA) for synthetic aperture radar moving on a ballistic trajectory is presented. The 3-dimensional acceleration and non-uniform trajectory cause decreases in efficiency of conventional imaging algorithms. Therefore RDA provided must be consistent with the acceleration and velocity parameters. Based on 2 dimensional frequency domain expression and ballistic trajectory, the Range Doppler algorithm is presented. To evaluateion the proposed algorithm for the single-point target, SAR image is simulated based on ballistic trajectory simulated and quality parameters of simulation results are computed. For To investigated the capability of the proposed algorithm for extensive targets, SAR image is extracted by consideration of 5 point targets and 17 point targets extracted. The simulation results show the validity of the proposed algorithm in extracting rada images not withstanding 3-dimensional acceleration and ballistic trajectory.
    Keywords: Range Doppler algorithm (RDA), Synthetic Aperture Radar, 3, Dimension Acceleration, Ballistic Trajectory, Series Reversion
  • M. Jafari*, Y. Maghsoudi, M. J. Valadan Zoej Page 49
    Polarimetric Synthetic Aperture Radar (PolSAR) data classification methods, which are proposed in various studies, useing the information of one polarization base only. In this paper a new method is presented for classification of polarimetric SAR data is presented that this method can use more than one polarization base information. The proposed method is based on polarimetric signatures. In this study, in addition to the polarimetric power signatures, polarimetric signatures were introduced for various PolSAR features were introduced. As the other knowledge-based classification methods, the proposed presented method has two steps. First, extracting reference knowledge and second, classification of data using reference knowledge. Polarimetric signatures for various PolSAR features were used for extracting reference knowledge. Also, pattern recognition matching algorithms were used for classification. To the produce of polarimetric signatures in the segments and to avoid the noisy output, the object-based method was used. A Radarsat-2 image of Petawawa forest area was chosen for this study. According to the results, in comparison to the accuracy of wishart classifier which is 76.34 percent, the accuracy of proposed offered method is 82.12. The aAccuracy of forest species had a significant improvement in the proposed suggested method. The method was successful because of three major factors: fFirst, using a more complete set of polarimetric features., Ssecondly, increasing the feature information using polarimetric signatures, and thirdly, employing contextual information in an object-oriented method.
    Keywords: Land Covers Classification, Polarimetric Synthetic Aperture Radar data, Polarimetric Signature, Object, Oriented Classification, Knowledge Based Classification
  • M. R. Mahdaviyani*, N. Komjani Page 61
    This paper presents a new lens with polarization diversity. This lens can have right-hand or left-hand circular polarization or linear polarization depending on the direction of the linear polarization of the feed antenna. This ability is achieved by designing a transmit array of aperture- coupled microstrip patch antenna. The sequential rotation method is used for generation of circularly-polarized beam with linearly-polarized cells. These cells are designed in a way that can transmit electric field in both x and y direction. The resulting bandwidth is 5 % with aperture efficiency of about 15%.
    Keywords: Flat lens, Polarization Diversity, Transmit, array, Spatial Feed, Sequential rotation