فهرست مطالب

رادار - سال سوم شماره 4 (پیاپی 10، زمستان 1394)

فصلنامه رادار
سال سوم شماره 4 (پیاپی 10، زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1395/01/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • پژوهشی
  • فرهاد معصومی گنجگاه*، رضا فاطمی مفرد، نادر قدیمی صفحات 1-10
    این مقاله در مورد استفاده از فیلتر کالمن غیرملموس (UKF) جهت تخمین دینامیک های غیر خطی است و در آن، روش های تعیین وفقی پارامتر مقیاس در این نوع از فیلترها به طور خاص بررسی شده است. با توجه به عدم وجود راه حل تحلیلی و استفاده از روش های عددی، بار محاسباتی این نوع از فیلترها به شدت افزایش می یابد. در این مقاله یک روش جدید براساس ساختار مد های چندگانه تعاملی (IMM) پیشنهاد شده است که حجم محاسباتی کمتری نسبت به روش های قبل دارد. عملکرد این فیلتر در یک مسئله ردگیری با استفاده از شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت دقت، بار محاسباتی و پایداری این فیلتر با فیلتر UKF وفقی به روش های عددی و فیلتر UKF با پارامتر ثابت مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که عملکرد فیلتر پیشنهادی بهتر از فیلتر UKF با پارامتر ثابت و بسیار نزدیک به فیلتر UKF وفقی با روش های عددی است.
    کلیدواژگان: فیلتر با مدهای چندگانه تعاملی، فیلتر غیرخطی، فیلتر کالمن غیرملموس، روش بیزین
  • مرتضی عبیدی*، یاسر نوروزی، امید سلیمی صفحات 11-23
    با توجه به گسترش روزافزون رفت و آمد هوایی، کنترل ترافیک هوایی از اهمیت بالایی برخوردار است. سامانه رادار نظارتی ثانویه سامانه ای است که این کار را انجام می دهد. در این مقاله روشی جدیدی برای یافتن موقعیت رادار این سامانه ارائه شده است که تنها با استفاده از یک گیرنده و به صورت غیر فعال انجام می شود. این کار از طریق اطلاعات زاویه رادار و تفاضل زمانی صورت می گیرد. نحوه تعیین زاویه مورد نظر و محاسبه تفاضل زمانی از روی داده های دریافتی شرح داده شده است. با این اطلاعات حل بسته ای در مختصات قطبی ارائه شده و حساسیت آن سنجیده شده است. سپس تخمین حداکثر احتمال مکان هدف ارائه شده و بعد به خطی سازی معادلات زاویه و تفاضل زمانی پرداخته شده و تخمین حداقل مربعات خطای وزن دار هم تعیین شده است. این مقاله به طور عملی آزمایش شده و نتایج آن آورده شده است.
    کلیدواژگان: مکانیابی غیرفعال، رادارهای نظارتی ثانویه، تفاضل زمانی، اطلاعات زاویه، تخمین حداکثر احتمال، تخمین حداقل میانگین مربعات وزن دار
  • سیده ارمغان مقدسی، حسین خالقی*، محسن فلاح صفحات 25-32
    رادارهای MIMO از شکل موج های متعامد در ارسال بهره می گیرند و موجب ارسال توان یکسان در کلیه ی زوایا می شوند. بنابراین امکان شکل دهی پرتو و دستیابی به بهره ی پردازش همدوس از بین می رود. از این رو تلاش هایی صورت گرفته است تا با تغییر همبستگی سیگنال های ارسالی، این نقص برطرف شود. در رادار آرایه فازی MIMO، کل آرایه به چندین زیرآرایه تقسیم می شود و با طراحی ضرایب وزنی مربوط به هر زیرآرایه، امکان دستیابی به الگوی تابش مطلوب فراهم می شود. این مقاله با ارائه ی روشی برای انتخاب ضرایب وزنی مبتنی بر شکل دهی پرتو معمولی، توان ارسالی از این رادار را پیرامون اهداف مطلوب ماکزیمم می کند. در این روش بر خلاف روش مورد استفاده در رادار MIMO، توان ارسالی از آنتن ها و نحوه ی توزیع توان بین اهداف قابل کنترل است و الگوی مطلوب با محاسبات ساده تر و تعداد شکل موج متعامد کمتر بدست می آید .روش پیشنهادی برای آرایه ی صفحه ای نیز تعمیم داده می شود.
    کلیدواژگان: رادار آرایه فازی MIMO، الگوی تابش، شکل دهی پرتو معمولی
  • مجدالدین اسفندیاری*، مهرزاد بیغش، عباس شیخی صفحات 33-42
    جداسازی پالس های راداری یکی از وظایف مهم در سامانه های پشتیبانی الکترونیک می باشد .در این حوزه، سرعت عملکرد در جداسازی و همچنین قابلیت کشف انواع PRI های موجود در محیط از اهمیت زیادی برخوردار است. در این نوشتار، روش جدیدی مبتنی بر FFT جهت جداسازی پالس های راداری ارائه شده است. مزیت اصلی این روش نسبت به روش های پیشین، بار محاسباتی کمتر و برخورداری از احتمال آشکارسازی غلط ناچیز نسبت به روش مشابه (تخمین طیف) می باشد. با توجه به مقایسه های انجام شده جهت ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، قدرت و کیفیت این روش در مواجهه با انواع رادارها با PRI های متنوع مشخص گردیده است.
    کلیدواژگان: جداسازی پالس های راداری، شنود رادار
  • نرگس زرنقی نقش*، ایاز قربانی، حمیدرضا امین داور صفحات 43-51
    در تصویربرداری چندایستایی فرا پهن باند مایکرویو و از سرطان سینه، زمان طولانی تصویربرداری، مسئله مهمی است. در این مقاله، روشی جدید برای تصویربرداری و دست یابی به داده در تصویربرداری چندایستایی فراپهن باند راداری از سرطان سینه با استفاده از دریافت فشرده ارائه شده است که به طور قابل توجهی، حجم داده ها و زمان تصویربرداری را کاهش می دهد. در این روش، به جای اندازه گیری سیگنال های بازگشتی از رادار به صورت مرسوم، تنها تعداد محدودی از سیگنال ها، با انتخاب تصادفی فرستنده و گیرنده برای دست یابی به تصاویر مطمئن، حتی در سطوح بالای نویز، کافی هستند. با استفاده از شبیه سازی های انجام شده، نشان می دهیم که تنها با استفاده از تعداد اندکی از سیگنال های دریافتی و تعداد کمتری از نمونه های سیگنال در حوزه زمان، می توان نسبت به روش شکل دهی پرتو تاخیر و جمع به تصاویر تنک تری رسید.
    کلیدواژگان: دریافت فشرده، تصویربرداری مایکروویو، سرطان سینه، رادار چندایستایی فراپهن باند، بهینه سازی محدب
  • محمد صادقی*، وحید طباطباوکیلی صفحات 53-63
    در این مقاله آشکارساز هدف متحرک در رادار مایمو با آنتن گسترده در حضور کلاتر α-stable پیشنهاد شده است. به دلیل پیچیدگی محاسبه تخمین پارامترهای نامعلوم در حالت وجود هدف، از آزمون رائو برای استخراج آشکارساز استفاده می شود. مدل α-stable یک مدل عام بوده که می توان با انتخاب مناسب پارامترهای آن به محیط های مختلفی اعمال کرد. مشکل این مدل این است که فرم بسته ای برای تابع چگالی احتمال آن وجود ندارد. خوشبختانه مدل های تقریبی وجود دارد که این توزیع را به صورت فرم بسته بیان می کند. در این مقاله به دلیل انطباق خوب مدل ترکیبی گوسی _کوشی با داده های تجربی، از این مدل برای بیان کلاتر α-stable استفاده می شود. در نهایت براساس نمودار احتمال آشکارسازی بر حسب نسبت سیگنال به کلاتر، عملکرد آشکارساز پیشنهادی با آشکارساز بهینه گوسی مقایسه می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که عملکرد آشکارساز پیشنهادی، به مراتب بهتر از آشکارساز بهینه گوسی است.
    کلیدواژگان: آشکارساز رادار مایمو، کلاتر غیر گوسی، آزمون رائو
|
  • F. Masoumi Ganjgah*, R. Fatemi Mofrad, N. Ghadimi Pages 1-10
    This paper studies the use of Unscented Kalman Filters (UKF) to estimate nonlinear dynamics and, specifically, adaptive determination of scaling parameters in these filters. Due to lack of analytic solution and use of numerical methods instead, the computational load of these filters increases drastically. In this paper, a new method is proposed based on Interactive Multiple Models (IMM) which has lower computational burden than previous methods. The performance of the proposed filter is evaluated by simulating a tracking scenario. Its accuracy, computational load and stability are compared with the numerical adaptive UKF filter and constant parameter UKF filter. The simulation results show that the proposed filter performs better than the constant parameter UKF and very close to the numerical adaptive UKF.
    Keywords: Interactive Multiple Mode Filter, Nonlinear Estimation, Unscented Kalman Filter, Bayesian Approach
  • M. Abidi*, Y. Norouzi, O. Salimi Pages 11-23
    Due to increasing growth of air traffic, it is very important to have a reliable air traffic control system. Usually secondary surveillance radar systems are employed for this task. In this paper, a new approach is presented to identify interrogators location of this system. The proposed method works passively and uses just a single receiver. This goal has been reached using angle and time difference of arrival information. How to determine the desired angle and calculate the time difference of arrival from the received data is described. knowing this information, a closed-form solution in polar coordinate is presented and its sensitivity is measured. Then a method is proposed based on maximum likelihood estimation of the target location. Afterward angle and time difference of arrival equations are linearized and then weighted least squares estimation is achieved. The suggested approach is evaluated on real and practical information and the results have finally been reported.
    Keywords: Passive Location, Secondary Surveillance Radars (SSR), TDOA, Angle Information, MLE, WLSE
  • S. A. Moghaddasi, H. Khaleghi*, M. Fallah Pages 25-32
    Multiple Input Multiple Output (MIMO) radars are the new generation of array radars that employ orthogonal waveforms as their probing signals. Despite several advantages, this strategy results in losing coherent processing gain. Many efforts have been made to overcome this weak point by modifying the correlation of transmit signals. Recently, a new phased MIMO radar has been proposed that partitions the transmitting array into a number of sub arrays, and allocates a waveform to each of them that is orthogonal to the waveforms transmitted by other sub arrays. In this radar, designing the weight vectors of each sub array provides a means of forming the desired beam pattern. This paper proposes a method for selecting weights based on conventional beam forming to maximize power around targets of interest and considers the results of this signal design on the receiving end by implementing four parameter estimation algorithms. Unlike the method used for MIMO radars, in this procedure both transmitted power from antennas and distribution of power among targets can be controlled and the desired beam pattern is obtained with less calculation and less orthogonal waveforms. The method is also extended to the planner array.
    Keywords: Phased MIMO Radar, Beam Pattern, Conventional Beam Forming
  • N. Zarnaghi Naghsh*, A. Ghorbani, H. Amindavar Pages 43-51
    In ultra-wideband (UWB) multistatic microwave breast cancer imaging, the long imaging time is an important issue. In this paper, a novel imaging method for multistatic UWB radarbased microwave breast cancer imaging using sparse sampling has been proposed that significantly reduces the amount of data and imaging time. In this method, instead of measuring multistatic radar signals conventionally, just a few signals, by randomly choosing the transmitter and the receiver, are sufficient for obtaining reliable images even at high noise levels. Using simulations done, it is shown that sparser images can be obtained compared to the delay-and-sum (DAS) beamforming method using only a few received signals and a few time samples.
    Keywords: Compressive Sensing (CS), Microwave Imaging, Breast Cancer, UltraWideband (UWB) Multistatic Radar, Convex Optimization
  • M. Sadeqi*, V. Tdedwde Vakili Pages 53-63
    In this paper, the detector of a moving target in MIMO radar with widely separated antenna in the presence of the α-stable clutter is proposed. Due to the complexity of the unknown parameter estimation in the presence of the target, the Rao test is applied. The α-stable model is a general model that can be applied to different environments with appropriate selection of parameters. The problem with this model is inexistence of a closed form for the probability density function of the distribution. Fortunately, there are models that approximate the distribution by a closed form expression. In the present paper, mixing of Gaussian and Cauchy model is used for expressing clutter. Finally, the performance of the proposed detector is compared with the optimal Gaussian and MiniMax detector by a graph of the probability of detection versus signal-to-clutter ratio. The simulation results, show that the performance of the proposed detector is better than the optimal Gaussian and MiniMax detector.
    Keywords: MIMO Radar Detector, Non, Gaussian Clutter, Rao Test