فهرست مطالب

رادار - سال پنجم شماره 3 (پیاپی 17، پاییز 1396)

فصلنامه رادار
سال پنجم شماره 3 (پیاپی 17، پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/12
  • تعداد عناوین: 6
|
  • پژوهشی
  • امین توکلی اصطهباناتی، مریم دهقانی*، علیرضا امیری سیمکویی صفحات 1-14
    از روش تداخل سنجی رادار با روزنه مصنوعی می توان برای استخراج توپوگرافی یا برآورد جابه جایی سطح زمین استفاده کرد. یکی از مهمترین مراحل تخمین جابه جایی از یک تداخل نگاشت، بازیابی فاز می باشد که نتایج را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. به دلیل ماهیت مساله بازیاابی باز، پیدا کردن تعداد سیکل های صحیح فاز ازدست رفته یک مساله بحرانی و سخت است. اگر در بحا تاداخل سانجی از روش تاداخل سانجی راداری متداول استفاده شده باشد، فازها به صورت منظم در سطح تداخل نگاشت پراکنده میشوند. در طی سالیان اخیر، روش های متعاددی برای بازیابی فاز در فضای منظم ارائه شده است. از آنجا که تاکنون تحقیقی جامع درخصوص ارزیابی روش های مختل بازیابی فاز صورت نگرفته، این مقاله به معرفی مهمترین روش های بازیابی فاز در فضای منظم و بررسی نقاط قوت و ضعف هر یک پرداخته است. از آنجا که در بیشتر مواقع به منظور بازیابی فاز از روش های بازیابی فاز در فضای منظم استفاده میشود، تعدادی از روش های با عملکرد بهینه تر باروی داده های واقعی ماهواره ENVISAT ASAR مربوط به منطقه دشت تهران اعمال و مورد ارزیابی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: تداخل نگاشت، بازیابی فاز، فضای منظم، تداخل سنجی متداول
  • مکانیابی بهینه مجموعه سایتهای راداری برد کوتاه بر مبنای دیاگرام ورونوی
    صفا خزایی، سعید دودمان صفحات 15-26
    یکی از چالش های مهم در زمینه ی استقرار شبکه های راداری برد کوتاه، یافتن بهترین موقعیت و چیدمان رادارها در شبکه با هدف دست-یابی به بیش ترین پوشش است. یکی از رویکردهای متداول برای حل این مساله استفاده از الگوریتم های بهینه سازی محلی هندسی است. از آنجا که این الگوریتم ها مبتنی بر مدل سازی دو بعدی زمین هستند لذا تاثیر بعد ارتفاعی زمین در آن ها دیده نشده است. در این تحقیق، الگوریتم هندسی ورونوی به منظور سازگاری بیشتر با مدل های سه بعدی زمین، تعمیم داده شده و جهت حل مساله مکان یابی شبکه راداری استفاده و پیاده سازی گردیده است. در الگوریتم تعمیم یافته، رویکرد حرکت رادار به سمت دورترین راس ورونوی بر اساس مفهوم خط دید، اصلاح شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی به خوبی می تواند توزیع مناسبی از رادارها را در سطح منطقه ارائه دهد و پوشش شبکه ی رادارها را نسبت به توزیع تصادفی اولیه در حد قابل قبولی افزایش دهد.
    کلیدواژگان: مکانیابی، شبکه رادارهای برد کوتاه، بهینه سازی محلی، دیاگرام ورونوی
  • ناصر منتصری *، یعقوب قانع قره باغ صفحات 27-36
    در این مقاله طراحی، سنتز شبیه سازی آرایه خطی 12 المانی از آنتن مایکرواستریپ با الگوی تشعشعی مجذور کسکانت در فرکانس GHz 9/8 بررسی شده است. آنتن شامل سه زیر لایه مایکرواستریپ می باشد که دو زیرلایه پایینی شبکه تغذیه و زیرلایه بالایی، پچ های تشعشعی می باشند که از طریق شیار در صفحه زمین، تحریک شده اند. یکی از مهمترین مزایای این آنتن دامنه قطبش متقاطع کمتر از dB -50 می باشد که به خاطر حذف تشعشعات ناشی از شبکه تغذیه می باشد. برای سنتز الگوی تشعشعی مجذور کسکانت از روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک با درنظر گرفتن اثر تزویج متقابل المان ها استفاده شده است. در این روش، دامنه و فاز میدان های ناحیه دوره هر یک از المان ها با در نظر گرفتن اثر تزویج محاسبه و در بهینه سازی قرار داده شده اند. متناسب با دامنه و فاز های محاسبه شده از الگوریتم ژنتیک، شبکه تغذیه طراحی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی، درستی تمامی مراحل طراحی و سنتز را اثبات می کند .
    کلیدواژگان: آنتن مایکرواستریپ، الگوی تشعشعی مجذور کسکانت، الگوریتم ژنتیک (GA)، شبکه تغذیه
  • افسانه احمدپور، رضا احمدی، ابوالقاسم کامکار روحانی * صفحات 37-50
    روش رادار نفوذی به زمین (GPR) قابلیت ارائه تصاویر با تفکیک پذیری زیاد از زیر زمین را دارا است اما تفسیر درست پاسخ اهداف مدفون در زیر سطح و ساختارهای زمین، مستلزم شناخت و آگاهی از پاسخ انواع مختلف اهداف زیرسطحی میباشد. یکدی از متدداول ترین نوع اهداف مدفو زیرسطحی، اهداف استوانه ای افقی همانند انواع لوله ها، کانال ها، تونل ها و قنات ها می باشند. در پژوهش حاضر از مدل سازی عددی پیشرو به روش تفاضل محدود دوبعدی، به منظور شبیه سازی پاسخ GPR مدل های مصنوعی استوانه ای شکل افقی براساس شرایط مختلف متناظر با واقعیت استفاده شده تا در تفسیر نگاشت راداری برداشت های واقعی مورد استفاده قرار گیرند. در نهایت، آشکارسازی موقعیت یک قنات مدفون واقع در شمال غرب شهرستان شاهرود به عنوان مطالعه موردی این پژوهش، کارایی روش GPR را برای این منظور به اثبات رسانده است
    کلیدواژگان: رادار نفوذی به زمین (GPR)، مدلسازی عددی پیشرو، اهداف استوانه ای، نگاشت راداری، قنات
  • سیدعلی موسوی، محمود فرهنگ*، محمدعلی مسندی شیرازی صفحات 51-60
    این مقاله به بررسی و مقایسه زاویه سنجی رادار MIMO هم مکان شناختی و رادار آرایه فازی می پردازد. رادار MIMO هم مکان شناختی در هر مرحله از ارسال و دریافت سیگنال، شکل موج ارسالی را به صورت بهینه برپایه اطلاعاتی که از مشاهدات مراحل قبل به دست آمده است، طراحی می کند و در طول همین طراحی، پارامترهای هدف را نیز تخمین میزند. معیار بهینه سازی شکل موج ارسالی در هر مرحله در رادار MIMO هم کان شناختی کمینه کردن کران کرامر- رائو بیزی (BCRB ) می باشد. برای تخمین زاویه هدف در رادار آرایه فازی از روش زاویه سنجی مونوپالس استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که برخلاف تصور موجود، زاویه سنجی با پردازش هم فاز رادار آرایه فازی بر زاویه رادار MIMO هم مکان شناختی با برخورداری از چندگانگی شکل موج برتری دارد. رادار آرایه فازی قادر است با پیچیدگی پیاده سازی بسیار کمتر از رادار MIMO شناختی به عملکردی بهتر از آن، از نظر میانگین مریع خطا و بایاس تخمین زاویه هدف، دست یابد.
    کلیدواژگان: رادار MIMO هم مکان شناختی، رادار آرایه فازی، کران کرامر - رائو بیزی (BCRB)، زاویه سنجی مونوپالس
  • زهرا مهرمحمدی، عباس شیخی، مصطفی درختیان صفحات 61-72
    در این مقاله به طراحی توام کد ارسالی و فیلتر گیرنده در سامانه های رادار شناختگر به منظور آشکارسازی اهداف در حضور کلاتر پرداخته شده است. با توجه به این که در کلیه تحقیقات انجام شده ماتتریس کوایانس کلاتر معلوم فرض می شود، در این مقاله با فرض نامعلوم بودن ماتریس کواریانس کلاتر و با توجه به مدل کالتر، دو روش (مبتنی بر داده های ثانویه) برای تخمین پارامترهای ماتریس کواریانس کلاتر پیشنهاد و بر مبنای آن ها الگوریتم های شناختگر برای طراحی توام کد ارسالی و فیلتر گیرنده ارائه شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده آن است که خطای تخمین ماتریس کواریانس کلاتر، افت ناچیزی در کارایی سیستم ایجاد می نماید. همچنین، باافزایش تعداد داده های ثانویه، متوسط سرعت همگرایی الگوریتم های پیشنهادی، به سرعت هنگرایی حالتی که ماتریس کواریانس کلاتر معلوم باشد، میل می نماید.
    کلیدواژگان: رادار شناختگر، آشکارسازی وفقی، تخمین پارامتر، طراحی کد، فیلتر گیرنده
|
  • A. Tavakkoli-Estahbanati, M. Dehghani*, A. R. Amiri-Simkooei Pages 1-14
    InSAR technique can be used for extracting topography and estimating ground surface displacements. Phase unwrapping is one of the most important parts of displacement estimation from an interferogram affecting the results. Because of the nature of the phase unwrapping problem, finding the number of missed integer cycles is critical and demanding. If the conventional method is considered for interferometry, phases will spread regularly. In recent years, several algorithms have been presented to unwrap data in regular spaces. Since a comprehensive study has not been done for unwrapping methods evaluation yet, the main goal of this paper is to introduce and investigate the performance of the most important unwrapping algorithms. Moreover, unwrapping methods presented in regular space are thus investigated. Moreover, their advantages and disadvantages are fully discussed. Because regular-space methods are usually considered to unwrap phases, a number of efficient conventional unwrapping approaches have been implemented on an interferogram processed from ENVISAT ASAR satellite images acquired over the Tehran basin northeast.
    Keywords: Interferogram, Phase Unwrapping, Regular Space, Conventional Interferometry
  • N. Montaseri *, Y. Qane Qarebagh Pages 27-36
    In this paper, the design, synthesis, and simulation of 12 linear arrays of microstrip antenna is considered with cosecant squared pattern in 9.8 GHz. The structure involves 3 layers: the feed network has 2 bottom layers and the top layer is the microstrip patch excited by a slot. One of the advantages is low cross-polarization (less than -50 dB) that is due to removing the radiation fields of the feed network. For synthesis of cosecant squared pattern, the genetic algorithm method is used while the mutual coupling is considered. In this method, the far fields of each array are applied to the optimization. Proportional to the amplitudes and calculated phases by genetic algorithm, the feed network is designed. The simulation results verify the accuracy of design and synthesis.
    Keywords: Microstrip Antenna, Cosecant-Squared Pattern, Genetic Algorithm (GA), Feed Network
  • A. Ahmadpour, R. Ahmadi, A. Kamkar Rouhani* Pages 37-50
    Ground penetrating radar (GPR) method has the capability to present high-resolution images of subsurface structures; however, the accurate interpretation for the response of subsurface buried targets and structures need the recognition and awareness of the response of various types of subsurface targets. One of the most common objects used as subsurface installation is the horizontal cylindrical target representing kinds of pipes. In the current study, a two-dimensional finite difference forward modeling method has been employed to simulate the GPR response of horizontal cylindrical synthetic models based on different conditions of the reality, in order to use for interpreting actual survey. Finally, the detection of the location of a buried Qanat located in the north-west of Shahrood city, as a case study, proved the effectiveness of the GPR method for this purpose.
    Keywords: Ground-Penetrating Radar (GPR), Numerical Forward Modeling, Cylindrical Targets, Radargram, Qanat
  • S. A. Mousavi, M. Farhang*, M. A. Masnadi Shirazi Pages 51-60
    In this paper, we analyze and compare the tracking performance of cognitive co-located MIMO and phased-array radars. The cognitive MIMO radar optimizes its transmitted signal based on information from previous observations, and meanwhile obtains an estimate of the target parameters. The optimization criterion for the design of the transmitted signal is minimizing the Bayesian Cramer-Rao Bound (BCRB). The monopulse tracking method is assumed to be used in the phased-array radar. The simulation results show that the phased-array radar outperforms the cognitive MIMO radar in the tracking performance, despite the waveform diversity presented in MIMO radars. The phased-array radar has a much lower complexity and achieves a better estimate of the target angle in terms of the mean-square error and bias of the estimation.
    Keywords: Cognitive Co-Located MIMO Radar, Phased-Array Radar, Bayesian Cramer-Rao Bound (BCRB), Monopulse Tracking
  • Z. Mehrmohammadi, A. Sheikhi*, M. Derakhtian Pages 61-72
    In this paper, we consider the problem of cognitive transmit code and receive filter design for target detection in clutter. Since the previous works have considered clutter statistics to be a priori knowledge, in this paper, assuming unknown clutter covariance matrix, we propose two methods for estimating the parameters of the clutter covariance matrix (both based on secondary data and clutter model), and use them to develop cognitive algorithms for the joint design of transmit code and receive filter. Simulation results demonstrate that the clutter covariance matrix estimation error will lead to negligible performance loss. Moreover, as the number of secondary data increases, the average convergence rate of the proposed algorithms reaches the rate of the known clutter covariance matrix case.
    Keywords: Cognitive Radar, Adaptive Detection, Parameter Estimation, Code Design, Receive Filter