فهرست مطالب

نشریه پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی
سال دوم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مصطفی خنجریان، محمد سلیمانی، وحید نیری* صفحات 1-7
    در این مقاله به طراحی، شبیه سازی آنتن همه جهته با قطبش افقی پرداخته ایم. ایده به کارگرفته شده در این آنتن استفاده از فراسطوح استوانه ای شکل جهت چرخش قطبش عمودی به افقی می باشد. استفاده از این روش قابلیت طراحی آنتن های همه جهته با قطبش افقی و بهره بالا را ارایه خواهد کرد. این آنتن برای فرکانس کاری 5.8GHz که فرکانس ارتباطی نقطه به نقطه و یا نقطه به چند نقطه است، طراحی شده است. آنتن طراحی شده دارای حداکثر بهره بیش از 4dB و تلفات بازگشتی کمتر از -15dB می باشد. در این مقاله به طراحی، شبیه سازی آنتن همه جهته با قطبش افقی پرداخته ایم. ایده به کارگرفته شده در این آنتن استفاده از فراسطوح استوانه ای شکل جهت چرخش قطبش عمودی به افقی می باشد. استفاده از این روش قابلیت طراحی آنتن های همه جهته با قطبش افقی و بهره بالا را ارایه خواهد کرد. این آنتن برای فرکانس کاری 5.8GHz که فرکانس ارتباطی نقطه به نقطه و یا نقطه به چند نقطه است، طراحی شده است. آنتن طراحی شده دارای حداکثر بهره بیش از 4dB و تلفات بازگشتی کمتر از -15dB می باشد.
    کلیدواژگان: آنتن همه جهته، چرخش قطبش، فراسطوح، قطبش افقی
  • داود ظریفی* صفحات 8-13
    این مقاله به طراحی و شبیه سازی یک مبدل پهن باند و کم تلف خط هم محور به موجبر فاصله هوایی شیاری برای کاربردهای موج میلی متری می پردازد. ساختار مبدل پیشنهادی برای عملکرد مناسب و تبدیل مود انتشاری خط هم محور به مود انتشاری موجبر فاصله هوایی توسط یک خط فاصله هوایی پهن باند در محدوده فرکانسی باند Ka بهینه سازی شده است. نتایج شبیه سازی ساختار پشت به پشت از مبدل طراحی شده نشان می دهد که مبدل با پهنای باند بیشتر از 42% در محدوده فرکانسی 26 تا 40 گیگاهرتز، دارای تلفات عبوری کمتر از dB 5/0 بوده و تلفات بازگشتی آن بهتر از dB 19 است. نتایج بدست آمده در طراحی و مجتمع سازی ساختارهای موجبر فاصله هوایی برای کاربردهای مختلف مایکروویو و موج میلی متری حایز اهمیت است.این مقاله به طراحی و شبیه سازی یک مبدل پهن باند و کم تلف خط هم محور به موجبر فاصله هوایی شیاری برای کاربردهای موج میلی متری می پردازد. ساختار مبدل پیشنهادی برای عملکرد مناسب و تبدیل مود انتشاری خط هم محور به مود انتشاری موجبر فاصله هوایی توسط یک خط فاصله هوایی پهن باند در محدوده فرکانسی باند Ka بهینه سازی شده است. نتایج شبیه سازی ساختار پشت به پشت از مبدل طراحی شده نشان می دهد که مبدل با پهنای باند بیشتر از 42% در محدوده فرکانسی 26 تا 40 گیگاهرتز، دارای تلفات عبوری کمتر از dB 5/0 بوده و تلفات بازگشتی آن بهتر از dB 19 است. نتایج بدست آمده در طراحی و مجتمع سازی ساختارهای موجبر فاصله هوایی برای کاربردهای مختلف مایکروویو و موج میلی متری حایز اهمیت است.
    کلیدواژگان: موجبر فاصله هوایی، مبدل پهن باند، خط هم محور، موج میلی متری
  • احسان شهروسوند، مرتضی کازرونی* صفحات 14-29
    در این مقاله به بررسی مجموعه پارامترهای موثر در فرایند آشکارسازی و شناسایی اهداف مدفون پرداخته شده است. این پارامترها بر روی ضریب گذردهی الکتریکی خاک تاثیر می گذارند و به تبع آن می توانند عمق نفوذ امواج در خاک را تعیین نمایند. تخمین نوع خاک و اطلاع یافتن از ضریب گذردهی الکتریکی خاک و عمق نفوذ امواج در آن می تواند در انتخاب فرکانس مناسب، نوع آنتن، میزان توان ارسالی و در حالت کلی انتخاب بهینه پارامترهای راداری کمک شایانی به ما کند و از هدر رفت منابع و زمان جستجو تا حد قابل قبولی جلوگیری و بازدهی سامانه راداری را بالا ببرد. در این مقاله تاثیر پارامترهای فیزیکی و محیطی بر روی 7 نمونه خاک بررسی گردیده است و میزان ضریب گذردهی الکتریکی و عمق نفوذ امواج در آن ها در نرم افزار متلب محاسبه شده است. در مرحله بعدی شبیه سازی، خاک لوم رسی شن دار به عنوان خاک مرجع قرارگرفته و تغییرات فشردگی، دمایی و رطوبتی در آن اعمال شده و متناسب با هر مرحله ضریب گذردهی الکتریکی و عمق نفوذ امواج احصا گردیده است. در مرحله نهایی شبیه سازی، فرایند آشکارسازی یک هدف مدفون فلزی با توجه به عمق قابل دسترس آشکارسازی در مراحل مختلف قبلی در نرم افزارCST شبیه سازی گردیده است. بیشترین تاثیر در ضریب گذردهی الکتریکی مربوط به تغییرات رطوبت خاک می باشد. بیشترین عمق نفوذ امواج در خاک خشک و با فرکانس 100 مگاهرتز در حدود 23 متر می باشد که با بالا رفتن درصد رطوبت خاک به 40 درصد، عمق نفوذ امواج به 1 متر کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: آشکارسازی و شناسایی اهداف مدفون، ضریب گذردهی الکتریکی خاک، عمق نفوذ امواج در خاک، پارامترهای فیزیکی
  • یعقوب خراسانی*، میثم بیات صفحات 30-34

    امروزه امنیت اطلاعات در کانال های ارتباطی از اهمیت فراوانی برخوردار است و هرچه حساسیت اطلاعات بالاتر باشد، امنیت نیز به همان نسبت اهمیت بالاتر پیدا خواهد کرد. از دیرباز تا کنون الگوریتم های مختلف رمزنگاری، برای تامین امنیت ارتباط مطرح شدند و سازمان های مختلف بر اساس میزان حساسیت اطلاعات، از الگوریتم های مختلف رمزنگاری استقاده می کنند. اطلاعات را می توان به انواع مختلف دسته بندی کرد. اطلاعات متنی یکی از متنوع ترین، نوع های اطلاعات است که در صورت وجود طبقه بندی اهمیت آن نیز بیشتر می شود. در این مقاله بر اساس الفبای 28 کارکتری روش جدیدی برای رمزنگاری ارایه می گردد که دارای امنیت و سرعت بالا و مقاوم در برابر حمله بر اساس فرکانس حروف است. نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده مقاومت بسیار بالای این الگوریتم در مقابل حمله جامع به کلید است. نیاز حمله کننده به حافظه بسیار زیاد که عملا غیر قابل دسترس است، علت دیگری براستحکام این الگوریتم می باشد. با توجه به الگوریتم تولید کلید در این روش، می توان اطمینان حاصل کرد که این الگوریتم در مقابل حمله در میانه راه (Meet in the middle) نیز بسیار مقاوم است.

    کلیدواژگان: اطلاعات، رمزنگاری، حمله جامع به کلید، حمله در میانه راه
  • سید باقر نوربخش*، محمود کرمی صفحات 35-39
    بازتابنده های گوشه ای به عنوان یک هدف استاندارد به منظور تصویر برداری، ارزیابی و تنظیم سیستم های راداری استفاده می-شوند. میزان تغییرات سطح مقطع راداری این بازتابنده ها به ازای تغییرات زوایه آنها نسبت به راستای رادار، زیاد است. بنابراین هنگام انجام تست های راداری، در مواقعی که بازتابنده ها دارای چرخش می باشند، انجام تست در بسیاری از مواقع پیچیده و یا غیر ممکن می شود. در این مقاله با افزودن بازتابنده های دو وجهی باریک به بخش انتهایی بازتابنده های سه وجهی، یک مجموعه بازتابنده تمام جهتی با میزان تغییرات سطح مقطع راداری کم در زوایای مختلف ارایه شده است. با توجه به شبیه سازی ها و اندازه گیری های انجام شده، بازتابنده ی ارایه شده دارای 42% بهبود در میزان تغییرات سطح مقطع راداری مربوط به خود در مقایسه با دیگر ساختارهای بازتابنده می باشد. همچنین به منظور انجام بررسی های بیشتر در این زمینه، با اعمال تغییرات بر روی ساختار بازتابنده ارایه شده، به طور همزمان یک مصالحه مناسب در میان برخی پارامترهای فیزیکی و الکترومغناطیسی این بازتابنده از قبیل وزن، ابعاد، یکنواختی سطح مقطع راداری و میزان سطح مقطع راداری انجام شده است. در نهابت یک نمونه از بازتابنده طراحی شده، ساخته شده که نتایج RCS اندازه گیری شده ، نتایج شبیه سازی ها را تصدیق می نماید.
    کلیدواژگان: بازتابنده، سطح مقطع راداری، رادار، پراکندگی امواج الکترومغناطیسی
  • هومن اکبرزاده، روح الله عبدالهی، سعید طلعتی، وحیدرضا سلطانی نیا* صفحات 40-50
    الگوریتم های مکان یابی متداول با در نظر گرفتن خطای مشاهدات به دست آمده از هدف با حداقل سازی اثر خطای مشاهدات در دقت مکان یابی، طراحی شده اند. در مکان یابی با یک حس گر متحرک به گزارش سیستم های ناوبری از مکان حس گر نیاز است. بنابراین الگوریتم های مکان یابی در این روش باید به نحوی تغییر کنند تا خطای ناوبری در کنار مشاهدات خطادار از هدف نیز در معادلات لحاظ شود و اثر این خطا در دقت مکان یابی حداقل شود. هدف این مقاله روش های مکان یابی غیرفعال با حس گرهای متحرک و تحلیل و طراحی روشی است که می توان به وسیله ی آن ها سرعت و دقت الگوریتم های مکان یابی را افزایش داد و اثر خطاهای موجود در مشاهدات و گزارشات مکان یابی ناوبری را به حداقل رسانید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم تک مرحله ای حداقل مربعات تعمیم یافته، در تمام سناریو ها دقیق ترین نتایج را داشته و استفاده از آن در شرایط واقعی مناسب است. برای افزایش سرعت همگرایی، الگوریتم مبتنی بر فیلترهای وفقی طراحی شده است. همچنین عوامل تاثیرگذار در سرعت همگرایی تحلیل شده و راه حل افزایش سرعت همگرایی ارایه شده است. با تحلیل حدود باند کرامر رایو در روش های مختلف، چهارچوبی جدید به وجود آمده که در این مقاله از دو الگوریتم تقاطع و دوران برای ترکیب روش های مبتنی بر جهت یابی و زمان ارسال سیگنال استفاده می شود. ویژگی های مهم این الگوریتم ها، دقت بالا، حجم پردازش کم و مقاومت آن ها در برابر نویزهای اندازه گیری است. این روش ها با شبیه سازی مورد ارزیابی قرارگرفته اند که این ارزیابی نشان دهنده مزیت روش پیشنهادی در کیفیت عملکرد آن در مقایسه با روش های موجود است.
    کلیدواژگان: مکان یابی، سنسور متحرک، ناوبری، حداقل مربعات تعمیم یافته
|
  • Mostafa Khanjarian, Mohammad Soleimani, Vahid Nayyeri * Pages 1-7
    This article, we have designed and simulated an omnidirectional antenna with horizontal polarization. The idea used in this antenna is to use cylindrical metasurfaces to rotate the vertical to horizontal polarization. Using this method will provide the ability to design omnidirectional antennas with horizontal polarization and high gain. This antenna is designed for the working frequency of 5.8GHz, which is a point-to-point or point-to-multipoint communication frequency. The designed antenna achieves a maximum gain of more than 4dB and a return loss less than -15dB.This article, we have designed and simulated an omnidirectional antenna with horizontal polarization. The idea used in this antenna is to use cylindrical metasurfaces to rotate the vertical to horizontal polarization. Using this method will provide the ability to design omnidirectional antennas with horizontal polarization and high gain. This antenna is designed for the working frequency of 5.8GHz, which is a point-to-point or point-to-multipoint communication frequency. The designed antenna achieves a maximum gain of more than 4dB and a return loss less than -15dB.
    Keywords: Horizontal Polarization, Metasurface, Omnidirectional Antenna, Polarization Conversion
  • Davoud Zarifi * Pages 8-13
    This paper deals with the design and simulation of a wideband and low loss coaxial line to groove gap waveguide transition for millimeter-wave applications. The proposed transition structure is optimized to work at Ka-band to transform coaxial mode into the groove gap waveguide mode by means of a wideband slot-line. The simulation results of bacj to back structure show a maximum insertion loss of 0.5 dB and a return loss better than 20 dB over 42% relative bandwidth from 26 to 40 GHz. The obtained results can be valuable for the design and integration of gap waveguide structures for different microwave and millimeter-wave applications.This paper deals with the design and simulation of a wideband and low loss coaxial line to groove gap waveguide transition for millimeter-wave applications. The proposed transition structure is optimized to work at Ka-band to transform coaxial mode into the groove gap waveguide mode by means of a wideband slot-line. The simulation results of bacj to back structure show a maximum insertion loss of 0.5 dB and a return loss better than 20 dB over 42% relative bandwidth from 26 to 40 GHz. The obtained results can be valuable for the design and integration of gap waveguide structures for different microwave and millimeter-wave applications.
    Keywords: Gap Waveguide, Broadband Transition, Coaxial Line, millimeter-wave
  • Ehsan Shahroosvand, Morteza Kazerooni * Pages 14-29
    In this article, the effective parameters in detecting and identifying buried targets have been investigated. These parameters affect the electrical permittivity of the soil and can determine the penetration depth of the waves in the soil. Knowing the type of soil and the electrical conductivity of the soil, as well as the penetration depth of electromagnetic waves in it, can help us choose the appropriate frequency, antenna type, and transmission power, and in general, optimize the radar parameters. This can prevent resource waste and reduce search time to an acceptable level, and increase the efficiency of the radar system. The effect of physical and environmental parameters on 7 soil samples has been investigated, and the electrical permittivity coefficient and the depth of wave penetration in them have been calculated. In the next stage of simulation, loamy clay & sand soil is used as a reference soil and changes in compression, temperature, and humidity are applied to it, and according to each stage, the electrical permittivity coefficient and the penetration depth of wave are calculated. In the final stage of the simulation, the detection process of a buried metal target has been simulated in CST software according to the available detection depth in the previous stages. The biggest effect on electrical permittivity is related to changes in soil moisture. The maximum penetration depth of waves in dry soil with a frequency of 100 MHz is about 23 meters, and with the increase in soil moisture, the penetration depth of waves decreases to 1 meter.
    Keywords: Detecting, identifying buried targets, electrical permittivity of soil, penetration depth of waves in soil, the effect of physical
  • Yaghoub Khorasani *, Maysam Bayat Pages 30-34

    Today, the security of information in communication channels is of great importance, and the higher the classification of information, the higher the importance of security. From a long time ago, various encryption algorithms were proposed to ensure communication security, and different organizations use different encryption algorithms based on the sensitivity of the information. Information can be classified into different types, textual information is one of the most diverse types of information, which becomes more important if there is a classification. In this article, based on the 28-character alphabet, a new encryption method is presented, which has high security and speed, and is resistant to attacks based on the frequency of letters. Laboratory results show a very high resistance of this method against a comprehensive attack. The attacker's need for a lot of memory, which is practically inaccessible, that is another reason for the robustness of this algorithm. Given the key generation algorithm in this method, it can be ensured that this algorithm is also very resistant to attack in the middle.

    Keywords: Information, Cryptography, comprehensive attack, attack in the middle
  • Bagher Noorbakhsh *, Mahmood Karami Pages 35-39
    Corner reflectors are used as a standard target for imaging, evaluating and adjusting radar systems. The radar cross-section variation of these reflectors is large for the changes in their angles in relation to the radar direction. Therefore, when conducting radar tests, when the reflectors are rotating, the test becomes complicated or impossible in many cases. In this article, by adding narrow dihedral reflectors to the end part of three-sided reflectors, an all-directional reflector set with low RCS variation at different angles is presented. According to the simulations and measurements, the presented reflector has a 42% improvement in the RCS variation compared to other reflector structures. Also, in order to carry out further investigations in this field, by applying changes to the structure parameters of the presented reflector, a suitable compromise between some physical and electromagnetic parameters of this reflector such as weight, dimensions, uniformity of the RCS and the RCS value has been done. Finally, a sample of the designed reflector was built, and the measured RCS results confirmed the results of the simulations.
    Keywords: Reflector, Radar Cross Section, RADAR, Electromagnetic Scattering
  • Houman Akbarzade, Rouhollah Abdollahi, Saeed Talati, Vahidreza Soltaninia * Pages 40-50
    Localization algorithms are traditionally developed to minimize the impact of observation errors on accurate positioning by considering the errors in observations obtained from the target. When dealing with a moving sensor, navigation systems provide reports on the sensor's locations. Consequently, the localization methods in this approach need to be modified to incorporate the navigation errors along with the erroneous target observations in the equations, with the aim of reducing the impact of these errors on positioning accuracy. This paper focuses on utilizing passive positioning methods with moving sensors and presents an analysis and design of a method to enhance the speed and accuracy of positioning algorithms, while also updating the error estimates in observations and navigation reports. Simulation results demonstrate that the single-stage generalized least squares algorithm consistently yields the most accurate results across all scenarios and is suitable for real-world conditions. Additionally, an algorithm based on adaptive filters has been devised to expedite convergence speed. Moreover, the factors influencing convergence speed have been analyzed, and a solution to enhance convergence speed has been proposed. By examining Kramer Rao's bound in various methods, a novel framework has been developed. In this article, the intersection and rotation algorithm is employed to combine orientation-based and time-based energy transmission methods. These algorithms are characterized by their high accuracy, low computational overhead, and resilience to measurement noise. Simulation-based evaluations have been conducted, demonstrating the superior performance of the proposed method compared to existing approaches in terms of quality and effectiveness.
    Keywords: Localization, moving sensor, navigation, MSE