فهرست مطالب

فصلنامه رادار
سال سوم شماره 1 (پیاپی 7، بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/03/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سینا محمودنژاد ماکویی*، ایاز قربانی صفحات 1-12
    اختلالات مغناطیسی شناورها یکی از اصلی ترین معضلات آن ها در مقابله با مین های دریایی و یکی از عوامل مهم شناسایی هر چه سریع تر شناورهای زیرسطحی است. هدف اصلی این مقاله طراحی یک سیستم جبران ساز (سیستم دیگوسینگ) به منظور کمینه کردن اختلالات مغناطیسی کشتی ها است. برای انجام این مهم، ابتدا سیگنیچر مغناطیسی کشتی شبیه سازی شده و سپس با استفاده از سه دسته سیم پیچ که در داخل بدنه کشتی تعبیه شده اند، سعی می شود اختلالی هم اندازه سیگنیچر اولیه کشتی و در جهت عکس آن تولید شود تا برآیند این اختلالات به کم ترین میزان ممکن برسد. در این مقاله با استناد به خطی بودن کل سیستم و استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، جریان هر کدام از سیم پیچ ها مشخص می شود. پیچیدگی کمتر و سرعت بیشتر این روش در مقایسه با بهینه سازی های مستقیم شبیه سازها، از مهمترین مزیت های روش پیشنهادی می باشد.
    کلیدواژگان: اختلالات مغناطیسی، مواد فرومغناطیس، سیگنیچر مغناطیسی کشتی، سیستم دیگوسینگ، الگوریتم ازدحام ذرات
  • محسن جعفری*، علی سرکارگر اردکانی، یاسر مقصودی صفحات 13-24
    هدف این تحقیق تلفیق دو داده فراطیفی و پلاریمتری به منظور آشکارسازی اهداف زیر جنگل است. روش کار، استفاده از امضای پلاریمتری و طیفی برای یک هدف خاص و جستجو در تصویر برمبنای تلفیق این امضاها است.از سه روش جستجوی کتابخانه ای SCM، SAM و ED برای تعیین میزان انطباق امضای اهداف با یکدیگر استفاده شد. مطابق نتایج روش های SAM و SCM در امضای پلاریمتری و روش های SAM و ED در امضای طیفی بهترین عملکرد را در متمایز ساختن هدف زیر جنگل از سایر مناطق جنگلی دارند. نتایج آشکارسازی نشان داد، تصویر پلاریمتری با قطعیت بیشتری می تواند هدف زیر جنگل را متمایز سازد اگرچه در سایر نقاط دارای ابهاماتی است. اما تصویر فراطیفی با توجه به ماهیت این تصویر این ابهامات را ندارد. تلفیق دو تصویر توانست ضمن آشکارسازی هدف استتاری تا حدود زیادی ابهام در سایر نقاط را کاهش دهد.
    کلیدواژگان: آشکارسازی اهداف استتار شده، داده پلاریمتری SAR، تصویر فراطیفی، امضای پلاریمتری، امضای طیفی، جنگل
  • سید حسین محسنی ارمکی*، محسن فلاح، مرضیه عسگری صفحات 25-34
    یکی روش های هدایت بیم،استفاده از آرایه آنتن مبتنی بر تنوع فرکانس تحریک عناصر است. در این ساختار عناصر آرایه با فرکانسهای متفاوت با اختلاف اندک تحریک می شوند. الگوی تشعشعی حاصل از این آرایه، نسبت به زمان و فاصله و زاویه متناوب می باشد. جهت پیاده سازی آرایه مذکور ساختارهای گوناگونی وجود دارد که ساده ترین آنها استفاده از یک منبع تولید سیگنال پیوسته با شیب فرکانسی خطی همراه با خطوط تاخیر است. در این مقاله، ساختار جدید یک نمونه آرایه با چندگانگی فرکانس بر اساس رفتار فرکانسی مرتبه دو معرفی و مورد تحلیل و شبیه سازی واقع می شود. همچنین الگوی تشعشعی این آرایه با آرایه با چندگانگی فرکانسی مبتنی بر رژیم فرکانسی خطی مقایسه شده و برتری تغذیه آرایه با رفتار فرکانسی مرتبه دو نسبت به رفتار فرکانسی خطی از نظر سرعت و دقت بیشتر در جاروب فضا، مورد توجه قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: آرایه آنتن با چندگانگی فرکانس، جاروب فضا، مدولاسیون مجذور فرکانس موج پیوسته
  • نوروز بهمنی*، محمدعلی سبط صفحات 35-46
    رادارهایی که از PRF متوسط استفاده می کنند هر دو ابهام برد و داپلر را دارند ولی با انتخاب یک دسته PRF، می توان این ابهام ها را برطرف کرد. دو نکته مهمی که باید در آشکارسازی هدف مدنظر قرار داد، پرهیز از آشکارشدن شبه هدف و حداقل کردن مناطق کور است. در این مقاله از الگوریتم ژنتیک برای انتخاب دسته PRF برای حداقل کردن مناطق کور استفاده شده است. سپس از همین دسته استفاده کرده و با استفاده از الگوریتم تطابقی و خوشه بندی نقاط آشکارشده نزدیک به هم، رفع ابهام و آشکارسازی اهداف را انجام می دهیم، ولی برای کاهش آشکارسازی شبه هدف، از الگوریتم حذف شبه هدف استفاده می کنیم. در این مقاله تعریف جدیدی از شروط یکتایی را ارئه می دهیم تا هنگام استفاده از خوشه بندی در برابر خطا مقاوم باشد. همچنین نشان می دهیم که محدوده PRF متوسط وابسته به برد و داپلر ماکزیمم و اندازه سبدهای برد و داپلر است.
    کلیدواژگان: برد و داپلر مبهم، PRF متوسط، الگوریتم تطابقی، شبه هدف، سرعت و برد کور
  • سعیدرضا محسنی*، محمد مهدی نایبی، رضا محسنی، بهروز ابراهیمی صفحات 47-56
    جهت استخراج تصویر SAR وجود دارد که یکی از مهمترین آنها روش رنج داپلر است. یکی از مزیت های مهم این روش کیفیت تصویربرداری با وضوح نسبتا عالی می باشد. یکی از بخش های اصلی روش تصویربرداری رنج داپلر که زمان حل آن بسیار زیاد است، FFT راستای سمت می باشد. در مطالعه کنونی، روشی ارائه می شود که با صرف نظر از انجام محاسبات اضافی در پیاده سازی FFT راستای سمت، زمان حل، حافظه های استفاده شده و منابع محاسباتی را بیش از پیش کاهش می دهد. بررسی عملکرد روش پیشنهادی نشان می دهد که یافتن بهترین معماری به پارامترهایی از جمله کیفیت تصویر، طبقات بعدی پردازش و چند نقطه ای بودن FFT بستگی دارد. با استفاده از این تکنیک، پیاده سازی کل روش تصویربرداری رنج داپلر در سخت افزارهای کوچکتر نیز عملی خواهد شد.
    کلیدواژگان: رادارهای روزنه ترکیبی، راستای سمت، روش محاسبه سریع تبدیل فوریه، پیاده سازی، منابع محاسباتی
  • سید روح الله ثمره هاشمی، سید علیرضا سیدین* صفحات 57-72
    در ابتدا رادار روزنه مصنوعی نواری چرخشی زمین پایه (GB-CSMSAR) و قابلیت های آن معرفی و مدل سیگنال دریافتی، طیف دوبعدی سیگنال و حد تفکیک سیستم در برد و سمت محاسبه و با SAR نواری با حرکت خطی مقایسه شده است. با توجه به ثبات مسیر و سرعت حرکت آنتن، یک الگوریتم تصویرسازی حوزه فرکانس پیشنهاد گردیده است که شامل یک مرحله FFT دوبعدی، ضرب در سیگنال مرجع و اصلاح خطای فاز در حوزه برد-داپلر می باشد. شبیه سازی ها دقت این الگوریتم را در تشکیل تصویر اهداف در مختصات قطبی تایید می کند. نشان داده شده که درمورد اهداف با برد نزدیک به برد مرجع، می توان با حذف مرحله اصلاح خطای فاز، حجم محاسبات و حافظه مورد نیاز را کاهش داد. در نهایت مکان اهدافی که تصویرسازی آنها نیازی به اصلاح خطای فاز ندارد تحت عنوان «ناحیه تصویرسازی سریع» با توجه به هندسه و پارامترهای سیستم محاسبه گردیده است.
    کلیدواژگان: رادار روزنه مصنوعی، رادار روزنه مصنوعی چرخشی، الگوریتم تشکیل تصویر حوزه فرکانس، خطای فاز
|
  • S. Mahmoudnezhad Makouie*, A. Ghorbani Pages 1-12
    Ships’ magnetic anomalies are one of their main problems encountering sea mines and for the cases of submarines are one of the prominent factors, which causes their fast detection. The main aim of this paper is to design a degaussing system in order to minimize magnetic anomalies of ships. To achieve this goal, first, magnetic signature of a simple ship is simulated. Then by utilizing three groups of coils which are located inside the ship’s hull, an anomaly with the same magnitude and inverse direction will be produced to minimize the total anomalies. In presented work according to the linearity of the whole system and by using particle swarm optimization, the current value of each coil will be calculated. Less complexity and higher speed of this method in comparison with direct optimizations of simulators are the most important advantages of the proposed method.
    Keywords: Magnetic Anomaly, Ferromagnetic Materials, Ship's Magnetic Signature, Degaussing System, Particle Swarm Optimization
  • M. Jafari*, A. S. Ardakani Pages 13-24
    The main purpose of this study is the fusion of polarimetric SAR (PolSAR) data and hyperspectral data for improving concealed target detection in forest area. The proposed method based on the polarimetric signatures, the spectral signatures and the pattern recognition matching methods. The combination of SCM, that measures the similarity between the shapes of two signatures, and SAM, that measures the difference between the intensities of signatures were selected for this study. The results of the proposed method were evaluated using two methods. First, the output of the proposed detector using a fusion of the two source data was compared to the output of the proposed detector using each of the two sources in detection of concealed targets. The number of false detected targets in these methods are 3, 9 and 12. Second, the algorithm was compared to ACE algorithm inhyperspectral data and CFAR method in PolSAR data using the ROC curves. The area under the curve of these methods are 0.87, 0.91 and 0.69. As the results, the proposed method has detected concealed targets with the minimum false targets. Also, this method presented well accuracy in other targets.
    Keywords: Concealed Target Detection, Polarimetric SAR Data, Hyperspectral Data, Polarimetric Signatures, Spectral Signatures, Forest
  • M. Asgari, S. H. Mohseniarmaki*, M. Fallah Pages 25-34
    According to high costs of phase shifters in antenna arrays, new methods for beam steeringwithout phase shifter are introduced. Frequency Diverse Array (FDA) concept is another approach to beam steering problem. In this structure, the subsequent antenna elements are fed with stepped discrete frequencies causing continuous scanning of space in time. So a range-angle dependent scanning is made possible. There are several ways to implement, which the simplest of them is using Linear Frequency Modulated Continuous Wave (LFMCW) source. In this paper, a new implementation scheme is proposed and analyzed where a Square Frequency Modulated Continuous Wave (SFMCW) source is used for feeding a special beam forming network. Also radiation pattern of SFMCW and LFMCW was compared.
    Keywords: Frequency Diverse Antenna Array, Space Scan, Square Frequency Modulated Continuous Wave
  • N. Bahmani*, M. A. Sebt Pages 35-46
    The radars that use medium PRF, have either range ambiguity or Doppler ambiguity, but these ambiguities can be resolved with selecting a PRF set. Avoiding ghost targets detection and minimizing blind zones are two important points that should be considered in targets detection. Then, using this set, coincident algorithm and clustering the closely detected points, we resolve ambiguity and detect the targets. After that, to decrease ghost target detection, deghosting algorithm is used. In this paper, a new definition of uniqueness condition is presented to be robust against errors when clustering is employed. Also, it is shown that the medium PRF range depends on the maximum range and Doppler as well as range bin and Doppler bin.
    Keywords: Range, Doppler Ambiguity, Medium PRF, Coincident Algorithms, Ghost Target, Range, Doppler Blind
  • S. R. Mohseni*, M. M. Nayebi, R. Mohseni, B. Ebrahimi Pages 47-56
    An important section of range-Doppler imaging algorithm in SAR systems which needs large number of resources, memories and solution time, is FFT on the azimuth dimension. In this paper, by decomposing the FFT relation, and converting to smaller dimension FFTs, implementation has been simplified. The proposed method, based on removing the extra phase factors reduces the resources, memories and solution time in hardware. Evaluation of the proposed method show that optimum architecture depends on image resolution, next processing stage and the number of FFT points. Using the proposed architecture leads to implement the whole range-Doppler imaging algorithm in smaller hardware.
    Keywords: Synthetic Aperture Radar, Azimuth, Fast Fourier Transform, Implementation, Single, path Delay Feedback
  • S. R. Samareh Hashemi, S. A. Seyedin* Pages 57-72
    Due to difference between azimuth phase history and range migration model in circular strip-map synthetic aperture radar and linear SAR, imaging algorithms of linear system are not valid in circular system. In this article using a range approximation in a ground-based circular strip-map SAR, the signal model at 2-D frequency domain is extracted and due to stability of path and speed of antenna, a frequency domain imaging algorithm is suggested based on extracted model that despite of accuracy has a high speed. Simulations verify the accuracy of suggested algorithm at image formation in polar coordinates. It is shown that for targets with ranges near to reference, the processing burden and needed hardware can be reduced by omitting a phase correction step. Finally the location of these targets is extracted as “fast imaging region” according to the geometry and parameters of the system.
    Keywords: Synthetic Aperture Radar (SAR), Circular Synthetic Aperture Radar (CSAR), Frequency Domain Imaging Algorithm, Phase Error