یک الگوریتم یکپارچه برای آشکارسازی بهینه اهدافِ ضعیف راداری پنهان‌شده در گلبرگ‌های جانبی یک هدف بزرگ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ihu

چکیده

هدف ضعیف در رادار به اهدافی گفته می­شود که به­صورت عادی سطح مقطع راداری کمی داشته باشد و یا این­که به­صورت عمدی میزان سیگنال برگشتی از این اهداف کاهش یافته باشد. برای آشکارسازی یک هدفِ ضعیف، الگوریتم­های مختلفی وجود دارد. اما در شرایطی که این هدف در مجاورت یک هدف بزرگ باشد، لوب­های جانبی خروجی فیلترِ منطبقِ ناشی از هدفِ بزرگ، هدف ضعیف را می­پوشاند و یا پنهان می­سازد. فیلتر فشرده­سازی پالس وفقی که از تخمین­گر RMMSE بهره می­برد، توانایی آشکارسازی هدف ضعیف پوشیده شده را دارد. اما حداقل سه عامل محدودکننده (بار محاسباتی، مقاومت در برابر دوپلر و گرفتگی پالس) برای پیاده­سازی و کاربردهای عملی RMMSE وجود دارد. در این مقاله الگوریتمی بهینه و یکپارچه مبتنی­بر پساپردازش وفقی، برای آشکارسازی اهداف و غلبه­بر چالش­های RMMSE در   سامانه­های پدافندی الکترونیکی پیشنهاد می­گردد. مقایسه کیفی عملکرد الگوریتم پیشنهادی  FFL-APCRبه­ازاء SNRها و سرعت­های مختلف اهداف با دیگر الگوریتم­ها، نشان می­دهد که الگوریتم FFL-APCR برای پیاده­سازی در سامانه­های زمان واقعی مناسب است. الگوریتم FFL-APCR می­تواند اهداف ضعیف با سرعت­های زیاد و دچار گرفتگی پالس را با بار محاسباتی کمتر آشکار نماید.  

کلیدواژه‌ها


M. I. Skolnik, Introduction to Radar Systems, 3rd ed., New York: McGraw-Hill, 2001.##

R. Kayvan Shokooh and M. Okhovvat, “Design and implementation of parallel matched filter bank in pulse compression radars,” Journal of Passive Defence Science and Technology, vol. 1, no. 2, pp. 75-85, Winter 2011.##

M. A. Richards, J. A. Scheer, and W. A. Holm, “Principles of Modern Radar: Basic principles,” vol. 1, Sci. Tech., 2010.##

S. D. Blunt and K. Gerlach, “Adaptive pulse compression via MMSE estimation,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 42, no. 2, pp. 572-584, Apr. 2006.##

S. M. Kay, “Fundamentals of Statistical Signal Processing: Estimation Theory,” Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, , pp. 219-286 and pp. 344-350, 1993.##

N. Levanon, “Creating Sidelobe-Free Range Zone Around Detected Radar Target,” in IEEE 28-th Convention of Electrical and Electronics Engineers, 2014.##

S. D. Blunt, T. Higgins, and K. Gerlach, “Dimensionality reduction techniques for efficient adaptive pulse compression,” IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems, vol. 46, no. 1, pp. 349-362, Jan. 2010.##

L. Kong, M. Yang, and B. Zhao, “Fast implementation of adaptive multi-pulse compression via dimensionality reduction technique,” In 2012 IEEE Radar Conference, 2012.##

B

Y. Yang, L. Li, G. Cui, W Yi, L Kong, and X. Yang, “A modified adaptive multi-pulse compression algorithm for fast implementation,” In 2015 IEEE Radar Conference (RadarCon), May 2015.##

P. M. McCormick, S. D. Blunt, and Thomas Higgins, “A gradient descent implementation of adaptive pulse compression,” in IEEE Radar Conference (RadarConf), 2016.##

Z. Li, Z. Yan, S. Wang, L. Li, and M. Mclinden, “Fast adaptive pulse compression based on matched filter outputs,” IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, vol. 51, no. 1, pp. 548-564, 2015.##

T. D. Cuprak and K. E. Wage, “Efficient Doppler-Compensated Reiterative Minimum Mean-Squared-Error Processing,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 53, no. 2, pp. 562-574, 2017.##

S. D. Blunt, A. K. Shackelford, K. Gerlach, and K. J. Smith, “Doppler Compensation & Single Pulse Imaging using Adaptive Pulse Compression,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 45, pp. 647-659, 2009.##

H. L. Van Trees, “Optimum Array Processing,” New York: Wiley, 2002.##

S. D. Blunt, K. Gerlach, and E. Mokole, “Pulse compression eclipsing repair,” In IEEE Radar Conf, Rome, Italy, 26-30 May 2008.##

K. Gerlach and S. D. Blunt, “Radar pulse compression repair,” IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 43, no. 3, pp. 1188-1195, 2007.##