بهبود دقت جهت‌یابی رادارهای LFM با روش مقایسه دامنه برای محیط‌های چند مسیره در سیستم‌های پشتیبانی جنگ الکترونیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی فارسی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران ، ایران

چکیده

سیستم‌های پشتیبانی جنگ الکترونیک (ESM/ELINT) سیگنال‌های ارسال شده از رادارها را دریافت، پردازش، تحلیل و جهت یابی می کنند. جهت‌یابی و تعیین زاویه ورود، یکی از مهم‌ترین پارامترهای راداری است که در عملیات پردازش، جداسازی و تفکیک، دسته‌بندی و مکان‌یابی رادارها نقش بسزایی دارد. برای جهت‌یابی (DF) و تخمین زاویه ورود از تکنیک‌های مختلفی استفاده می‌شود. در میان روش‌ها، تکنیک مقایسه دامنه ( ADF) به دلیل سرعت‌بالا و پیچیدگی محاسباتی پایین جزو متداول‌ترین تکنیک‌های جهت‌یابی می‌باشد. چند مسیرگی موجب کاهش کارایی سیستم های جهت یاب می شود. در محیط‌های کوهستانی و غیرشهری، دقت جهت‌یابی سیستم‌های شنود راداری (ELINT) می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلف تغییر نماید یکی از عوامل تأثیرگذار بر دقت جهت‌یابی عامل چندمسیرگی است. در این مقاله روشی جدید ارائه‌شده است که اثر چندمسیرگی را در پالس‌های دریافتی از رادارهای LFM کاهش می دهد و موجب بهبود دقت جهت‌یابی در سیستم‌های ESM/ELINT شود. پالس‌های دریافتی به دلیل وجود اثرات چندمسیرگی دارای نوسانات و اعوجاج دامنه هستند. روش پیشنهادی بدین‌صورت است که از طریق تبدیل سیگنال به تبدیلات دوبعدی فوریه زمان کوتاه (STFT ) و تبدیل موجک و با استفاده از الگوریتم لبه یابی سوبل ، دو زمان ورود پالس ( TOA) آشکارسازی می‌شوند. اولین TOA مربوط به پالس اصلی (دریافتی از مسیر مستقیم) و TOA دوم مربوط به زمان شروع پالس منعکس شده (اثر چندمسیرگی) می‌باشد. سپس بازه زمانی بین TOA پالس اصلی و TOA پالس بازگشتی به‌عنوان سیگنال بدون اثرات چندمسیرگی در نظر گرفته می‌شود که در این زمان، دامنه پالس دچار نوسانات و اعوجاج نشده است. به عبارت دیگر، پالس اصلی با پالس چندمسیره ادغام نشده است. بنابراین آشکارسازی دامنه پالس اصلی دریافتی، با حذف اثر چندمسیرگی اجرا می گردد. میانگین مقدار دامنه در همین محدوده زمانی محاسبه‌شده و با تکنیک جهت‌یابی مونوپالس برای یک آرایه آنتن 8 تایی جهت‌یابی انجام می‌گیرد. بنابراین، روش پیشنهادی منجر به بهبود دقت جهت‌یابی با روش مقایسه دامنه (ADF) در شرایط وجود اثرات چندمسیرگی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


 
  [1]     B. Priyanka, V. S. Rani, M. K. Das, S. Sounak,“An Improved Amplitude Comparison Based Direction of Arivval Estimation,” Defence Electronics Research Laboratory (DRDO), Hyderabad, India, September 2014.
  [2]     M. A. Ebrahimi-Ganjeh, M. Soltanian, M. Salarpour, and A. M. Pezeshk ,“Comprehensive Study Of Non-Uniform Circular Array Interferometer In A Real Time Broadband 3-Dimensional Direction Finder (2-12 Ghz),” Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 24, 69-81, 2011.
  [3]     S.LIPSKY, “MICROWAVE PASSIVE DIRECTION FINDING,”ISBN: 1-891121-23-5,SciTech Publishing, Inc, Printed in the United States of America,2004.
  [4]     K. Mella ,“Theory, Simulation and Measurement of Wireless Multipath Fading Channels,” Norwegian University of Science and Technology Department of Electronics and Telecommunications, thesis, May 23, 2007.
  [5]     R. Jain,“ Channel Models A Tutorial,” (jain@acm.org), February 21, 2007
  [6]     N. M. Khan,“MODELING AND CHARACTERIZATION OF MULTIPATH FADING CHANNELS IN CELLULAR MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS,” SCHOOL OF ELECTRICAL ENGINEERING AND TELECOMMUNICATIONS THE UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES,March 2006.
  [7]     N. T. Awon, Md. Mizanur Rahman ,“Effect of AWGN & Fading (Raleigh & Rician) channels on BER performance of a WiMAX communication System,” International Journal of Computer Science and Information Security(IJCSIS),August 2012.
  [8]     J. Andrusenko, Jack Burbank, Jon Ward,“ Modeling and Simulation for RF Propagation,” the Johns Hopkins University, 1 December 2009.
  [9]     S. R. SAUNDERS, “ANTENNAS AND PROPAGATION FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS,” Second Edition, UNIVERSITY OF SURREY, GUILDFORD, UK,ALEJANDRO ARAGO N-ZAVALA, MEXICO.
[10]     H. Yang1, S. Kim, and S. Chun ,“ Bearing Accuracy Improvement of the Amplitude Comparison Direction Finding Equipment by Analyzing the Error, ” International Journal of Communication Networks and Information Security (IJCNIS), Vol. 7, No. 2, August 2015.
[11]     P. P.Acharjya, A. Sinha, S. Sarkar,S. Dey, S. Ghosh, “A NEW APPROACH OF WATERSHED ALGORITHM USING DISTANCE TRANSFORM APPLIED TO IMAGE SEGMENTATION,” International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering Vol. 1, Issue 2, Santiniketan, India,April 2013.
[12]     R. C. Gonzalez, R. E. Woods, “Digital Image Processing, 4th Edition”, Prentice Hall, 2017.