کاهش اثرگلبرگ های فرعی ناشی از سیستم فشرده سازی پالس باینری با استفاده از ساختار موازی فیلتر منطبق و غیر منطبق

مهندسی مخابرات جنوب

دوره 9، شماره 33، آبان 1398، صفحه 85-96   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ابراهیم علی بابایی¹؛ روح اله آقاجانی²

¹دانشکده مهندسی برق- دانشگاه آزاد نجف آباد- نجف آباد –ایران

²گروه مخابرات دانشکده مهندسی برق دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد اصفهان ایران

چکیده

تفکیک پذیری بالا از معیار­های سنجش عملکرد یک سامانه راداری است و تفکیک پذیری بالا با پهنای سیگنال کم ممکن می­شود. برد رادار به انرژی ارسالی آن بستگی دارد. با استفاده از روش­های فشرده­سازی پالس می­توان انرژی یک پالس پهن و تفکیک در برد متناظر با یک پالس باریک را به طور همزمان در اختیار داشت. مبنای کار رادار­های فشرده­سازی پالس بر اساس فیلتر منطبق و تابع خود همبستگی است. در رادار، اکوی بازگشتی از هدف در واقع نسخه­ی تاخیر یافته زمانی یا شیفت داپلر یافته سیگنال ارسالی است. فیلتر منطبق بین سیگنال دریافتی و نسخه­ی از کد ارسالی همبستگی می­گیرد خروجی فیلتر منطبق علاوه برداشتن یک گلبرگ اصلی، شامل دنباله­ای از گلبرگ­های فرعی نیز است که این گلبرگ­های فرعی موجب بالا رفتن احتمال هشدار غلط و یا پوشیده ماندن اهداف کوچک، در کنار اهداف بزرگ با سطح گلبرگ فرعی بالا می­شود. فیلتر غیر منطبق با استفاده از ضرایب وزن دهی سطح گلبرگ­های فرعی را کاهش می­دهد ولی موجب افزایش طول فیلتر می­شود.در این مقاله یک ساختار فیلتر موازی  معرفی می­شود که همزمان مزایای فیلتر منطبق و غیر منطبق  را دارد. ود ر سناریو تعریف  شده اهداف ثابت توانست ضمن کاهش سطح گلبرگ فرعی به میزان dB2/12  بازه حضور گلبرگ فرعی را نیز به یک چهارم تقلیل دهد .

کلیدواژه‌ها

گلبرگ ‌های فرعی؛ فشرده‌سازی پالس؛ فیلتر منطبق؛ فیلتر غیر منطبق

مراجع

[1]     Skolnik, M. I, “Introduction to Radar Systems,” 3^rd ed. New York: McGraw-Hill, pp. 339-369, 2001.

[2]     Barker, R. H, “Group synchronization of binary digital systems,” In W. Jackson (Ed.), Communication Theory, Burlington, MA: Academic Press, 1953.

[3]     N. Levanon and E. Mozeson, “Radar Signals.” Hoboken, NJ, Wiley, 2004.

[4]     I. MaynulSarker, R. haider, G. Mohammed et al, “Comparison of Analog and Digital Pulse Compression Technique and Reduction of Side lobes Using Transversal Filter,” Electrical Engineering and Information & Communication Technology (ICEEICT), 2014 International Conference, Dhaka, 10-12 Apr 2014, pp.1 - 4.

[5]     Nunn, C. J. and Coxson, G. E. “Best-known autocorrelation Peak sidelobe levels for binary codes of length 71 to 105,”IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems vol. 44, pp.392-395, Jan. 2008.

[6]     A. Divito, A. Farina, et al. “Synthesis and evaluation of phase codes for pulse compression radar”, Rivista Tecnica Selenia 9,  no.2, pp. 12-24, 1985.

[7]     Turyn, R. and Stover, J. On binary sequences. Proceedings of the American Mathematical Society”, 12 (June 1961), 394—399.

[8]     Lindner, J. “Binary sequences up to length 40 with best possible autocorrelation function”. Electronics Letters, 11 (Oct.1975), 507.

[9]     Deng, H. “Synthesis of binary sequences with good auto-correlation and cross-correlation properties by simulated annealing IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 32 (Jan. 1996), 98—107.

[10]     Nunn, C. J. and Coxson, G. E.“Best-known autocorrelation Peak sidelobe levels for binary codes of length 71 to 105”. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 44(Jan. 2008), 392—395.

[11]     B. kiramai, P. Rajesh kumar, “Performance Evaluation of Compound Barker Codes using Cascaded Mismatched Filter Technique”, International Journal of Computer Applications,vol. 121, no.19, pp.31-34, Jul 2015.

[12]     Sarkar, I. and Fam, A. T. “Factored multiplicative mismatched filters for compound Barker codes”, In Proceedings of the IEEE International Radar, Conference, Apr. 2007, 541—545.

[13]     N. Muralidhara , Rajesh B ,et al. “Designing polyphase code for digital pulse compression for surveillance radar”,2017 IEEE second international computing and communications technologioes(ICCCT17).

[14]     I.Torok and R.Seller,“pulse compression in search radar,”Periodica Polytechnica  Electrical Engineering, vol. 42, no. 4, pp. 391-408, 1998.

[15]     Ackroyd, M. H. and Ghani, F.“Optimum mismatched filters for sidelobe suppression”. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, AES-9 (Mar. 1973),PP 214—218.

[16]     Jung, K. T., et al.Design of optimum mean square sidelobe suppressionfilters for Barker codes. In Proceedings of the IEEE International Radar Conference, Oct. 1992, 530—533.

[17]     Zoraster, S. Minimum peak range sidelobe filters for binary phasecoded waveforms. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, AES-16 (Jan. 1980), 112—115.

[18]     Baden, J. M. and Cohen, M. N. “Optimal peak sidelobe filters for biphase pulse compression”. InProceedings of the IEEE International Radar Conference, May 1990, 249—252.

[19]     Baden, J. M. and Cohen, M. N. “Optimal sidelobe suppression for biphase codes”. In Proceedings of the IEEE Telesystems Conference,1991, 127-131.

[20]     Rihaczek, A. W. and Golden, R. M. “Range sidelobe suppression for Barker codes”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,AES-7 (Nov. 1971), 1087—1092.

[21]     Hua, C. X. and Oksman, J.A new algorithm to optimize Barker code sidelobe and suppression filter. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 26 (July 1990), 673—677.

[22]     M. McLiden, J. Carswell, L. Li, et al. “Utilizing versatile transmission waveforms to mitigate pulse-compression range sidelobes with the HIWRAP radar,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol.10, no.6, pp.1365-1368, November 2013.

[23]     L. Li, G. Heymsfield, J. Carswell, et al.“The NASA High-Altitude Imaging Wind and Rain Airborne Profiler,” IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 54, no.1, pp. 298-310, January 2016.

[24]     A. Akbaripur, MH. Bastani, “Range Sidelobe Reduction Filter Design for Binary Coded Pulse Compression System”, IEEE Trans. Aerosp., Electron. Syst., vol. 48, no. 1, pp. 348 – 359, Jan 2012.

[25]     N. Levanon, “Creating Sidelobe-Free Range Zone Around Detected Radar Target”, 2014 IEEE 28th Convent of  Electrical & Electronics Engineers (IEEEI), 3-5 Dec 2014, Eilat, pp.1-5.

[26]     V. Baghel, G. Panda, “Development of an efficient hybrid model for range sidelobe suppression in pulse compression radar.”Aerospace Science and Technology, vol. 27, no.1, pp. 156–162, Jun 2013.

[27]     S. Davis, A. Lanterman, “Minimum Integrated Sidelobe Ratio Filters for MIMO Radar,” IEEE Trans. Aerosp., Electron. Syst.  vol. 51, no.1, pp. 405 – 416, Jan 2015.

[28]     P.Oo, G.Jpdlo, F.Kzolx.et al,“Joint design of phase coded waveform and mismatched filter,” 2015 IEEE Radar Conference, 27-30 Oct. 2015, Johannesburg pp. 32 - 36.

[29]     K. Kayania, J. Hashm, “A novel non-coherent radar pulse compression technique based on periodic m-sequences”, Aerospace Science and Technology, vol. 53, no.1, pp.188-193, Jun 2016.