Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Mahmoud Modarres-Hashemi,Said Sadri
سیدمحمود مدرس هاشمی (استاد راهنما) سعید صدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Masjedi
مریم مسجدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Theoretical Approach for Target Detection and Interference Cancellation in Passive Radars and its Application in FM-PBR
assive radars are considered as low-priced, undetectable and electronic warfare resistant radars due to their lack of transmitter. The idea of using available signals in the environment (e.g. FM radio, analog TV, GSM, etc.) as the radar transmitter has been considered since the early years of the radar invention. Detection and tracking of the targets in passive radars require advanced methods of signal processing, and this in turn significantly increases the computational cost of the system. Considering the fact that in passive radar the receiver has no information about the waveform sent by the transmitter, a reference channel is generally required to collect the transmitter signals as well target channels to collect the target signals. After the development of the digital processors in the recent years, extensive research has been conducted in this field and passive radars have been utilized in many applications. The main interference in passive radars is the direct path and multipath signals or clutters. The presence of these signals in the receiver’s target channel will degrade the detection performance and severely limit the detection range. Therefore, the cancellation of these signals before the matched filter processing is necessary. So in this thesis, after introducing the passive radars, this problem has been investigated and the methods (which are mostly adaptive filter methods) have been discussed. Considering the characteristics of FM signal, a method has been proposed based on subband adaptive filter, and the cancellation methods have been compared in terms of target detection and computational complexity. Another important issue in any radar is target detection, which is in fact their main function. Many studies have been done so far in this field based on the detection theory for active pulse radars, but not for passive radars. Because of the major differences between active and passive radars, the detection methods used in active pulse radars are not applicable to passive radars and won’t lead to accurate results. So, in the current thesis, detection and target parameter extraction based on the detection theory have also been investigated and a method has been proposed. For this reason the passive radar hypothesis test is written and then parameters are estimated with GLRT for achievement of detection statistic. Finally, different methods of detection in passive radars have been compared using simulation to show the efficiency of the suggested method. Keywords: Passive Radar, Cancellation, Detection Theory, FM Radio Signal
رادارهای غیرفعال به دلیل نداشتن فرستنده اختصاصی، رادارهایی ارزان قیمت، غیر قابل شناسایی و مقاوم در برابر شیوه های جنگ الکترونیک هستند. ایده استفاده از سیگنال های موجود در محیط (مانند سیگنال های رادیو FM، تلویزیون آنالوگ، GSM و ... ) به عنوان فرستنده رادار از سال های اولیه پیدایش رادار مطرح بوده است. آشکارسازی و ردیابی اهداف در این رادارها، نیازمند روش های پیشرفته پردازش سیگنال می باشد و بار محاسباتی سنگینی را به سیستم تحمیل می‌کند. از آنجاییکه در رادارهای غیرفعال گیرنده اطلاعی از شکل موج ارسال شده توسط فرستنده ندارد، معمولاً یک کانال مرجع برای جمع آوری سیگنال فرستنده لازم بوده و دو یا چند کانال هدف نیز برای جمع آوری سیگنال های اهداف مورد نیاز است. در سال‌های اخیر با پیشرفت پردازنده‌های دیجیتال، تحقیقات گسترده‌ای در رابطه با رادار غیرفعال به عمل آمده و به کارگیری این رادارها در بسیاری از زمینه ها محقق شده است. مهم ترین تداخل در رادارهای غیرفعال، سیگنال مسیر مستقیم و سیگنال های چند مسیره یا کلاترها هستند. حضور این سیگنال ها در کانال هدف گیرنده، عملیات کشف وآشکارسازی اهداف را مختل کرده و فاصله آشکارسازی را به شدت محدود می کند. بنابراین حذف این سیگنال ها قبل از فیلتر منطبق لازم و ضروری است. بنابراین در این پایان نامه پس از معرفی رادارهای غیرفعال، به بررسی این مشکل پرداخته و روش های مورد استفاده به این منظور که به طور عمده روش های فیلتر وفقی هستند بررسی شده اند. با توجه به ویژگی های سیگنال FM، روشی بر اساس فیلترهای وفقی زیرباند ارائه شده است و روش های حذف از لحاظ آشکارسازی اهداف و پیچیدگی محاسباتی مورد مقایسه قرار گرفته اند. یکی دیگر از موضوعات مهم در هر رادار، مسئله آشکارسازی اهداف است. در واقع هدف اصلی یک رادار کشف اهداف است. در رادارهای پالسی معمولی، تا به حال، تحقیقات بسیار زیادی در زمینه کشف اهداف از دیدگاه تئوری آشکارسازی انجام شده است، ولی در رادارهای غیرفعال با این دیدگاه به موضوع پرداخته نشده است. با توجه به تفاوت های فراوان رادارهای فعال و رادارهای غیرفعال، استفاده از روش های آشکارسازی رادارهای پالسی فعال در رادارهای غیرفعال صحیح نبوده و نتیجه مطلوبی به دست نمی دهد. بنابراین در ادامه به بررسی کشف و استخراج پارامترهای اهداف از دیدگاه تئوری آشکارسازی پرداخته و روشی به این منظور پیشنهاد نموده ایم. در پایان نیز روش های مختلف آشکارسازی در رادارهای غیرفعال با استفاده از شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفته اند و بر این اساس کارآمدی روش پیشنهادی نشان داده شده است. کلمات کلیدی: رادار غیرفعال، حذف کلاتر، تئوری آشکارسازی، سیگنال رادیو FM

ارتقاء امنیت وب با وف بومی