Spectrum Analysis of Targets in Multiple PRF Radars Based on the Compressive Sensing Theory
Multiple PRF radars are categorized as a left; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr; mso-layout-grid-align: none" align=left Keywords: Multiple PRF radar, nonuniform sampling, Compressive sensing, Doppler estimation.
رادارهای چند PRF ای یک نوع از رادارهای پالسی هستند که به دلیل استفاده از PRF های مختلف، امکان افزایش همزمان حداکثر برد و حداکثر فرکانس داپلر بدون ابهام قابل اندازه‌گیری را فراهم می‌نمایند. دنباله پالس‌های ارسالی در این رادارها غیر یکنواخت بوده و از این رو دنباله نمونه‌های دریافتی در این رادارها نیز تشکیل یک دنباله غیر یکنواخت می‌دهند. با توجه به غیر یکنواخت بودن نمونه‌های دریافتی، برای تحلیل طیف آنها نمی‌توان از روش‌های FFT معمولی استفاده نمود. روش‌های خاصی برای تحلیل طیف نمونه‌های غیر یکنواخت وجود دارد که از میان آنها می‌توان به روش‌های درون‌یابی چند جمله‌ای، روش حداقل مربعات، روش تحلیل چند دقتی، الگوریتم باقیمانده‌چینی و ... اشاره کرد. برخی از این روش‌ها برای بازیابی طیف به نرخ نمونه‌برداری بالا نیاز دارند و برخی دیگر در حضور اهداف چندگانه و سیگنال کلاتر عملکرد مناسبی نداشته و از این رو برای کاربرد در رادارهای چند PRF ای مناسب نمی‌باشند. در این پایان‌نامه با توجه به ویژگی‌های سیگنال دریافتی در رادارهای چند PRF ای، این سیگنال به صورت یک سیگنال چند باندی که در حوزه فرکانس تنک است، مدل می‌شود. با در نظر گرفتن این مدل و همچنین توجه به شیوه نمونه‌برداری در این رادارها، روش جدیدی برای بازیابی طیف سیگنال دریافتی در رادارهای چند PRF ای براساس مفاهیم موجود در تئوری حسگری فشرده پیشنهاد می‌شود. حسگری فشرده یک مفهوم جدید در زمینه پردازش سیگنالها است که ایده اصلی آن نمونه‌برداری و فشرده‌سازی به طور همزمان است وامکان بازیابی سیگنالها را در نرخ‌های نمونه‌برداری کمتر از نرخ نایکوئیست فراهم می‌کند. این تئوری در دهه اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته و در حوزه های مختلف علمی مانند پردازش تصاویر پزشکی، ارتقاء مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال، تصویربرداری راداری، مخابرت بی‌سیم، پردازش سیگنال‌های ماهواره‌ای و…. مورد استفاده وسیع قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده روش پیشنهادی عملکرد مناسبی در حضور نویزسفید گوسی، کلاتر و همچنین اهداف چندگانه داشته و می‌تواند با دقت بالایی فرکانس داپلر اهداف را در نرخ‌های نمونه‌برداری پایین تخمین بزند. کلمات کلیدی: رادار چند PRF ای، نمونه‌برداری غیر یکنواخت، حسگری فشرده، تخمین داپلر
