Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad sadegh Fazel falavarjani,Mojtaba Beheshti
محمدصادق فاضل فلاورجانی (استاد راهنما) مجتبی بهشتی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasool Jaafari
رسول جعفری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Synthetic aperture radar (SAR), provides high resolution, day-and-night and weather-independent images for several applications including surveillance, targeting, navigation, moving target indication, change detection, environmental monitoring, and 3-D mapping. The high range resolution is derived by transmitting a high bandwidth signal such as wideband linear frequency modulation (LFM), and appropriate compression of the received echoes. If stepped-LFM is applied instead of wideband LFM, in addition to high range resolution, the instantaneous bandwidth and sampling rate are reduced. In ideal imaging, it is assumed that the radar platform moves at a constant velocity along a nominal trajectory. However, atmospheric turbulence, short manoeuvres, and platform perturbations cause trajectory deviations and lead to phase error. This error is called motion error, which can severely impair the image quality. In order to compensate the motion error, platform position, utilizing navigation sensors installed on radar platform, such as GPS and INS, is measured and most of the error is compensated. To compensate the residual motion error, autofocus techniques are adopted. In autofocus techniques, required parameters for focusing the image are derived from the raw data. One of the most popular autofocus techniques is PGA which has been designed for spotlight mode SAR. This technique, with some modifications in raw data or algorithm, can be applied in stripmap mode as well. In this thesis, the spotlight and stripmap autofocus techniques are reviewed. Then, a UAV-based SAR with stepped-LFM signaling in stripmap imaging mode is considered and three important autofocus methods, WPGA, PWE-PGA, and LML-WPGA are adopted for this system. Moreover, the performances of these autofocus methods are evaluated through computer simulation. Based on the simulation results, in most cases LML-WPGA has the best performance in motion error compensation. This method, assuming a three dimensional motion error, estimates the range-invariant error by WPGA and the range-dependent error by a local maximum-likelihood WPGA algorithm. Keywords: Synthetic Aperture Radar (SAR), Stepped-LFM, Residual motion error, Autofocus
رادار روزنه مصنوعیبه دلیل توانایی در فراهم کردن تصاویری با تفکیک پذیری زیاد، به طور گسترده در شناسایی، دیده بانی، هدف گیری، ناوبری و هدایت، تعیین هدف متحرک، پایش محیطی، کاوش زمین و تشکیل تصاویر سه بعدی به کار می رود. تفکیک پذیری زیاد در راستای برد با ارسال سیگنالی با پهنای باند فرکانسی وسیعمانند LFM و فشرده سازی بازتابهای دریافتی به دست می آید.اگر به جای شکل موج LFM، از LFM پله ای استفاده شود، می توان علاوه برتفکیک پذیری زیاد تصویر، به پهنای باندلحظه ای کم به منظور کاهش نرخ نمونه برداری دست یافت. در تصویربرداری ایده الفرض می شود که سکوی حامل رادار با سرعت ثابت در یک مسیر مستقیم و بدون اغتشاشات جوی حرکت کند. این فرض در عمل درست نیست. اغتشاشات جوی، مانورهای کوتاه و لرزش سکو باعث انحراف مرکز فاز آنتن از مسیر مستقیم می شود و تغییرات فاز سیگنال دریافتی از محیط را نتیجه می دهد و باعث ایجاد خطای فاز می شود. به این خطا، خطای حرکت می گویند.اگرخطای حرکت جبران نشود، کاهش وضوح تصویر نهایی را در پی خواهد داشت.برای جبران خطای حرکت، با استفاده از حسگرهای حرکتی نصب شده روی سکوی حامل رادار مانند سامانه موقعیت یابی جهانی و سامانه ناوبری اینرسی، موقعیت لحظه ای سکو اندازه گیری شده وبیشترین بخش خطای حرکت جبران می شود. برای جبران باقیمانده خطا از روشهای خود تمرکزدهی استفاده می شود. در روشهای خود تمرکزدهی، پارامترهای لازم برای متمرکز کردن تصویر از داده خام دریافتی استخراج می گردد. یکی از پرکاربردترین روشهایخود تمرکزدهی، روش گرادیان فاز (PGA) است که اولین بار برای مود نقطه ای استفاده شد. روشهای خود تمرکزدهی که برای مود نقطه ای به کار می روند را می توان با اندکی تغییر در داده خام یا روش، برای مود نواریهم به کار برد. در این پایان نامه ابتدا روشهای خود تمرکزدهی در مودهای نقطه ای و نواری معرفی می شود. سپس فرض می شود سامانه SAR روی یک پهپاد نصب شده، از سیگنال LFM پله ایاستفاده می کند و در مود تصویر برداری نواری کار می کند. برای جبران خطای حرکت، در این سامانه، سه روش مهم خودتمرکزدهی WPGA، PWE-PGA و LML-WPGAبه کار گرفته می شود و کارایی آنها به کمک شبیه سازی کامپیوتری بررسیمی شود. نتایج شبیه سازی، بهترین کارایی را در بیشتر حالتها برای روش LML-WPGA نشان می دهد. این روش،وابستگی خطای حرکت به برد را در نظر می گیرد، خطای حرکت را در سه راستا فرض می کند و از استقلال محلی خطوط برد نزدیک به هم برای کاهش محاسبات استفاده می کند. کلمات کلیدی:رادار روزنه مصنوعی،LFMپله ای، باقیمانده خطای حرکت، خود تمرکز دهی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی