آنالیز سیگنال اکوی رادار تعقیب بر مبنای هیستوگرام زمانی و آزمایش تجربی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه اصفهان - گروه برق - دانشکده فنی و مهندسی

2 دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق، کامپیوتر

چکیده

در این مقاله روش ساده‌ای برای تمایز سیگنال هدف از نویز، در شرایط SNR کوچک بر مبنای تحلیل مستقیم دوره‌های تناوب در حوزه زمان ارائه‌شده است. در سیگنال اکوی یک رادار تعقیب، عموما پهنای باند نسبی سیگنال از یک اکتاو کمتر است. با رسم هیستوگرام دوره های تناوب سیگنال و یافتن ماکزیمم این منحنی، وجود سیگنال اکوی هدف و فرکانس آن مشخص می‌شود. در صورتی که سیگنال ورودی گیرنده فقط شامل نویز سفید باشد، این هیستوگرام فاقد ماکزیمم واضح خواهد بود و در صورتی که لابه لای نویز، سیگنال ضعیفی هم وجود داشته باشد، ماکزیمم مشخصی در هیستوگرام ظاهر می‌شود که با افزایش SNR این ماکزیمم واضح تر می‌شود. به منظور بررسی این روش علاوه بر شبیه سازی، مدار ساده‌ای طراحی و ساخته شده است که نتایج حاصله، حاکی از صحت روش است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis of Echo Signal in Tracking Radar by Time Histogram and Its Experimental Testing

نویسندگان [English]

  • Mohsen Mivehchy 1
  • Roza Banitalebi Dehkordi 1
  • Abolghasem Zeidaabadi Nezhad 2
1 Faculty of Engineering, Department of Electrical Engineering University of Isfahan, Isfahan
2 Department of Electrical & Computer Engineering Isfahan University of Technology
چکیده [English]

Generally the fractional bandwidth of tracking radar echo signal is lower than an octave. The existence of the target echo signal creates a peak in the histogram of periods at the frequency of the signal. When there is only white noise in the received signal, no distinct peak can be observed in the histogram. However, when both weak echo signal and white noise are coexisted, a peak appears which grows as signal to noise ratio (SNR) increases. This paper presents a simple way based on direct analysis of periods in time domain to distinguish echo signal with low SNR. Comparison of the results from simulation with those from measurement confirms the accuracy of the suggested method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Target echo signal
  • time domain
  • histogram of periods

مراجع

[1]C. J. McCormack, “Time-Frequency Analysis in Radar Backscatter Problems,” Ph. D Thesis, University of Michigan, pp 13-18, 1996.
[2]Sh. Fu, K.Liu, Y.Xu, and Yi Liu,” Rolling Bearing Diagnosing Method Based on Time Domain Analysis and Adaptive Fuzzy 𝐶-Means Clustering,” Hindawi Publishing Corporation Shock and Vibration, 2016.
[3]C. Chioul, L. W. Schmerr and R. Br.Thompson, “Ultrasonic Flaw Detection Using Neural Network Models and Statistical Analysis:Simulation Studies,” Vol. 12, pp 789-795, 1993.
[4]X. Wan, K. Yan, L. Zhang, Y. Zeng, “A Time-Domain Hybrid Analysis Method for Detecting and Quantifying T-Wave Alternans,” Computational and Mathematical Methods in Medicine, 2014.
[5]N. J. Kinzie, “Ultra-Wideband Pulse Doppler Radar for Short-Range Targets”, Ph.D. Thesis, Faculty of the Graduate School of the University of Colorado, 2011.
[6]A.Papoulis, “Probability, Random Variables, and stochastic Processes”, Polytechnic University, pp. 81-83, 4th ed., 2002.
[7]                 محسن میوه چی . تحلیل  طراحی و ساخت رادار تعقیب در باند X رساله دکتری مهندسی برق . دانشگاه اصفهان . اصفهان . ص117 . شهریور1389
 [8]A. Leon-Garcia, “Probability, Statistics, and Random Processes for Electrical Engineering,” University of Toronto, pp. 143-145, 3rd ed., 2008.
[9]O. A. M. Aly and A. S. Omar, “Detection and Localization of RF Radar Pulses in Noise Environments Using Wavelet Packet Transform and Higher Order Statistics,” Progress In Electromagnetics Research, PIER 58, pp. 301–317, 2006.
[10]H. Gao and J.Li, “Detection and Tracking of a Moving Target Using SAR Images with the Particle Filter-Based Track-Before-Detect Algorithm,”Sensors, vol.4, pp. 10829-10845, 2014.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار