ترجمه مقاله الگوریتمی برای تقاطعو تحلیل سیگنال¬های رادار فشرده¬سازی پالس با استفاده ازگیرنده¬ی دیجیتالی
چکیده
فشردهسازی پالس یک روش حفاظت الکترونیکی (EP)است که در رادارهای پیشرفته به منظور حصول به مزایایی همچون رزولوشن با دامنهی خوب و قابلیت آشکارسازی هدف در سطوح توان پایین استفاده میشود و همزمان ویژگیهای احتمال فشردهسازی کم (LPI) را ارائه میکند. رادارهای فشردهسازی پالس در خیلی از پلتفرمها و سیستمهای تسلیحاتی در جنگهای مدرن استفاده میشوند. آشکارسازی و تحلیل گیرندهی ELINTمستلزم رادارهای فشردهسازی پالس با حساسیت بسیار زیاد و توانایی استخراج پارامترهای مدولاسیون پالس داخلی و درونی است. در این مقاله، یک گیرندهی دیجیتالی، به عنوان راهحلی به روز و پیشرفتهبرای آشکارسازی و تحلیل سیگنالهای رادار پیشرفته در زمان-واقعی ارائه میشود. الگوریتم جدیدی براساس FFT تمامافازیبطور موفقیت آمیزی در سختافزارهای گیرندهی دیجیتالی در زمان-واقعی پیادهسازی میشود تا سیستم را برای هر دو کاربرد ES/ELINTمتناسب کند. این الگوریتم قادر به استخراج تمامپارامترهایفرکانسی پایه و پیشرفته مدولاسیون فازی همچون کدهای چریپ، بارکر، و چندفاز است. این مقاله، شکلموجهای مختلف رادار فشردهسازی پالس را تشریح میکند و سختافزار گیرندهی دیجیتالی و پیادهسازی الگوریتمهای پردازش سیگنال را برای قطع و تحلیل سیگنالهای رادار فشردهسازی پالس پیچیده بهطور کاملبحث میکند. دادههای آزمایشی شبیهسازی و اندازهگیری شده برای بسیاری از سیگنالهای مدوله شدهی ارائه شده است. این نوع گیرنده نقش اساسی در میدان جنگ پیشرفته برای کاربرد ES/ELINT ایفا میکند.
کلمات کلیدی
LPI- احتمال فشردهسازی کم، ELINT- آگاهی الکترونیکی، ES-پشتیبانی الکترونیکی، FPGA-آرایه گیت قابل برنامه نویسی میدان، EW-جنگ الکترونیک، apFET-FET تماما فازی.
از زمان پدید آمدن رادار، هم رادارهاو هم سیستمهایجنگ الکترونیک (EW)تکامل یافته و بهعنوان فنآوریهای به روز و پیشرفته ایجاد و استفاده شدهاند. اینروندِ تکامل و توسعه تا به امروزادامه داردو حتیسرعتآنبیشتر شده است. در 10 سال گذشته، فنآوریهایدر حال ظهور،این سیستمها رابه سطح جدیدی ازپیشرفت (کمال) رساندهاند تا عملکردکاملی را ارائه دهند[1]. فشردهسازیپالسدرسیگنالهای راداریکی از اینتکنولوژیهاستکهتأثیرچشمگیری بر میدان جنگالکترونیکی دارد.
رادار فشردهسازی پالس، یک پالس طولانی با عرض پالسTو توان پیک Ptرا انتقال میدهد که با استفاده ازمدولاسیون فرکانس یا فاز برای رسیدن به یک پهنای باند Bw کدگذاری شده است و در مقایسه با پالس کدگذاری نشده با مدت زمان مشابه بلندتر است. عرض پالس ارسالی برای دستیابی به انرژی ارسال پالس منفرد انتخاب شده است، که برای آشکارسازییا ردیابی هدفلازم است. اکویِ دریافت شده با استفاده از یک فیلتر فشردهسازی پردازش میشود تا پاسخ پالس فشردهی باریکی با عرض گوشه اصلیتقریباBw/1تولید کند که به زمان پالس ارسالی بستگی ندارد. سه نوع کلی رادارLPIبا استفاده از فشردهسازی پالس عبارتند از: (الف) رادار مدوله کننده فرکانس که شامل سیگنالهای چریپ و FMCW است، (ب) رادار مدوله کننده فاز که شامل مدولاسیون چندفاز است و (ج) راداری که ترکیبی از (الف) و (ب) است [2]. قطع و تحلیل شکلموجهای فشردهسازی پالس با استفاده از هر دو مدولاسیون فرکانس و فاز برای سیستم EWمدرن به منظور عملکرد موثر در میدان جنگ مهم است و موضوع این مقاله هم هست.
ترجمه مقاله پیشرفت¬های انجام شده در رادار هواشناسی باند-Xپلاریمتری
چکیده
در سالهایگذشته،استفاده ازرادارهای هواشناسی باند-X برای کاربردهایخاص از جمله رادارهای شکاف-پرکن در زمینناهموار توسط هواشناسان رادار و آبشناسان در نظر گرفته شده است. با اینحال، مشاهدات رادار آب و هوایی باند-Xدارای مشکلتضعیفبسیار بالا در زمان بارش باران در مقایسه با مشاهدات راداریباند-S یا C است که بصورت عملیاتی توسطخدمات هواشناسی استفاده میشود. یکروش برایحل مسالهیتضعیف استفاده از پلاریمتری رادار است. اینرادار اندازهگیریاختلاف فاز را میسر میسازدیعنیاختلاف فاز بین پژواکهای رادار پلاریته-مشترک درپلاریزاسیونهای افقی و عمودی. در مورد پراکندگی رایلی، که در باند-X در حال حاضردر میزان بارش با حد متوسط رخمیدهد، اختلاف فاز تطبیق انتشار و مولفهی-بازگشتی است. بتازگی،نشان دادیم که میتوان اختلاف فازرا به مولفهی انتشار و پراکندگی بازگشتی تجزیه کرد،که منجر به دوحالت مشاهدهپذیر رادار آب و هوایی میشود که مستقل از کالیبراسیون و تضعیف رادار است. در اینمقاله نشان میدهیم که با تجزیهی اختلاف فاز میتوان آن را برای بازیابی میکروفیزیکی درباران بکار برد. این روش را با استفاده از دادههای رادار آب و هوایی شبیهسازیشدهبراساس دادههایی ازIDRA رادار باند-X پلاریمتری دانشگاه فنی دلفت نشان میدهیم [1].
رادارهای آب و هوایی برای اندازهگیری توزیع فضاییو تکامل زمانی بارش در یکطیف گستردهای معمول هستند. شبکهی رادار آب و هوای عملیاتی اروپا(رادار شبکهی EUMETNET / OPERA، [2]) که کل اروپا را پوشش می دهد در حال حاضر از 182 رادار تشکیل شده است که در باند S و C کار میکنند. این رادارهااز اسکن بارش در ارتفاع کم
با رزولوشن مکانی و زمانیتا در هر 5 دقیقه پشتیبانی میکنند. رزولوشن درشت در نتیجهی قرار دادن پراکندهی این رادارها، و راهبرد اسکن حجم است که برای پاسخگویی به نیازهای بسیاری از سهامدارانهمانند پیشبینیکنندههای آب و هوایی و کسانیکه وضع کنونی آب و هوا را اعلام میکنند، هواشناسان حمل و نقل هوایی، و آبشناسان لازم است.
در سالهای اخیر، هواشناسان راداری از رادارهای آب و هوایی باند-Xبرای کاربردهای اختصاصی، کوتاهبرد (کمتر از50 کیلومتر) همانند موارد زیر استفاده میکنند:
سمینار برق محفظه محافظ آنتن رادار
لطفا از این پروژه در راستای تکمیل تحقیقات خود و در صورت کپی برداری با ذکر منبع استفاده نمایید.
چکیده:
موضوعی که در این تحقیق مطرح خواهد شد مبحث محفظه محافظ آنتن رادار و مسائل و شرائط مربوط به آن است. پوشش های گنبدی شکل آنتن رادار با در نظر گرفتن مشخصه های آیرودینامیک، حرارتی و ساختمانی می بایست یک واسطه مناسب برای بدست آوردن عملکرد الکتریکی مورد نیاز باشند. در این تحقیق در ابتدا انواع محفظه های محافظ معرفی و تلاش گردیده ملاحظات الکتریکی و محیطی مربوط به بهینه کردن عملکرد آنها تشریح گردد. باید در نظر داشت که سطح دیواره های محفظه نیز از پارامترهای تاثیر گذار در عملکرد آنتن رادار است. در طی تحقیق سعی شده عوامل موثر در کاهش کارآئی محفظه آنتن نیز معرفی و دلائل اختلال در عملکرد آنتن رادار به دلیل حضور آنها ارائه شود.
مقدمه:
پوشش های گنبدی شکل آنتن رادار، آنتن ها را در معرض عوامل محیطی حفاظت می کنند. این پوششها با در نظر گرفتن مشخصه های آیرودینامیک، حرارتی و ساختمانی می بایست یک واسطه مناسب برای بدست آوردن عملکرد الکتریکی مورد نیاز باشند. به عبارت دیگر در حالت ایده آل radome ها ضمن آنکه بایست تمام نیازها را تامین نمایند نباید مشخصات عملکرد الکتریکی آنتن را کاهش دهند. مواردی که در مشخصات الکتریکی کارکرد یک محفظه مورد توجه هستند عبارتند از: میزان شکست پرتو، انحراف پترن تلف انتقال و قدرت انعکاس یافته بدلیل حضور radome.
یک radome در معرض فشارهای حرارتی و بارهای هوائی محیط اطرافش قرار می گیرد. فاکتورهائی نظیر باران، یخ، برف، تگرگ و ارتعاش بر ساختار و عملکرد الکتریکی محفظه تاثیرگذارند.
Radome ها در دو دسته عمومی تقسیم بندی می شوند. محفظه های هوائی و محفظه های زمینی و دریائی. سطح مقطع محفظه ها نیز بدین صورت طبقه بندی می شوند: تک لایه های یکنواخت A,B,C sandwich، دی الکتریک های فلزاندود شده و سازه های فضائی.
آنچه در پی خواهد آمد بررسی انواع محفظه ها و سطح مقاطع موجود و عوامل و شرائط الکتریکی و محیطی در کاهش یا بهینه سازی عملکرد آنتن رادار است تا با وجود آنها کارآئی آنتن رادار تحت تاثیر قرار نگیرد.
فصل اول: آشنائی با Radome
1-1- تعریف Radome و عملکرد آن
پوشش های گنبدی شکل آنتن رادار، آنتن ها را از معرض عوامل محیطی حفاظت می کنند. علاوه بر این با در نظر گرفتن مشخصه های آیرودینامیک، حرارتی و ساختمانی radome یک واسطه مناسب برای بدست آوردن عملکرد الکتریکی مورد نیاز می باشد. در حالت ایده آل radome ضمن آنکه تمام نیازها را تامین می نماید نباید مشخصات عملکرد الکتریکی آنتن را کاهش دهد. در عمل، عملکرد الکتریکی radome نمی تواند حداکثر باشد چرا که باید حداقل نیازهای سایر موارد نیز برآورده شود.
ملاحظات الکتریکی
معمولا مشخصات الکتریکی کارکرد یک radome براساس موارد زیر محاسبه می گردد:
– میزان شکست پرتو
– انحراف پترن
– تلف انتقال
– قدرت منعکس شده که بدلیل حضور radome ایجاد می شود.
در کاربردهای اصلی، اثرات افزایش نویز حرارتی سیستم و عدم پلاریزاسیون نیز مهم می باشند. انتقال محور الکتریکی لوپ اصلی بدلیل حضور radome، انحراف پرتو یا خطاهای دهانه دید boresight را پدید می آورد. انحراف پرتو در چاوش مخروطی و آنتهاس منوپالس، از انتقال نقطه Crossover به موقعیت مشابه آن در عدم حضور radome پدید می آید.
به نام خدای مهربان
مقدمه
رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت اهداف به کار می رود.
RADAR : RAdio Detection And Ranging
به طور کلی هر رادار از موارد زیر تشکیل یافته است :
آنتن فرستنده ، آنتن گیرنده و عناصر آشکار سازکه از موج برگشتی بهره می گیرد. پالس برگشتی توسط گیرنده دریافت می شود ، فاصله تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار مشخص
می شود. روش معمول استفاده از آنتن با شعاع تشعشعی باریک می باشد (Narrow Beam) استفاده از رادار برای تشخیص هواپیما ها در فاصله بسیار دور میباشد که چشم قادر به دیدن نمی باشدو در شرایط
نامناسب جوی و نیز در شب از رادار می توانیم استفاده کنیم.
رادار مورد استفاده در کنترل ترافیک هوایی ، متشکل از یک رادار ثابت زمینی به عنوان مرکز کنترل تقرب RAPCON(Radar APproach CONtrol) و یک رادار ثابت زمینی مرکز کنترل ترافیک مسیر هوایی می باشد.
PAR (Precision ApproachRadar) به معنی رادار کنترل دقیق(رادار تقرب) می باشد. دقت این رادار تا اندازه ای می باشد که خلبان می تواند بدون دیدن و فقط با توجه به اطلاعات اپراتور ها به طور دقیق تا نقطه مورد نظر (Touch-Down) به روی باند فرود بیاید بیشترین مورد استفاده این رادار در ناوهای هواپیمابر می باشد.
PAR (Percision Approach Radar)
PAR به معنی رادار کنترل دقیق می باشد و انتخاب این نام به علت دقت بالای این رادار می باشد. پس از رساندن هواپیما از مسافت حدودا" 60 مایلی توسط رادار ASR به محدوده 10 یا 20 مایلی فرودگاه هدایت وکنترل آن به PAR سپرده می شود.
PAR از 7 قسمت اصلی تشکیل شده است :
1- ANTENNA
2- TRANSMITTER
3- RECEIVER
4- REMOTTIG
5- DMTI PROCESSING
6- TURNTABLE
7- INDICATOR
خلاصه ای از وظایف هر یک از قسمتها :
Antenna
در این قسمت انرژی سیگنال RF ارسال شده از آنتن بعد از برخورد با هواپیما دریافت می شود. انرژی سیگنال آنتن پالس هایی با توان 80 KW و فرکانس 9080 MHZ می باشد زاویه پوشش انتن AZ به صورت 8 SERVO درجه و برای انتن EL به صورت 20 SERVO درجه می باشد.
Transmiter
وظیفه این قسمت تولید Trigger داخلی و ارسال High Power توسط Magnetron به سوی هدف میباشد. این عملیات توسط SCR Charger و SCR Modulator انجام می گیرد.
Receiver
دریافت سیگنالهای ضعیف برگشتی و تقویت سیگنالها برای ارسال به بخش Remoting که شامل بخشهای زیر می باشد :
1- IF Frequency 290 MHZ(اولیه)
2- IF Frequency 60 MHZ (ثانویه)
3- Video
Remoting
وظیفه این قسمت تبادل اطلاعات بین دو سایت PAR و ROC می باشد.
Dmti processor
وظیفه این قسمت تحلیل داده های دیجیتالی می باشد و از سه قسمت زیر تشکیل شده است :
1- Processor
2- Programmer
3- Timing
Turntable
این قسمت امکان چرخش آنتن از پوشش یک سمت باند به سمتهای دیگر باند را امکان پذیر می کند.
Indicator
وظیفه این قسمت نمایش ویدیو به دست آمده از Receiver می باشد.
آشنایی مقدماتی با رادار:
کلمه گرفته شده است که به معنی آشکار سازی رادیویی و مسافت یابی است و بر اساس ارسال موج به طرف هدف و سپس تجزیه و تحلیل موج منعکسه جهت بدست آوردن اطلاعات مورد نیاز ، کار می کند. عملکرد انعکاس امواج رادیویی از زمان هرتز (1886 میلادی) شناخته شده بود اما تا سال 1930 کسی نتوانسته بود سرعت این امواج را اندازه گیری نماید لذا رادار یک عمل جدید به شمار می آید.
افراد بسیاری روی رادار کار کرده اند اما کسی که بیشتر کارش به نتیجه رسیده است رابرت واتسون وات بود که به عنوان پدر رادار لقب گرفت. در سال 1932 آکادمی رویال انگلستان را او سوال کرد که آیا اشعه رادیویی می تواند به عنوان اسلحه ی بر ضد هواپیماهای دشمن به کار گرفته شود؟
او پاسخ داد : در عمل خیر اما ما گاهی می توانیم هواپیماهارا مشخص کنیم پاسخ او در حال حاضر
Memo Death Ray مشهور است که در آن ، او قبل از اینکه دستگاه راداری ساخته شده باشد. پیرامون یک سیستم ضد هوایی شرح و توضیح داده است.