فهرست مطالب

رادار - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 23، بهار و تابستان 1399)

فصلنامه رادار
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 23، بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/11/30
  • تعداد عناوین: 12
|
  • روح الله امیری، فریدون بهنیا * صفحات 1-13

    در این مقاله، مساله مکان یابی بیضوی اهداف در رادارهای چند ورودی چند خروجی با آنتن های توزیع یافته بررسی شده است. هدف مکان یابی بیضوی، تخمین موقعیت هدف از روی دسته ای از اندازه گیری های نویزی تاخیر بای استاتیک می باشد. از آنجایی که تخمین ML متناظر با مکان یابی بیضوی مساله ای غیرمحدب می باشد، استفاده از روش های عددی برای حل آن می تواند منجر به همگرایی به نقاط کمینه محلی شود. برای رفع این مشکل، در این مقاله تخمین گرهایی (عموما شکل بسته) برای حل مساله مکان یابی ارایه شده است که این الگوریتم ها برای همگرایی به پاسخ سراسری مشکلی نخواهند داشت. روش های ارایه شده، از نظر عملکردی تا سطوح نسبتا بالای نویز کارا بوده و به باند    کرامر-رایو می رسند. این روش ها دقت مکان یابی بالاتری نسبت به روش های موجود دارند. همچنین، با توجه به ذات شکل بسته و جبری روش های ارایه شده، پیچیدگی محاسباتی آن ها بسیار پایین است. البته از این نظر، عملکرد سایر روش های شکل بسته موجود در ادبیات نیز مشابه می باشد. لازم به ذکر است که ایده های ارایه شده در این مقاله می تواند به عنوان پایه ای برای ادامه پژوهش در حوزه مکان یابی راداری در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: مکان یابی اهداف، رادارهای چند ورودی چند خروجی، باند کرامر-رائو، تخمینگر حداقل مربعات وزندار، تاخیر بای استاتیک
  • روح الله وحدانی، حسین خالقی بیزکی*، محسن فلاح صفحات 15-25

    این مقاله به طراحی ماتریس کواریانس سیگنال ارسالی در رادار MIMO همبسته می پردازد. ماتریس کواریانس سیگنال ارسالی مستقیما بر روی عملکرد رادار ازجمله الگوی پرتو دریافتی و نسبت سیگنال به تداخل به علاوه نویز و متعاقبا احتمال آشکارسازی اثرگذار است. با طراحی ساختار ماتریس کواریانس می توان شکل موج مناسب را نیز در فرستنده به دست آورد. ازجمله چالش های موجود در طراحی ماتریس کواریانس، سطح بالای گلبرگ فرعی در الگوی پرتو دریافتی و همچنین لزوم استفاده از چندین تولیدکننده شکل موج در رادارهای چند آنتنی است. ساختار پیشنهادی برای ماتریس کواریانس، دارای گلبرگ فرعی بسیار پایین تر نسبت به سایر طرح های متداول است. همچنین این طرح دارای احتمال آشکارسازی بهتری نسبت به سایر روش ها بوده و دارای فرستنده ساده تری نیز هست. طرح پیشنهادی، نشان می دهد که با یک شکل موج بسیار ساده BPSK قابل پیاده سازی بوده و بنابراین برخلاف روش های دیگر، نیازی به استفاده از چندین تولیدکننده شکل موج در فرستنده نیست. این موضوع موجب کاهش قابل ملاحظه هزینه در طراحی فرستنده خواهد شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوی پرتو دریافتی طرح پیشنهادی دارای گلبرگ های فرعی پایین تری نسبت به روش های دیگر بوده و همچنین در یک احتمال هشدار غلط ثابت دارای احتمال آشکارسازی بالاتری نسبت به رادار MIMO همبسته می باشد.

    کلیدواژگان: طراحی ماتریس کواریانس، الگوی پرتو دریافتی، نسبت سیگنال به نویز به علاوه تداخل، احتمال آشکارسازی
  • سروش حریمی، روح الله خوشخو، محمدحسین شمس * صفحات 27-37

    یکی از موارد مهم و مورد توجه در صنعت هوانوردی، پنهان کاری وسایل پرنده است. یکی از روش های پنهان کاری، کاهش سطح مقطع راداری جسم مورد نظر با استفاده از پوشش پلاسما و با کمک خاصیت جذب پلاسما می باشد. با توجه به استفاده گسترده از عملگرهای پلاسمای DBD جهت کنترل جریان در مصارف هوایی، در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر عملگرهای پلاسمای DBD بر میزان کاهش سطح مقطع راداری روی صفحه تخت و نیز بررسی تاثیر آن در ولتاژها (KV 6-KV 2) و فرکانس‎ های مختلف (6 کیلوهرتز و 8 کیلوهرتز) پرداخته شده است. در این تحقیق با استفاده از دو آرایش مختلف، قرارگیری عملگر پلاسما بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که تعداد و فاصله عملگرهای پلاسما و حتی نحوه چیدمان آنها بر میزان سطح مقطع راداری موثر است. در نهایت، در بهترین آرایش قرارگیری عملگرهای پلاسما، میزان سطح مقطع راداری با کمک عملگر پلاسمای DBD به میزان 37/43 درصدی (معادل dB 46/2) در فرکانس 6 کیلو هرتز کاهش یافت.

    کلیدواژگان: پنهان کاری راداری پلاسما، سطح مقطع راداری، عملگرپلاسمای DBD، صفحه تخت، پلاسمای سرد
  • حسن نظری، میثم رئیس دانایی * صفحات 39-44

    مکان یابی با استفاده از اندازه </strong>گیری توان سیگنال دریافتی ارزان است و پیچیدگی محاسباتی کمی دارد از این رو سبب افزایش طول عمر حسگرها در شبکه حسگر بی سیم می گردد. نمونه انتشار متداول برای RSS دارای توزیع لگ-نرمال است و چون تابع چگالی احتمال معلوم است بهترین تخمین گر برای مکان یابی ML است. تخمین گر ML غیرخطی است و در مقالات برای حل آن روش های بهینه سازی محدب و گوس-نیوتن ارایه شده اند. این روش ها پیچیدگی زیادی به سامانه تحمیل می کنند و سبب کاهش عمر باطری می گردند. در این مقاله برای حل تخمین گر غیرخطی ML، یک تخمین گر خطی در دو مرحله به کار گرفته شده است. در مرحله اول یک نمونه DRSS جدید ارایه شده است و در ادامه این مرحله ترم های غیرخطی تابع هزینه ML با متغیر خطی جایگزین شده اند، همچنین برخلاف تخمینگرهای بر اساس نمونه DRSS متداول، عملکرد این تخمین گر با انتخاب تصادفی گره مرجع شماره 1 افت نمی کند. در مرحله دوم به کمک سری تیلور خطا ناشی از تقریب مرحله اول به حداقل کاهش یافته است و بدین ترتیب دقت تخمین مکان افزایش می یابد. شبیه سازی ها نشان می دهد جذر متوسط انرژی خطا این تخمین گر در مقایسه با تخمین گرهای موجود تا 13 درصد کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: تفاضل توان سیگنال دریافتی، مکانیابی منبع، کمترین مربعات خطی، مکان یابی متمرکز، شبکه حسگر بیسیم، تخمین گر حداکثر درست نمایی
  • مریم عبدالعظیمی، محسن فلاح *، رضا فاطمی مفرد صفحات 45-54

    <span style="font-family: 'B Nazanin'; font-size: small;">چالش اصلی برای رادارهای هواپایه در کشف اهداف زمینی، حذف جمر و کلاتر زمین است. روش پردازش فضا-زمان وفقی، جدیدترین روش پردازشی در مقابله با این سیگنال ها است. پردازشگر فضا-زمان ، یک فیلتر دو بعدی ایجاد می کند که در فرکانس های زاویه ای و داپلری که سیگنال های جمر و کلاتر قرار دارند، صفر (نول) قرار می دهد. در محاسبه بردار وزن بهینه این فیلتر، ماتریس کوواریانس سیگنال های تداخل مورد نیاز است. در عمل، ماتریس کوواریانس سیگنال تداخل در اختیار نیست و می بایست تخمین زده شود. تخمین ماتریس کوواریانس از روی سیگنال های بازگشتی و با توجه به سایر سلول های برد غیر از سلول برد هدف (داده های ثانویه) صورت می گیرد. مشکل عمده در تخمین این ماتریس، محدود بودن تعداد داده های ثانویه همگن و قابل اعتماد است. روش های پردازش مختلفی با هدف افزایش همگرایی و کاهش حجم محاسبات ابداع شده اند. استفاده از فیلترهای وفقی موجب همگرایی و به روز رسانی سریع تر بردار وزن وفقی و حذف پردازش های ناشی از معکوس گیری ماتریس کوواریانس می شود. در این مقاله از روش بازگشتی دارای چندین شاخه پردازش موازی با رویکرد به روز رسانی توام بردار وزن و ماتریس کاهش رتبه استفاده شده است که در مقایسه با روش های بازگشتی پیشین منجر به بهبود عملکرد با در اختیار داشتن تعداد محدودی از داده های ثانویه می شود.

    کلیدواژگان: رادار هواپایه، پردازش مکان- زمان وفقی، کلاتر، روشهای بازگشتی
  • مجید لرستانی، رمضانعلی صادق زاده*، محمد ناصر مقدسی صفحات 55-64

    در دهه اخیر استفاده از ترانزیستورهای قدرت ریزموج باقابلیت تحرک بالای الکترون مبتنی بر فناوری گالیم نیتراید، برای طراحی تقویت کننده های قدرت در رادارها مورد توجه قرارگرفته است. به منظور  طراحی یک تقویت کننده قدرت ریزموج با استفاده از این ترانزیستورها، نیاز به نمونه سیگنال بزرگ مناسبی از  ترانزیستور است که به خوبی رفتار آن را بیان کند. اولین قدم در نمونه سازی سیگنال بزرگ، نمونه سازی سیگنال کوچک ترانزیستور است. این نمونه را می توان به دو قسمت پارازیتی و  غیر پارازیتی تقسیم کرد. برای محاسبه عنصر های غیر پارازیتی، هم باید ابتدا عنصر های پارازیتی را مشخص کرد. در این مقاله با استفاده از یک الگوریتم بهبودیافته و نتایج اندازه گیری در شرایط کاری مختلف، خازن ها و سلف های پارازیتی یک ترانزیستور نمونه به طور مستقیم و بدون نیاز به روش بهینه سازی، در فرکانس های پایین محاسبه شده اند و سپس با چند تبدیل ماتریسی و روابط مستقیم، مقاومت های پارازیتی ترانزیستور در یک نقطه کار متعلق به ناحیه فعال (عدم نیاز به ولتاژ گیت سورس بزرگ تر از صفر ولت) محاسبه شده اند. صحت سنجی این روش بهبودیافته به وسیله مقایسه شاخص های پراکندگی سیگنال کوچک شبیه سازی شده ترانزیستور با نتایج اندازه گیری تا فرکانس 10 گیگاهرتز، انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در باند فرکانسی کاری ترانزیستور درصد خطا کمتر از 4 درصد است. از مزایای این روش نسبت به روش های بهینه سازی، سرعت بالای تعیین عنصر های مدار معادل و پیچیدگی کمتر آن است.

    کلیدواژگان: ترانزیستور گالیم نیتراید، نمونه سیگنال کوچک، عنصرهای پارازیتی، عنصرهای غیر پارازیتی
  • سعید طلعتی، میلاد اکبری ثانی، محمدرضا حسنی آهنگر * صفحات 65-74

    رادار وسیله الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف ها به کار می رود. اساسی ترین وظیفه رادار استخراج اطلاعات در مورد هدف، به وسیله اندازه گیری مشخصات میدان الکترومغناطیسی امواج بازگشتی از هدف است. محیط راداری هر کشور جزو محدوده های امنیتی و راهبردی هر کشور می باشد. حفظ امنیت این محیط و شناسایی اهداف موجود در آن می تواند یکی از الزامات مهم محسوب گردد. در تشخیص اهداف راداری چالش ها و مشکلاتی همچون عدم دقت، صحت تشخیص و خطای بالا مطرح می باشد. روش های مختلفی تاکنون از جمله روش های مبتنی بر فرکانس های تشدید طبیعی هدف، پلاریزاسیون سیگنال بازگشتی، روش های یادگیری ماشین و غیره به منظور تشخیص اهداف راداری مطرح شده است. با وجود کاربردهای فراوانی که این روش ها داشته اند، اما هنوز نتوانسته اند چالش های موجود در رادار را برطرف نمایند. از این رو، در این مقاله با به کارگیری الگوریتم یادگیری عمیق GMDH اقدام به تشخیص اهداف راداری نموده ایم. با شبیه سازی روش پیشنهادی و مقایسه آن با سایر روش هایی همچون (RIN, SAE, SCAE, SDAE, CNN, LSVM, K-SVD)، به طور میانگین 5 درصد بهبود حاصل شده است.

    کلیدواژگان: خوشه بندی، اهداف راداری، یادگیری عمیقGMDH
  • عباس قربانی، محمد مهدی نایبی*، سید محمد کرباسی صفحات 75-85

    در سامانه های راداری برای حذف بازگشتی های ناشی از اهداف ناخواسته ثابت از فیلترهای نشان دهنده اهداف متحرک (MTI) استفاده می شود. عملکرد فیلترهای MTI با تعیین دو دسته شاخص یعنی ضرایب و دوره های آن مشخص می گردد. بهینه کردن ضرایب فیلتر نقش اساسی در بیشینه نمودن حذف کلاتر دارد و همچنین بهینه کردن دوره ها از ایجاد شکاف عمیق در باند عبور فیلتر جلوگیری می کند. در این مقاله برای محاسبه ضرایب، خطای تفاضل فیلتر طراحی شده و فیلتر ایده آل با معیار حداقل مربعات بهینه می شود. در بهینه سازی، صفر شدن پاسخ فرکانسی فیلتر در تعداد محدودی از فرکانس های باند حذف به عنوان قید به تابع هزینه افزوده می شود تا به واسطه این قیدها میزان حذف کلاتر افزایش یابد. برای به دست آوردن دوره ها، بهره سیگنال به کلاتر فیلتر در یک حلقه تکرار با دوره های تصادفی محاسبه می شود تا مقدار کمینه بهره سیگنال به کلاتر در باند عبور حداکثر شود. در ادامه با استفاده از دو معیار ضریب بهبود و کمینه بهره سیگنال به کلاتر فیلتر در باند عبور، عملکرد روش پیشنهادی و سایر روش ها مقایسه می شود و با توجه به نتایج شبیه سازی نشان داده می شود که روش پیشنهادی عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: رادار MTI، حذف کلاتر، سرعت کور، نمونه برداری غیریکنواخت
  • زینب رحمانی *، منیره جدیری، انیس سلطانی صفحات 87-95

    در کار حاضر، پراکندگی امواج رادیویی(EHF) از یک آنتن مرکب بیضوی پلاسمایی با استفاده از روش انتگرال مرزی المان محدود (FE-BI) بررسی می شود. آنتن مورد مطالعه، شامل یک ستون بیضوی دی الکتریک است و توسط یک لایه پلاسما که یک محیط پاشنده است، پوشیده شده است. لایه پلاسما دارای مقطع بیضوی است و توسط یک میدان مغناطیسی خارجی ثابت در امتداد محور آنتن مغناطیده شده است. پیکربندی های هندسی مختلفی از آنتن با تغییر وضعیت قرارگیری ستون دی الکتریک نسبت به لایه پلاسما مورد بررسی قرار می گیرد، به گونه ای که قطرهای آن ها نسبت یکدیگر از 0 تا 90 درجه تغییر داده می شوند. همان طور که ملاحظه خواهد شد به دلیل ناهمسان گردی پیکربندی هندسی و تانسور گذردهی دی الکتریک لایه پلاسما، زاویه تابش و شاخص های هندسی بر روی پاسخ آنتن بسیار موثر هستند. در نهایت تحلیل های عددی نشان می دهد که چگونه می توان سطح مقطع راداری آنتن را با تغییر شدت میدان مغناطیسی خارجی و قطبش موج فرودی، کنترل کرد. وجود متغیرهای مختلف در این آنتن، انعطاف پذیری و کوک پذیری قابل ملاحظه آن را که به ویژه در فرایند های مخفی سازی مدنظر است، باعث می شود.

    کلیدواژگان: آنتن بیضوی دی الکتریک-پلاسما، پلاسمای سرد مغناطیده، سطح مقطع راداری، امواج رادیویی، میدان مغناطیسی خارجی، پراکندگی، روش انتگرال مرزی- عنصر محدود
  • سید علی عرفانی، سید علیرضا سیدین صفحات 97-109

    تعیین بعد سوم اهداف زیر آب، توسط سامانه سوناری، می تواند در تصویرسازی سه بعدی و تشخیص هدف نقش مهمی ایفا نماید. در این مقاله، با به کارگیری سونار روزنه مصنوعی معکوس و استفاده از منبع مجازی بستر دریا و یک حسگر دوم، بعد سوم اهداف به دست آمده است. جهت به دست آوردن بعد سوم، از فاصله بین پراکنده ساز و دو آرتیفکت اصلی متناظر با آن در تصویر دو بعدی استفاده شده است. در صورت داشتن دو سامانه سونار، که دارای هر دو نقش فرستندگی و گیرندگی باشند، تفکیک پذیری به دست آوردن بعد سوم نسبت به حالت تک پایه که در مقاله قبلی نگارندگان مورد بررسی قرار گرفته است، به نحو چشمگیری افزایش یافته است. علاوه بر این، به دلیل داشتن این دو حسگر، تعداد بیشتری از پراکنده سازهای هدف در معرض دید حسگرها قرار می گیرند. با استفاده از اطلاعات دریافتی از این طریق می توان به دقت بیشتر در محاسبه بعد سوم و ساخت یک تصویر سه بعدی از هدف دست یافت. به علت اهمیت نظارت زیر آب، با استفاده از شیوه پیشنهادی، می توان از این سامانه جهت تشخیص دقیق تر اهداف در مقابله با تهدیدات و جهت کاربردهای پدافندی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: سونار روزنه مصنوعی معکوس، تصویرسازی سه بعدی، منابع مجازی، تداخل سنجی، پدافند زیر آب
  • محمدحسین استوار زاده راوری*، سید علی رضوی پاریزی صفحات 111-117

    در این مقاله یک آنتن مونوپالس یک بعدی در فناوری موجبر شکاف هوایی شیاری (GGW) ارایه می شود. برای دستیابی به عملکرد مناسب جمع و تفاضل مقایسه کننده مونوپالس، یک کوپلر ریبلت به همراه خط تاخیر 90 درجه طراحی شده است. خروجی های هیبرید 180 درجه طراحی شده به منظور تغذیه عناصر تشعشعی به تقسیم کننده توان 1 به 4 متصل می شوند. یک آرایه 8×1 اسلات به عنوان بخش تشعشعی آنتن پیشنهادی طراحی می شود. آنتن نمونه برای کاربرد در باند Ku طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده افت بازگشتی بیش از dB 10 در فرکانس مرکزی 14 گیگاهرتز و عملکرد مناسب تفاضل و مجموع است.

    کلیدواژگان: موجبر شکاف هوایی، مونوپالس، ریبلت، تقسیم کننده، شکاف، آرایه
  • اعظم طیبی، داود ظریفی * صفحات 119-123

    در این مقاله، به طراحی و شبیه سازی کوپلرهای جهتی موجبری با سمتگرایی زیاد بر مبنای ابرشکل ها پرداخته می شود. به منظور دستیابی به سمتگرایی زیاد، روزنه های دایروی موجود در کوپلرهای متداول به صورت معادل با روزنه های ابرشکلی جایگزین می شوند. دو نمونه کوپلر پیشنهادی طراحی شده در محدوده فرکانسی 8 گیگاهرتز تا 12 گیگاهرتز دارای ضرایب کوپلینگ dB 1± 19 و dB 2± 23 و سمتگرایی بهتر از dB 20 می باشند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با این روش می توان سمتگرایی کوپلر را نسبت به کوپلر روزنه ای متداول تا حدود  dB 20 بهبود بخشید. نتایج به دست آمده در زمینه طراحی و توسعه کوپلرهای موجبری با سمتگرایی زیاد حایز اهمیت است.

    کلیدواژگان: کوپلر جهتی، سمتگرایی، ابررابطه ریاضی
|
  • R. Amiri, F. Behnia* Pages 1-13

    In this paper, the problem of elliptic target localization in distributed multiple-input multiple-output (MIMO) radars is investigated. The goal of elliptic localization is to estimate the target position from a set of noisy bistatic delay measurements. Since the maximum likelihood (ML) problem associated with elliptic localization is nonconvex, iterative methods can be trapped in local minimums, leading to inaccurate location estimation. To solve this problem, a number of (almost closed-form) estimators are proposed, which can locate the target without convergence concern. The proposed methods are efficient, achieving Cramer-Rao lower bound (CRLB) up to relatively high noise levels. These methods are of superior localization accuracy in comparison with the state-of-the-art methods. Furtheremore, according to the closed-form and algebraic nature of the proposed methods, they have very low computational complexity, which is similar to other existing closed-form methods in the literature. It should be noted that the ideas presented in this paper can be considered as a baseline for future research studies in the area of localization in radar systems.

    Keywords: Target Localization, MIMO Radars, Cramer-Rao Lower Bound (CRLB), Weighted Least Square Estimation, Bistatic Delay
  • R. Vahdani, H. Khaleghi Bizak*, M. Fallah Joshaghani Pages 15-25

    This paper designs the transmit covariance matrix in the correlated MIMO radar. Covariance matrix of the transmit signal  directly affects the performance of  radar, including the received beam pattern and the signal-to- interference plus noise ratio (SINR), and consequently the probability of detection. By designing the structure of the covariance matrix, the appropriate transmit waveform can also be obtained. Among the challenges in designing a covariance matrix is the high side lobe levels (SLLs) in the received beam pattern, as well as the need to use several high-cost waveform generators in multi-antenna systems. The proposed structure for the covariance matrix in this paper has much lower SLLs than other existing designs. It has not only a better detection probability than other methods, but also has a simpler transmitter. It is shown that the proposed design can be implemented with a very simple BPSK waveform, so unlike other methods, there is no need to use multiple waveform generators in the transmitter. This will significantly reduce the cost of the transmitter. Simulation results demonstrate that the receive beampattern of the proposed scheme has much lower SLLs and for the constant false alarm rate, it has higher detection probability in comparison with correlated MIMO radar.

    Keywords: Covariance Matrix Design, Receive Beampattern, SINR, Detection Probability
  • S. Harimi, R. Khoshkhoo, M. H. Shams* Pages 27-37

    One of the important issues in the aviation industry is the Stealth of flying vehicles. One of the stealth methods is to reduce the radar cross section of the target body by means of plasma coating and plasma absorption properties. DBD plasma actuators are widely used in flow control; however, this experimental study was designed to assess their effect on the level of radar cross section on flat plate in the setting of different voltages and frequencies. Plasma placement was investigated in two defferent configurations. Results reveal that the number and distance of the plasma actuators as well as their arrangement can influence the radar cross section. The study could eventually achieved 43.37% (~2/46 dB) reduction in radar cross section using DBD plasma actuator in frequency of 6 KHz and best arrangement.</span>

    Keywords: Plasma Stealth, Radar Cross Section, DBD Plasma Actuator, Flat Plate, ColdPlasma
  • H. Nazari, M. R. Danaee* Pages 39-44

    Localization by the received signal Strength (RSS) measurement is inexpensive and has low computational complexity, thus extending the lifetime of the sensors in the wireless sensor network. The conventional propagation model for RSS has a log-normal distribution and since the probability density function is known, the best estimator for localization is Maximum Likelihood Estimator (MLE). The ML estimator is nonlinear and nonconvex and Gauss-Newton and convex optimization methods are presented in the papers. These methods impose a lot of complexity on the system and reduce the energy of the battery. In this paper, a two-step linear estimator is employed to solve the nonlinear ML estimator. In the first step, a new DRSS model is presented and nonlinear terms of ML cost function are replaced with linear variables. Also, in contrast to the estimators based on the conventional DRSS model, the performance of this estimator doesn't reduce by the random selection of the number 1 reference node. In the second step, the error of approximation of the first step is minimized, thus increasing the accuracy of the location estimation. Simulations show that in both the first and second steps, the accuracy is improved and the average error root error is reduced by up to 13% compared to the existing estimators.

    Keywords: Differential Received Signal Strength (DRSS), Source Localization, LinearLeast Squares, Centralized Localization, Wireless Sensor Network (WSN), MaximumLikelihood Estimator (MLE)
  • M. Abdolazimi, M. Fallah*, R. Fatemi Mofrad Pages 45-54

    The main challenge for airborne radars in discovering ground targets is the removal of Clutter and Jammer. The adaptive space-time processing method is the newest method of processing against these signals. The space-time processor creates a two-dimensional filter, which sets zero (null) angular and Doppler frequencies where Jammer and clutter are signaled. In computing the optimal weight vector for this filter, the covariance matrix of the interference signals is required. In practice, the covariance matrix of the signal is not interfering and should be estimated. The estimation of covariance matrix is based on recursive signals and according to other target cells other than the target cell (secondary data). The main problem in estimating this matrix is the limitation of the number of secondary data that is homogeneous and reliable. Different processing methods have been devised to increase convergence and reduce computational volume. The use of de finite filters facilitates the convergence and faster updating of the weighted vector and eliminates the processes caused by the inversion of the covariance matrix. In this paper, the recursive method has several parallel processing branches associated with weight reduction and drop-down matrix updating approach which, in comparison with previous recursive methods, results in improved performance by having a limited number of secondary data.

    Keywords: Airborne Radar, Space-Time Adaptive Processing, Clutter, Recursive Methods
  • M. Lorestani, R. A. Sadeghzadeh*, M. N. Moghadasi Pages 55-64

    In the recent decade, GaN HEMT power transistors have gained increasing popularity among radar power amplifier designers. To design a microwave power amplifier using a GaN HEMT transistor, we need a large-signal model for the transistor, which accurately characterizes its behaviour. The first step to implement large-signal modelling is to build small signal modelling. The small-signal model of a transistor can be apportioned into two extrinsic and intrinsic parts. For the extraction of intrinsic elements, the extrinsic elements should be extracted at first. In this paper, The Parasitic capacitors and inductors of a typical transistor are calculated directly and without the need for optimization at low frequencies using measurement results in different operating conditions. And then with a few matrix conversions and direct relationships, the parasitic resistors of the transistor at a bias point belong to the active region (no need for gate-source voltage greater than zero) are calculated. The improved method is verified by comparing the simulated small-signal S-parameter with the measured data up to 10GHz. Results indicate that the error is less than 4% in the operating frequency band of the transistor. In comparison with counterpart optimization methods, this method takes less time and is less complicated.

    Keywords: Gallium nitride transistor, Small signal model, extrinsic elements, intrinsicelements
  • S. Talati, M. Akbari Sani, M. R. Hassani Ahangar* Pages 65-74

    Radar is an electromagnetic device used to detect and determine the position of targets. The most basic task of radar is to extract information about the target by measuring the electromagnetic field characteristics of the return waves from the target. The radar environment of each country is one of the security and strategic areas of each country. Maintaining the security of this environment and identifying its goals can be one of the important requirements. Challenges and problems such as inaccuracy and inaccuracy of detection and high error are raised in the detection of radar targets. Various methods have been proposed so far, such as techniques based on target natural intensification frequencies, reversible signal polarization, machine learning methods, etc., to detect radar targets. Despite the many uses of these methods, they have not yet been able to meet the challenges of radar.  Therefore, in this paper, we have identified radar targets using the GMDH Deep Learning Algorithm. By simulating the proposed method and comparing it with other methods such as RIN, SAE, SCAE, SDAE, CNN, LSVM, K-SVD, the average has improved by 5%.

    Keywords: Clustering, Radar Targets, Deep Learning GMDH
  • A. Ghorbani, M.M. Nayebi*, S.M. Karbasi Pages 75-85

    Moving target indication (MTI) filters are generally considered as the primary approach to remove echo caused by fixed unwanted targets as well as clutter, in real-world radar systems. The MTI filter is set up as a linear combination of the echoes received from the range cell under test, when the inter-pulse periods (IPPs) are staggered. Hence, the MTI filter is mainly characterized with the coefficients and the IPPs. The MTI filter design problem is to optimize both these parameters to maximize both the blind speed and the clutter rejection, while providing the required signal gain. In this paper, to calculate the coefficients, the deviation of the designed filter from the ideal one in pass-band is optimized using the least squares criterion. The coefficient optimization is done under the constraint to induce nulls at limited number of frequency spots in the clutter rejection band to increase clutter rejection. As to the IPPs, a random IPP search is done to maximize the minimum SCR in the pass-band. At the analysis stage, the performance of the proposed method is compared with the other existing methods, based on two criteria: Improvement Factor (IF) and the minimum SCR gain in the pass-band. Eventually, it is shown that the proposed method has better results.

    Keywords: MTI Radar, Clutter Rejection, Blind Speed, Non-Uniform Sampling
  • Z. Rahmani*, M. Jodeiri, A. Soltani Pages 87-95

    In the present work the scattering of EHF radio waves from a plasma elliptical hybrid antenna is investigated by the Finite Element-Boundary Integral (FE-BI) method. This antenna is made of a dielectric elliptical column covered by a plasma layer as a dispersive medium. The plasma cover has elliptical cross section and has been magnetized by an external constant magnetic field along axis of the antenna. Different geometric configurations of the antenna are examined by changing the position of the dielectric column relative to the plasma layer, so that their large diameters vary from 0 to 90 degrees relative to each other. As will be seen, due to anisotropy of geometric configuration and permittivity tensor of the plasma layer, the angle of incidence and geometrical parameters are very effective on the antenna response. Finally, numerical analysis shows how one can control profiles of the electromagnetic fields and scattering cross section of the antenna by varying the external magnetic field intensity and polarization of the incident wave. The presence of various variables in this antenna makes it significantly flexible and tunable, that is especially important in the cloaking processes.

    Keywords: Elliptical Dielectric-Plasma Antenna, Magnetized Cold Plasma, Radar CrossSection, Radio Waves, External Magnetic Field, Scattering, Finite Element-Boundary IntegralMethod
  • S. A. Erfani, S. A. Seyedin* Pages 97-109

    Determining the third dimension of the underwater targets, by the sonar system, can play an important role in three dimensional imaging and target recognition. In this paper, by applying the inverse synthetic aperture sonar and using the seabed virtual source and a second sensor, the third dimension of the targets is obtained. For obtaining the third dimension, we use the distance between the scatterer and its two main corresponding artifacts in the two dimensional image. In the case of having two sonar systems, with both the transmitting and receiving roles, the third dimension resolution is increased obviously, compared to the monostatic case explained in our previous paper. In addition, because of having these two sensors, more target scatterers will be in the view of sensors. By using the information obtained in this way, it is possible to achieve more accuracy in calculating the third dimension and create a three-dimensional image of the target.  Because of the importance of the underwater monitoring, using the proposed scenario, we can use this system for more accurate identification of the targets to counter the threats and for the defence applications.

    Keywords: Inverse Synthetic Aperture Sonar, Three Dimensional Image Formation, VirtualSources, Interferometry, Underwater Defence
  • M. H. Ostovarzadeh*, S. A. Razavi Parizi Pages 111-117

    In this paper we present a one-dimensional monopulse antenna in groove gap waveguide (GGW) technology. A riblet coupler with a 90 degree delay line is designed to achieve proper sum and difference performances of the monopulse comparator. The outputs of designed 180 degree hybrid are connected to 4 way power dividers in order to feed the radiating elements. A 1×8 array of slots is used as the radiating section of the proposed antenna. A sample antenna is designed and simulated for operation at Ku band. Simulation results show that the return loss is more than 10 dB around 14GHz center frequency and the proper sum and difference performances.

    Keywords: Gap Waveguide, Monopulse, Riblet, Divider, Slot, Array
  • A. Tayebi, D. Zarifi* Pages 119-123

    Design and simulation of high directive waveguide directional couplers based on supershapes are presented, in the present paper. In order to obtain high directivity, circular holes in a conventional coupler are equivalently substituted with supershape holes. In the frequency range from 8 to 12 GHz, the coupling values of two proposed couplers are 19±1 dB and 23±2 dB and the directivities are better than 20 dB. The simulation results show that almost 20 dB improvement in the directivity can be achieved as compared to a conventional coupler. The results are valuable for the design and development of broadband high directive waveguide couplers.

    Keywords: Directional Coupler, Directivity, Superformula