Geri Dön

Enhanced LPI waveform representations for digital electronic warfare intercept receivers

Sayısal elektronik harp tespit alıcıları için iyileştirilmiş yod dalgaformu gösterimleri

PDF İndir

  1. Tez No: 444724
  2. Yazar: TAYLAN ÖZGÜR GÜLÜM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TÜLAY YILDIRIM, PROF. DR. PHILLIP E. PACE
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 125

Özet

Yüksek güçlü konvansiyonel radarlar, Elektronik harp (EH) tespit alıcılarının (EHTA) menzil avantajı sebebiyle, kolaylıkla muhasımın açık hedefi olabilmektedir. Radar sistemlerinin ve üzerine konuşlu oldukları platformların bekasının arttırılması için günümüz radarlarının tespit edilmeden tespit etmeleri gerekmektedir. Bu amacı gerçekleştirmek için dizayn edilen radar sistemlerine yakalanma olasılığı düşük (YOD) radar denilmektedir. YOD radarlar yoğun olarak doğrusal frekans modülasyonu (DFM) gibi (örneğin DFM sürekli dalga – DFMSD, çok fazlı sürekli dalga kodları, kesikli DFMSD – K-DFMSD ve palslı DFM) durağan olmayan dalga biçimleri kullanırlar. EHTA'ların çok uzak menzillerden tespit yapabilme gereksinimi ve YOD radarların doğasındaki düşük çıkış gücü özelliği sebebiyle, EHTA'lar YOD radar tespitini gürültülü koşullar altında başarmalıdırlar. EHTA'lar durağan olmayan bu işaretleri tespit edebilmek ve parametrelerini kestirmek maksadıyla zaman-frekans (ZF) gibi ileri işaret işleme teknikleri kullanmalıdırlar. Bu tezde, çevrim-içinde-operatör yapısına sahip ve ZF tekniği olarak Wigner-Ville dağılımı (WVD) kullanan sayısal işbirlikçi-olmayan EHTA sistemi kullanıldığı varsayımı yapılmıştır. Bu konsept mimaride kullanılmak üzere, DFM tipindeki gürültülü YOD dalga biçimlerinin WVD gösterimlerinin okunabilirliğini arttırmak için iki tip son-işleme metodu (bir uzamsal-domen ve bir belirsizlik-domeni filtreleme yaklaşımı) önerilmiştir. YOD dalga biçimlerinin, uzamsal-domen veya belirsizlik-domeni gibi son-işleme tercihine bağlı olarak, Wigner-Radon dönüşümü (WRD), Wigner-Hough dönüşümü (WHD) veya Radon-Belirsizlik dönüşümü (RBD) gibi ön-tespit tekniklerinden biri kullanılarak başarı ile tespit edildiği varsayılmaktadır. Bu çalışmada, EH operatörlerinin işaret analizinde kullanmalarına yönelik, gürültüsü azaltılmış ve çapraz terimleri bastırılmış WVD yüzeyleri elde etmek maksadıyla iki boyutlu (2B) eliptik Gauss filtre çekirdeğine dayalı 2B adaptif filtreleme tekniği önerilmiştir. Filtre çekirdekleri DFM tipindeki dalgabiçimini cıvıltı oranına adaptif olarak yönlendirilmektedir. Önerilen filtre çıkışlarının karmaşıklığının ve bilgi içeriğinin değerlendirilmesine yönelik objektif kriterler bulmak için, normların oranı, Rényi entropisi ve Jubisa ölçütü gibi nicel performans ölçütleri incelenmiş ve uygulanmıştır. Sonuçlar, önerilen yaklaşımların düşük sinyal-gürültü oranı (SNR) koşullarında verimli ve gürbüz çalıştığını ve farklı YOD dalga biçimlerinin yumuşatılmış sözde-WVD (PWVD) yüzeylerindeki destek bölgelerini koruduğunu göstermiştir. WRT/WHT tabanlı parametre kesitirimlerinden farklı olarak, bizim yaklaşımımız EH operatörlerinin düşük SNR koşullarında dahi dalga biçimi tiplerini ayırabilmesine olanak sağlamaktadır. Önerilen filtreleme yaklaşımlarının, ZF bilgisi korunumu, çapraz-terim ve gürültü bastırımı ve lokalizasyon yetenekleri incelenmiştir. ZF-domeni veya belirsizlik-domeninde tatbik edilen eliptik Gauss çekirdeğinin, DFM dalga biçimlerinin PWVD ve belirsizlik fonksiyonu destek bölgelerine doğrudan uyduğu ve keskin bir filtreleme sağladığı gösterilmiştir. WVD pencere uzunluğunun EHTA'ların tespit süratlerine olan etkisi de incelenmiştir. WHD tekniği kullanan bir EHTA sisteminin tespit süratinin, PWVD oluşturmada kullanılan FFT nokta sayısı, işaretin uzunluğu ve WHT tarama açısı çözünürlüğüne bağlı olduğu gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Due to the range advantage of electronic warfare (EW) intercept receivers (EWIRs), high power conventional radars can easily be open targets to the adversary. In order to increase the survivability of both the radar systems and the platforms that deploy them, contemporary radar systems need to detect without being detected. Radar systems which are designed to achieve that goal are called low probability of intercept (LPI) radar. LPI radars widely employ nonstationary signals such as linear frequency modulated (LFM) type waveforms (i.e., LFM continuous waveform – LFMCW, polyphase CW codes, interrupted LFMCW – I-LFMCW and pulsed LFM). EWIRs need to achieve LPI signal detection under noisy conditions due to the long range interception requirements and the inherent low transmit power property of LPI radars. EWIRs need to use sophisticated signal processing, such as time-frequency (TF) techniques, for the interception of these nonstationary signals and the extraction of their parameters In this thesis, a digital non-cooperative operator in-the-loop EWIR system which employs Wigner-Ville distribution (WVD) as a TF representation is assumed. Two post-processing methods (a spatial-domain and an ambiguity-domain filtering approaches) that can be used in this conceptual architecture are proposed in order to improve the readability of WVD based noisy TF representations of the LFM type LPI waveforms. The LPI signal detection is assumed to be performed successfully using the pre-detection processing techniques such as Wigner-Radon transform (WRT), Wigner-Hough transform (WHT) or Radon-Ambiguity transform (RAT) depending on the spatial-domain or ambiguity domain post-processing choice. In this study, adaptive two dimensional (2D) filtering technique based on 2D elliptical Gaussian filter kernel is proposed to obtain de-noised and cross-term suppressed WVD surfaces to be used by the EW operators in the signal analysis effort. The filter kernels are adaptively oriented to the chirp rate of the LFM type waveforms. In order to provide objective criteria for the evaluation of complexity and information content of the proposed filter outputs, quantitative performance measures are investigated and employed, such as ratio of norms, Rényi entropy and Jubisa measure. The results showed that the proposed approaches are efficient and robust under severe signal to noise ratio (SNR) conditions and preserve the support regions of different LPI waveforms on a smoothed PWVD surface. Unlike the WRT/WHT based parameter extraction methods, our approach allows the EW operator to discriminate the types of the waveforms even under low SNR conditions. The TF information preservation, cross-term and noise suppression, and localization capabilities of the proposed filtering approaches are investigated. We presented that the elliptic Gaussian kernel implemented on the TF-domain or on the frequency-domain directly fits the pseudo-WVD (PWVD) and ambiguity function support regions of the LFM waveforms and provides a sharper filter. The effect of WVD window length on the detection speed of an EWIR system is also investigated. It is shown that the detection speed of an EWIR system employing a WHT technique is related to the FFT bin size used in PWVD computation, the signal length, and the span angle resolution of WHT.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    768049

    Novel waveform design algorithms for pulse compression radars

    Darbe sıkıştırma radarları için yenilikçi dalgaformu tasarım algoritmaları

    KUBİLAY SAVCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER TUNGA ERDOĞAN

  2. Tez No

    905506

    Dünya Bankası Lojistik Performans Endeksi kullanılarak ülkelerin performanslarının çok kriterli karar verme yöntemleri ile değerlendirilmesi

    Evaluation of the performance of countries with multi-criteria decision-making methods using the World Bank Logistics Performance Index

    ÇAĞSEN MADEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EkonometriAnkara Hacı Bayram Veli Üniversitesi

    Ekonometri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ATAN

  3. Tez No

    739740

    Yüksek basınç homojenizasyon işleminin mercimek protein izolatının ara yüzey reolojik özellikleri üzerine etkisi

    Effect of high pressure homogenization preocess on interfacial properties of lentil protein isolate

    MAHMUD EKREM PARLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Gıda MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FURKAN TÜRKER SARICAOĞLU

  4. Tez No

    797030

    Enhanced LI-FI performance using reflective surfaces

    Başlık çevirisi yok

    ABDULRAHMAN IBRAHIM ALI ALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAHİ ABDU IBRAHIM

  5. Tez No

    352310

    Characterization of microbial community in lab-scale enhanced biological phosphorus removal reactors with fluorescence in situ hybridization

    Anoksik ortamda biyolojik fosfor giderimi yapan bakteri çeşitliliğinin floresan yerinde hibritleşme (fısh) tekniği ile incelenmesi

    MEHMET SEFA ULUTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALPER TUNGA AKARSUBAŞI

Geri Dön