افزایش گستره پویایی رادار با فیلتر فشرده‌سازی پالس وفقی

فیلتر منطبق در گیرنده رادار فقط با نسخه سیگنال ارسالی تطبیق دارد و به‌ دلیل عدم تطبیق با سیگنال دریافتی از محیط، خروجی آن دچار تلف می شود. دامنه گلبرگ ‌های جانبی خروجی فیلتر منطبق در رادارهای مجهز به فشرده‌سازی پالس به شکل‌ موج کدشده ارسالی وابسته است که به‌اندازه طول کد در دو طرف موقعیت هدف گسترده می ‌شوند. برای آشکارسازی یک هدفِ ضعیف در مجاورت یک هدف قوی، گلبرگ‌ های جانبی خروجی فیلترِ منطبقِ ناشی از هدفِ قوی سبب پوشانندگی هدف ضعیف و عدم آشکارسازی آن می ‌شود. به‌طورمعمول گستره پویایی رادار براساس نسبت بیشینه توان دریافتی به کمینه توان قابل آشکارسازی تعریف می شود که به سطح آستانه و گلبرگ ‌های جانبی وابسته هستند. الگوریتم ‌های وفقی با شرط حفظ تفکیک‌ پذیری برد موجب کاهش سطح گلبرگ ‌های جانبی تا سطح نوفه شده و در نتیجه گستره پویایی را افزایش می‌ دهند. در این مقاله یک الگوریتم وفقی بهبودیافته (از نظر بارمحاسباتی و مقاومت در برابر دوپلر) مبتنی بر تخمین ‌گر کمینه میانگین مربعات خطا (mmse) به نام الگوریتم مرمت فشرده‌سازی پالس وفقی با طول فیلتر منعطف (ffl-apcr) پیشنهاد می ‌شود، که طول فیلتر در آن وابسته به طول کد ارسالی است. همچنین نشان داده می‌شود که طول کد ارسالی در تعیین حد مجانبی پیک گلبرگ ‌های جانبی و گستره پویایی تاثیرگذار است؛ به‌ علاوه تاثیر سرعت زیاد هدف بر پهن ‌شدگی گلبرگ اصلی و تنزل عملکرد فیلترهای وفقی بررسی می‌شود؛ در‌نهایت افزایش گستره پویایی رادار با الگوریتم پیشنهادی ffl-apcr در شرایط مختلف نشان داده و عملکرد آن با معیار میانگین مجذور خطا (mse) ارزیابی می ‌شود.

Extending the Radar Dynamic Range using Adaptive Pulse Compression

The matched filter in the radar receiver is only adapted to the transmitted signal version and its output will be wasted due to nonmatching with the received signal from the environment. The sidelobes amplitude of the matched filter output in pulse compression radars are depended on the transmitted coded waveforms that extended as much as the length of the code on both sides of the target location. In order to detect a weak target in vicinity of strong target, the sidelobes of the matched filter output resulting from the strong target masked the weak target and didn rsquo;t detect its. Generally, the radar dynamic range is defined by the maximum power ratio to the minimum detectable power that is depended on the level of the threshold and the sidelobe levels. Adaptive algorithms suppress the sidelobe levels to noise level with condition of maintain the range resolution and therefore increase the dynamic range. In this paper, an improved algorithm (in terms of computational cost and Doppler robustness) is proposed based on the minimum mean square error (MMSE) estimator denoted as Flexible Filter LengthAdaptive Pulse Compression Repair (FFLAPCR), which filter length depends on the length of transmitted code. It is also shown that the length of the code is influenced by determining the asymptotic peak sidelobe level and the dynamics range. In addition, the influence of the highspeed target on main lobe broadening and the performance degradation of adaptive filters is investigated. Finally, extending of radar dynamic range with the proposed FFLAPCR algorithm is shown in various conditions and its performance evaluated by mean square error criteria.Where return signals coincide with the transmission of a pulse, pulse eclipsing can occur which results in detection performance loss. The mismatches (Doppler phase shift and pulse eclipsing) degrades performance of sidelobes suppression algorithms. The FFLAPCR algorithm suppresses range sidelobes by using a smaller filter length and reduces the computational cost. Consequently, this algorithm should be computationally efficient (realtime) to enable the practical application of RMMSE.