جهت‌یابی سیگنال‌های راداری پهن باند با زوج آنتن چرخان

کشف و جهت یابی سیگنال رادارهای پهن باند (lpi) ، یک چالش جدی در حوزه پردازش سیگنال است. رادارهای جدید، می توانند پارامترهای سیگنال ارسالی خود را از یک پالس به پالس دیگر تغییر دهند و سیگنال خود را در حوزه زمان یا فرکانس گسترش ‌دهند. درگذشته جهت‌یاب‌های راداری، با پهنای باند کم طراحی می شدند تا به حساسیت بیشتر و برد بلندتر دست پیدا کنند. افزایش پهنای باند در این جهت‌یاب ها باعث کاهش snr و احتمال کشف رادارها می گردد. در این مقاله، برای جهت یابی سیگنال پهن باند یک طرح برای افزایش احتمال کشف و استخراج جهت ورود سیگنال را ارائه می‌کنیم. در این طرح از دو آنتن جهتی استفاده‌ می‌شود که سیگنال دریافتی توسط یک آنتن به‌عنوان مرجع و فیلتر منطبق برای کانال دیگر عمل می کند تا بهره پردازش مناسبی به دست آید. در این روش برخلاف روال های مرسوم، نیازی به دانستن مشخصات سیگنال ارسالی توسط رادار نیست و حتی می توان رادارهای شبه نویز و طیف گسترده را نیز کشف و جهت یابی کرد. در این طرح ازنظر تئوری، محدودیتی برای پهنای باند سیگنال دریافتی وجود ندارد. در این مقاله از دو آنتن چرخان و محاسبه حداکثر همبستگی متقابل دو سیگنال دریافتی برای جهت‌یابی استفاده می شود و نتایج حاصل از آن، با چند روش مشابه دیگر مقایسه می‌گردد. تخمین زاویه ورود سیگنال رادار از اندازه‌گیری زاویه  وقوع حداکثر همبستگی، در چرخش یک دور کامل دو آنتن جهتی چرخان حاصل می‌شود. با این روش پردازشی بهبود بهره بالغ‌بر db 25 در کشف و آشکارسازی سیگنال رادارهای lpi  نیز قابل‌دسترس خواهد بود.

Direction Finding of Wideband Radar Signals with Two Rotating Antennas

Detection and direction of arrival (DOA) estimation is a signal processing challenge for wideband signals like LPI radar signals. Modern radars change theirs signal waveforms from pulse to pulse and distribute the signal in the time or frequency domain. Traditional direction finders usually use a narrowband channel to maximize sensitivity and detection range. Increasing the signal bandwidth decreases the SNR and the probability of intercept (POI). In this paper we proposed a new method for the direction finding of LPI radars, which increases the POI. In the proposed method we used two rotating antennas, one antenna used as a matched filter to the other one, in order to increase the processing gain. The proposed method despite traditional directionfinding methods, is able to detect and analyze pseudo noise and spread spectrum radar signals, without any theoretical limitation on signal frequency bandwidth. In this paper we used two antennas and proposed a new method with cross correlation technic for direction finding such as the method used in Monopulse tracking radars and compared it with other methods. Simulations shows good detection specifications for low SNR and we could reach about 25dB processing gain in wideband radar signals like LPI Radars or LFM Modulated radar signals.