بررسی عملکرد رادارهای آرایه‌ فازی- چندورودی- چندخروجی تنوع فرکانسی در محیط با کلاتر ناهمگن

در سال‌های اخیر، رادارهای آرایه فازی- چند ورودی- چند خروجی به‌شدت مورد توجه محققان قرار گرفته است. در واقع در این رادارها، می‌توان مزایای رادارهای آرایه فازی و رادارهای چند ورودی- چند خروجی را با هم ترکیب کرد. در اینجا، فرض می شود که زیر آرایه ها دارای بهره دایورسیتی ‌فرکانسی بوده و از بهره همدوسی کامل برخوردارند. در این مقاله، در ابتدا به موضوع طراحی آشکارساز بهینه برای رادارهای آرایه فازی- چند ورودی- چند خروجی بر‌پایه فرض شناخت ضریب انعکاس هدف در‌حضور کلاتر ناهمگن پرداخته می‌شود. در ادامه، بر پایه آشکارسازهای استخراج شده، احتمال آشکارسازی و احتمال هشدار کاذب محاسبه شده و به شکل فرمول بسته برحسب مولفه‌های رادار و محیط ارائه می‌گردد. سپس بر ‌پایه احتمال آشکارسازی محاسبه شده، مسئله تخصیص توان به سیگنال‌های متعامد، به‌منظور بیشینه کردن احتمال آشکارسازی فرمول بندی می شود. در ‌نهایت، موضوع بهره دایورسیتی ‌فرکانسی، مورد تجزیه ‌و ‌تحلیل ریاضی و کرانی برای گین دایورسیتی ارائه می گردد. شبیه سازی های عددی نشان می دهد که آشکارسازهای بهینه استخراج شده، یک فیلتر توام فضایی- زمانی خواهد بود، که به‌ طور موثری باعث تضعیف کلاتر در رادارهای آرایه فازی- چند ورودی- ‌چند خروجی می گردد. همچنین نشان می دهد که الگوریتم‌های تخصیص‌ توان، باعث بهبود عملکرد آشکارسازی اهداف در مقایسه با الگوریتم های معیار می گردد.

The Analysis of Frequency Diverse Phased MultiInput MultiOutput Radars within Non homogeneous Environments

In this paper, phased multipleinputmultipleoutput radars (known as PMRs) that transmitfrequency diverse orthogonal signals with full overlapped subarrays are studied. At first, theoptimal detector of PMR is designed by assuming heterogeneous clutter and random targetscattering coefficients. Then, for the optimal detector, the closedform detection probability andfalsealarm rate are computed. At the end, the power assigned to the orthogonal signals isoptimized analytically based on the convex optimization framework to maximize the detectionprobability. The numerical simulations show that the optimal detector is a joint spatialtemporalfilter that attenuates the clutters considerably by effectively combining orthogonal signals inorder to to improve the PMR detection probability in comparison with the phased radar (PR).Furthermore, simulation results illustrate that optimal power assignment in the form oforthogonal waves, based on the statistics of the target scatterings and that of the clutter,improves the detection performance of the PMR in comparison with the conventional equalpower assignment methods.