بررسی و شبیه سازی یک رادار مولتی PRF با فرکانس 50KHz برای برد 150Km – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:183
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

بررسی و شبیه سازی یک رادار مولتی PRF با فرکانس 50KHz برای برد 150Km – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکيده…………………………………………………………………..I

مقدمه…………………………………………………………………..II

فصل اول
بررسی معادلات رادار
مقدمه …………………………………………………………………..۱

۱ -۱) حداقل سيگنال قابل آشکارسازی………………………………………۲
۱ -۲) نويز گيرنده………………………………………………………..۴
۱ -۳) نسبت سيگنال به نويز……………………………………………….۷
۱ -۴) جمع بندی پالسهای رادار………………………………………….. ۱۷
۱ -۵) سطح مقطع راداری هدف…………………………………………..۲۰
۱ -۶) پارامترهای آنتن……………………………………………………۲۴
۱ -۷) توان فرستنده………………………………………………………۲۶

فصل دوم
مشخصات رادار پالسی
مقدمه……………………………………………………………………۳۰

۲ -۱) برد………………………………………………………………..۳۱
۲ -۲) ميزان تفکيک پذيری…………………………………………………۳۵
۲ -۳) فرکانس داپلر……………………………………………………….۳۸
۲ -۴) معادلات رادار Low PRF…………………………………ا………..۴۵
۲ -۵) معادلات رادارHigh PRF…………………………………ا………..۴۹
۲ -۶) تلفات راداری……………………………………………………….۵۱

فصل سوم
رادارهای پالسی و ابهامات
۳ -۱) رادارهای پالسی و مقايسه بين انواع آن………………………………….۵۶
۳ -۲) ابهامات در برد وداپلر…………………………………………………۶۷
۳ -۳) رفع ابهام رنج…………………………………………………………۷۰
۳ -۴) رفع ابهام داپلر………………………………………………………..۷۲
۳ -۵) عملياتی کردن تئوری………………………………………………….۷۵
۳ -۵ -۱) نحوه آشکارسازی…………………………………………………..۷۷
۳ -۵ -۲) جمع پذيری………………………………………………………..۹۲
۳ -۵ -۳) الگوريتم ديجيتالی برای آشکارسازی برد هدف……………………….۱۰۰

نتيجه گيری و پيشنهادات
نتيجه گيری……………………………………………………………….۱۱۰

پيوستها( برنامه های MATLAB)…………………………..ا…………۱۱۲

منابع و مآخذ
منابع فارسی……………………………………………………………….۱۲۴

مانبع غير فارسی…………………………………………………………..۱۲۵

چکيده انگليسی…………………………………………………………….۱۲۶

چکيده:
در رادارها پالسی، با بالا رفتن فرکانس تکرار پالس رادار، برد غير مبهم کاهش می يابـد . چنانکه در پروژه نيز ديده شد، با افزايش فرکانس تکرار پالس از 1KHz به 50KHz برد
غير مبهم از 150Km به3Km کاهش يافت ولی در عوض توانستيم اهدافی با سرعت ت ـا 750m/s را آشکا رسازی کنيم . اين در حالی است که به ازای فرکانس تکرار پالس اوليـه،  ما فقط قادر به آشکار سازی صحيح اهداف با سرعتهای تا 15m/s بوديم ! همچنين توانستيم  با کم کردن τ، متناسب با افزايش PRF ، قدرت تفکيک را از 3000m به 60m برسـانيم  که يک پارامتر من اسب برای آشکارسازی اهداف نزديک به هم می باشد . همچنـين نشـان  داديم با بالا بردن فرکانس تکرار پالس و افزايش در تعداد پالسهای ارسالی و دريـافتی در  طول ارسال يک PRF ، در مقايسه با رادارهای LPRF مقدار بسيار زيادی توان حاصـل  شد ، که با استفاده از روشی خاص ، از اين پ السهای دريافتی برای بالا بردن نسبت سيگنال  به نويز تا 15dB وحتی بيشتر برای PRFهای بالاتر استفاده شد که ايـن امـر مـا را در  آشکار سازی بهتر ياری خواهد داد . همچنين نشان داديم که با تجمع بر روی پالسـهای  دريافتی در طول ارسال چند PRF می توان باز هم نسبت سيگنال به نويز را افزايش داد . و فرضا با توجه به زمان ارسال هر PRF اگر هدف ۳۰ برابر اين زمان در پتـرن آنـتن  رادار ما قرار گيرد برای هر کدام از PRFها می توان تا 10dB نسبت سيگنال به نويز را  افزايش داد . و در انتها بحث کلاترها که با بالا بردن فرکانس تکرار پالس می توان اثرات  منفی آنها را بهبود بخشيد، ولی با استفاده از چند PRF قادر خواهيم بود تا اثرات آنرا بـه  حداقل برسانيم و از طرفی همانطور که نشان داده شد ، توانستيم برد واقعی هـدف را با  استفاده از PRF های مرتبط با هم از روی مقايسه دريافتيهايشان بدست آوريم.

مقدمه:
در اين پروژه گردآوری و شبيه سازی روی رادارهای پالسی انجام شده است . رادارهـای  پالسی خود به چند گونه تقسيم می شوند که يکی از مهمترين آن تقسيمات ، مربوط به ميزان  فرکانس تکرار پالس می باشد که به دو و يا سـه دسـته تقسـيم می ش ـوند . دسـته اول LowPRF و دسته دوم Medium PRF و دسته سوم HighPRF ها. در حالت کلی و با  در نظر گرفتن دسته اول و سوم ، در ميابيم که هرکدام دارای مزايايی هسـتند . مهمتـرين  مزيت رادار های با فرکانس تکرار پالس کم ساده بودن طراحی و برد مبهم زياد است . ولی  در قبال اين وضعيت ما دچار مشکلاتی در شناسايی فرکانس داپ لر خواهيم ب ـود و ….. . برای رادارهای با فرکانس تکرار پالس بالا در قبال برد مبهم کم ، ما به شناسايی بهتری از  تغيير فرکانس داپلر دست خواهيم يافت . البته اين سيستم پيچيده تر است . ولی با توجه ب ـه  آنکه با بالا رفتن فرکانس تکرار پالس می توان چرخه کار را کاهش داد ، لذا پديده اخف ـاء  کمتر پيش می آيد از طرف ديگر چنانکه در فصل دوم هم نشان داده ش ـده ، بيش ـينه ب ـرد  رادار با توان ميانگين نسبت مستقيم دارد که سبب می شود به نسبت رادارهای LowPRF ، توان م يانگين بيشتری در رادارهای HighPRF انتقال يابد و اين خود سبب ب ـالا رف ـتن  نسبت س يگنال به نويز و برد آشکار سازی رادار می شود . اما برد مبهم کـم ايـن گونـه  رادارها اين مزيت را از بين می برد. لذا می توان با ترکيب چند Multi PRF) PRF) که  نزديک به هم هستند و بر هم قابل قسمت نيز نمی باشند ، برد مبهم رادار را افزايش داد که  اين کار سبب پيچيده تر ش دن هرچه بيشتر رادار می شود ولی در قبال اين پيچيدگی ما هـم  قادر به آشکارسازی هرچه بهتر فرکانس داپلر هستيم ، برد مبهم رادار زياد م ـی ش ـود و  نسبت سيگنال به نويز نيز افزايش می يابد و …. . مقايسه کامل بين رادارهای LowPRF  و HighPRF در فصل ۳ ارائه شده است.

نتيجه گيری:
به طور کلی در رادارهای پالسی ، مهندسان طراح ، از دو سو دچار محدوديت در طراحی  رادار هستند ؛ برد مبهم و داپلر مبهم . که به ترتيب در رادارهای با فرکانس تکرار پ ـالس  بالا و پايين اتفاق می افتند . علاوه بر عناوين فوق، مشکلات ديگری ني ـز همچ ـون ت ـوان  ارسالی و دريافتی ، رزولوشن و از همه مهمتر کلاترها نيز کار را هرچه بيش ـتر ب ـرای  مهندسان رادار در طراحی يک رادار خوب ، سخت می کنند . در ابتدا و با مقايسه ای کوتاه  بر روی اين دو گونه از را دارها ، متوجه آن می شويم که رادارهای با فرکانس تکرار بالا  دارای توان متوسط ارسالی بسيار بالايی هستند . همچنين می توان با کم کردن چرخه ک ـار  آنها به مقدار بسيار زياد در مقايسه با رادارهای با فرکانس تکرار پايين ، ب ـه رزولوش ـن  بالايی دست يافت که ما را قادر می ساز د ، اهداف مورد نظرمان را (در اينجا هواپيماهای  دشمن) در فواصل نزديک به هم نيز از هم متمايز کنيم و اين قابليت بسيار خوبی است . از  طرف ديگر بالا بودن فرکانس تکرار پالس سبب می شود ابهام در تشخيص سرعت اهداف  کاهش يابد. مثلا اگر چنين راداری در فرکانسهای بالای باند x مورد استفاده قرار گيرد می  تواند هواپيماهايی در حد سرعت سوپر سونيک را هم مشخص سازد . از جانب ديگر اي ـن  گونه رادارها اثر کمتری را از جانب کلاترها و يا حتی jamming متحمل می شوند . ولی  به هر حال کلاترها می توانند برای ما مشکل ساز شوند ، بخصوص زمانيکه در رادار های MTI با استفاده از فيلترهای حذف کننده کلاتر سعی در کم کردن اثر آنها داريم ، در همين  حين ، اهداف با سرعتهای خاصی می توانند از ديد رادار مخفی بمانند . در اين پروژه ديده  شد که استفاده از چند PRF می تواند برای حل اي ـن مش ـکل مناس ـب باش ـد . همچن ـين  مشکل بزر گ رادارها ی HPRF ، که برد غير مبهم کوتاه آنها است را می توان با انتخاب  چند PRF ، که فرکانسهای آنها با روابط ارائه شده در فصل سوم ، تعيين ش ـده ان ـد ت ـا  حدودی حل کرد و مشکلات کلاتر را مرتفع نمود . آنچه که در راستای اين مبحث رادار ی  و برای آشکار سازی برد واقعی ه دف ارائه شده است ، بر مبنای دريافت تمام برگشتيها و  مقايسه بين آنها در طول ارسال فرکانسهای تکرار پ ـالس اس ـت . همچن ـين در راداره ـای HPRF می توان از تعداد زياد پالسهای دريافتی که به دليل بالا بودن فرکانس تکرار پالس  حاصل می شوند، استفاده کرد و نسبت سيگنال به نويز ر ا در طول ارسال يک PRF ب ـالا  برد. که طبق شرايط ارائه شده و ايده آل می توان فقط در طول يک PRF تا 15dB نسبت  سيگنال به نويز را افزايش داد . از طرفی ديگر، اگر هدف برای مدتی در ديد ما باشد می  توان از تجمع برگشتيها برای بالا بردن مجدد نسبت سيگنال به نويز استفاده ک رد. چنانچ ـه  مشاهده می شود در حالت MPRF به ازای 30ms زمان ديد هدف ما می ت ـوانيم ب ـرای  دريافتيهای در طول هر کدام از فرکانسهای تکرار پالس ، ۱۰ مرتبه تجمع داشته باشيم . که  با توجه به تعداد تجمعهای ما ، طبق نمودارهای نشان داده ش ـده در فص ـل اول ، 10dB  افزايش در نسبت سيگنال به نويز می توان يم داشته باشيم، که می تواند تاثير نسبتا خوبی در  افزايش احتمال آشکار سازی و ک اهش احتمال آژير غلط داشته باشد . حال اگر هر دو ن ـوع از تجمع با هم استفاده شوند می توان تا 25dB در نسبت سيگنال به نويز افزايش داشت . و در انتها با مقايسه کلی بين رادارهای MPRF با انواع ديگر، نتيجه گرفتيم که اي ـن گون ـه رادارها در تمام زمينه ها بهترين پاسخ را در اختيار ما قرار می دهند و در قبال آن فق ـط  پيچيدگی سيستم و بحث قيمت بالای پياده سازی آن مسئله ساز است.

 

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت