Enhanced LPI waveform representations for digital electronic warfare intercept receivers
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: TAYLAN ÖZGÜR GÜLÜM
Eş Danışman: Phillip E. Pace
Danışman: Tülay Yıldırım
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.