پديد آورنده :
باباييان، كيوان
عنوان :
بهبود آشكارسازي و فاصله سنجي در رادار FMCW
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
ده، 79ص.: مصور، جدول
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمود مدرس هاشمي
استاد مشاور :
محمد مهدي نقش
توصيفگر ها :
رادار , FMCW , تئوري آشكارسازي , تئوري تخمين
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/31
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
1 چكيده رادارها از نظر شكل موج به دو گروه پالسي و موج پيوسته تقسيمبندي ميشوند عموما رادار پالسي در كاربردهاي دور برد و رادار موج پيوسته در كاربردهاي برد نزديك به كار گرفته ميشوند در اين پاياننامه تمركز خود را بر روي رادار موج پيوسته معطوف ميكنيم رادار موج پيوسته ي ابتدايي با ارسال سيگنال سينوسي تنها قادر است سرعت هدف متحرك را بيابد و توانايي به دست آوردن فاصلهي هدف ثابت و فاصلهي هدف متحرك را ندارد براي حل اين مشكالت رادار FMCW پبشنهاد شده است فرستندهي اين رادار سيگنال موج پيوستهاي را ارسال ميكند كه فركانس آن به صورت خطي مدوله شده است در صورت وجود هدف شيفت يافتهي سيگنال ارسالي وارد گيرنده شده و خروجي ميكسر در گيرنده شامل چند سينوسي است كه تعداد آنها متناسب با تعداد اهداف و فركانس آنها متناسب با سرعت و فاصلهي اهداف ميباشد در عمل با توجه به وجود نويز كالتر و ديگر عوامل مزاحم سيگنال خروجي ميكسر شامل سينوسي خالص نيست بلكه شامل چند سينوسي مدفون در نويز ميباشد به همين دليل سيگنال خروجي ميكسر در ابتدا وارد آشكارساز شده تا با تصميمگيري آماري وجود و تعداد اهداف مشخص شود پس از اينكه بلوك آشكارساز تعداد اهداف را تعيين نمود در مرحلهي بعدي بلوك تخمينگر فركانس سينوسيهاي مدفون در نويز را تخمين زده تا فاصله و سرعت هر هدف به دست آيد بنابراين در رادار FMCW آشكارساز وظيفه دارد تعداد سينوسيهاي مدفون در نويز را تعيين كرده و تخمينگر وظيفه دارد فركانس آنها را تخمين بزند در اين پاياننامه به بهبود آشكارسازي در رادار FMCW ميپردازيم مرسومترين آشكارساز معرفي شده در رادار FMCW يك آشكارساز اقتضايي شهودي ميباشد به همين دليل در اين پاياننامه مدل مسالهي آشكارسازي در رادار FMCW را به دست آورده و آشكارسازي را پيشنهاد ميكنيم كه داراي پشتوانهي رياضي است پس از آن با شبيهسازي عملكرد آشكارساز پيشنهادي را با آشكارساز اقتضايي مقايسه كرده و كارآمدي روش پيشنهادي را نشان ميدهيم در ادامه مدل مسالهي آشكارسازي هدف متحرك را به دست آورده و آشكارساز مختص هدف متحركي را پيشنهاد ميكنيم پس از آن با شبيهسازي عملكرد آشكارساز مختص هدف متحرك پيشنهادي را با آشكارساز اقتضايي در حالت هدف متحرك مقايسه كرده و كارآمدي روش پيشنهادي را نشان ميدهيم همچنين مرسومترين تخمين گرهاي معرفي شده در رادار FMCW روشهاي پريودگرام و MUSIC ميباشند پريودگرام در عمل توسط FFT پيادهسازي ميشود اخيرا براي پيادهسازي عملي پريودگرام روش FFT CZT معرفي شده است كه داراي دقت تخمين بهتري نسبت به FFT ميباشد از آنجا كه در مقاالت مقايسهاي بين روشهاي FFT CZT و MUSIC نشده است در اين پاياننامه با استفاده از شبيهسازي اين دو روش را با يكديگر مقايسه خواهيم كرد كلمات كليدي رادار FMCW تئوري آشكارسازي تئوري تخمين
چكيده انگليسي :
Improving the detection performance and ranging in FMCW radar Kayvan Babaeian k babaeian@ec iut ac ir 2017 05 21 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSayed Mahmood Modarres Hashemi Modarres@cc iut ac irAbstractFrom the waveform point of view radars are divided into two main groups continuous wave CW and pulse radars In CW radars the transmitter is always on in pulse radars however the transmitter is on intermittently In this thesis we focus on CW radars CW radars are often used for short range applications Preliminary CW radars are capable ofmeasuring the velocity of targets but not the range of the target To overcome this problem frequency modulated CW FMCW radar was proposed The transmitter of an FMCW radar sends a chirp signal if a target is present a shiftedversion of the transmitted signal enters the receiver where it is first amplified and then further guided to the mixerblock The mixer block multiplies the transmitted signal by the received signal Then ideally speaking the output ofthe mixer would be multiple sinusoids The number of the sinusoids and their relevant frequencies are proportional tothe number of targets and the range of targets respectively In practice however due to disturbances such as noiseand clutter the output of the mixer is not pure multiple sinusoids but rather multiple sinusoids buried in noise For thisreason the output of the mixer is sent to a detector block whose task is to determine the number of targets statistically Once the number of sinusoids are detected the estimator block estimates their corresponding frequencies in order toestimate the range and velocity of the targets Regarding the estimation part of the system we compare a newestimation method based on the combination of fast Fourier transform FFT and the chirp z transform CZT withthe conventional MUSIC method The main focus of the thesis is on the detector block of the FMCW radar The mostwell known detector in FMCW radar is an intuitively proposed adhoc detector Focusing on the detector block wemodel the problem as a multiple composite hypothesis test Then we propose a multi step decision rule which is basedon the generalized likelihood ratio test GLRT We also apply the proposed detection strategy for the case of movingtargets which is tackled by a simple signal processing technique The performance of the proposed detector is thencompared with the conventional method through simulations The simulation results reflect the effectiveness of theproposed method in both scenarios KeywordsRadar FMCW Detection Theory Estimation Theory
استاد راهنما :
محمود مدرس هاشمي
استاد مشاور :
محمد مهدي نقش
