دانشگاه جامع امام حسین (ع)رادار2345-40246220191007Design and Simulation of a Ku-Band Array Antenna Feed Network Based on Novel Ridge-Gap Waveguide Technologyطراحی و شبیهسازی شبکه تغذیه آرایه آنتنی باند Ku با استفاده از فناوری نوین موج بر فاصله هوایی16204624FAعباسکریمیدانشگاه شیرازسید اسماعیلحسینیعضو هیئت علمی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر0000-0003-3404-7635Journal Article20190129Array antennas have many applications in civil and military systems such as: radar, surveillance systems, direction finders, electronic warfare (EW), etc. Feed network is one of the main parts of array antennas. In this paper a 1:8 corporate feed network based on the new waveguide technology referred to as ridge gap waveguide (RGW) at Ku band is designed and simulated which can be extended to any arbitrary 1:N feed network. The main advantages of RGW technology are: low loss, broad bandwidth, low sensitivity to manufacturing errors, usability at high frequencies like millimeter waves, easy integration of active components, etc. Return loss of the simulated feed network is better than -15 dB at 15-18 GHz frequency band. Furthermore, the insertion loss from the input to each output is almost -9dB which is as expected, and also the change of phase difference from input to each output is less than 1 degree.آنتنهای آرایهای کاربردهای بسیار زیادی در سامانههای تجاری و نظامی دارند. از جمله در رادار، سامانههای مراقبتی، جنگ الکترونیک، جهتیابها و ... کاربرد دارند. شبکه تغذیه آنتنهای آرایهای یکی از قسمتهای مهم آرایهها است. در این مقاله یک شبکه تغذیه 1:8 با استفاده از فناوری جدید موجبر فاصله هوایی (RGW) در باند Ku طراحی و شبیهسازی شده است که قابل تعمیم به شبکه تغذیه 1:N دلخواه است. فناوری RGW دارای مزایای زیادی ازجمله تلفات کم، پهنای باند زیاد، حساسیت کم به خطای ساخت، قابل استفاده در فرکانسهای بالا مانند موج میلیمتری، قابلیت اتصال آسان به ادوات فعال و . . . است. شبکه تغذیه شبیهسازیشده دارای افت بازگشتی بهتر از dB 15- در پهنای باند فرکانسی GHz 18-15 است. همچنین تلف عبوری از دهانه ورودی به هرکدام از دهانههای خروجی حدود dB 9- است که مورد انتظار بود. همچنین تغییر اختلاففاز از دهانه ورودی به هرکدام از دهانههای خروجی کمتر از یک درجه است.دانشگاه جامع امام حسین (ع)رادار2345-40246220191007Design and Implementation of a Post Regulator Circuit to Achieve A High MTI Improvement Factor in a Phase Array Radar Transmitterطراحی و ساخت مدار پس رگولاتور به منظور رسیدن به ضریب بهبود MTIبالا در فرستنده یک رادار آرایه فاز720204625FAهادیبیهقیدانشگاه صنعتی مالک اشتررضافاطمی مفرددانشگاه صنعتی مالک اشترJournal Article20190122In MTI tracking radars, one of the main factors for canceling clutter at the radar transmitter output and increasing MTI filter improvement factor is the reduction of cathode power supply voltage ripples. Voltage ripples can be compensated by inserting a post regulator circuit at the output of the amplifier tube. In this paper, the post-regulator circuit needed to reduce the intra-pulse ripple of a X -band 75KW Klystron transmitter, in order to achieve a 50dB MTI improvement factor is first simulated and then designed and implemented and the test results are presented. The main feature of the presented work is the design and implementation of a post-regulator circuit for a 0.05% voltage ripple level in a high frequency X -band 75 KW Klystron transmitter with a 20KV voltage level and 20A current with a 7% duty cycle. The presented circuit has been implemented with semiconductor technology, which by itself, is an innovation in the circuits of this type.یکی از عوامل بسیار مهم جهت حذف کلاتر در خروجی گیرنده رادار و افزایش ضریب بهبود فیلتر MTI، در رادار ردگیر کاهش ریپل تغذیه کاتد است. راه حل مناسب برای این موضوع، قرار دادن یک مدار پسرگولاتور، بهصورت سری با تغذیه کاتد لامپ تقویتکننده است. در این مقاله مدار پس رگولاتور برای کاهش ریپل درون پالسی تغذیه کاتد یک فرستنده لامپی توان بالا برای رسیدن به ضریب بهبود dB 50 طراحی، شبیهسازی و ساخته شده و نتایج آزمایش حاصل از ساخت، ارائه شده است. ویژگی شاخص کار حاضر رسیدن به افت درون پالس کمتر از % 05/0 در تغذیه کاتد لامپ کلایسترون توان بالا با دامنه ولتاژ حدود KV 20 و جریان پالسی A 20 با زمان وظیفه % 7 است که موجب رفع محدودیت ضریب بهبود MTI، به واسطه ریپل تغذیه کاتد و رسیدن به ضریب بهبود dB 50 میشود. طراحی و ساخت مدار پیشنهادی، با فناوری نیمههادی است که آنهم در نوع خود نوآوری میباشد.دانشگاه جامع امام حسین (ع)رادار2345-40246220191007DOA Estimation Using Compressive Sensing Based on DFT Measurement Matrixتخمین زاویه ورود با استفاده از حسگری فشرده مبتنی بر ماتریس اندازهگیری DFT2130204626FAیعثوباقبالیدانشکده فنی مهندسی ، گروه مخابرت، دانشگاه شاهد0000-0001-5941-5903احمدعطاییدانشکده فنی مهندسی، گروه مخابرات، دانشگاه شاهدمحمودفردوسی زاده نائینیدانشکده فنی مهندسی، گروه مخابرات، دانشگاه شاهد0000-0002-0715-4710Journal Article20190131In this paper, a new method is proposed to estimate the direction of arrival (DOA) using non-uniform linear array structure and modeling the measurement matrix as a DFT matrix. In order to estimate the DOA using compressive sensing (CS), continuous angle space should be divided into a discrete set using small steps. This division, leads to the increment of mutual coherence between columns of the measurement matrix and performance of the sparse recovery algorithms is degraded. To solve this problem, we propose a new method in which DFT matrix with mutual coherence of zero is used as the measurement matrix. In order to increase the accuracy of estimation, the size of DFT matrix or the number of antennas should be increased. Implementation of an array with large number of antennas is complex and expensive. A solution to decrease the number of antennas is using a non-uniform linear array and constructing a virtual uniform linear array. A virtual uniform linear array can be constructed by vectorizing the correlation matrix of the received signal of a non-uniform linear array. Increasing the number of antennas in the virtual array will increase the size of DFT matrix. Therefore, the accuracy of DOA estimation will be increased. Simulation results show that DOA estimation using compressive sensing, based on DFT measurement matrix, has a good performance in terms of mean square error of estimation.در این مقاله، یک روش جدید برای تخمین زاویه ورود با استفاده از ساختار آرایه خطی غیریکنواخت و مدلسازی ماتریس اندازهگیری بهصورت ماتریس DFT ارائه شده است. بهمنظور تخمین دقیق زاویه ورود با روش حسگری فشرده، فضای زاویهای پیوسته باید با گامهای کوچک تقسیمبندی شود. تقسیمبندی فضای زاویهای پیوسته با گامهای کوچک، منجر به افزایش همدوسی بین ستونهای ماتریس اندازهگیری شده و تخمین زاویه ورود امکانپذیر نخواهد بود. برای حل مشکل بیان شده، در این مقاله یک روش جدید برای مدلسازی ماتریس اندازهگیری به صورت ماتریس DFT پیشنهاد میشود. برای افزایش دقت تخمین، لازم است که ابعاد ماتریس DFT یا به عبارتی دیگر تعداد آنتنهای آرایه زیاد باشد. بالا بودن تعداد آنتنهای آرایه موجب پیچیده شدن سیستم میشود. یک راهکار برای کاهش تعداد آنتنهای آرایه، استفاده از آرایه خطی غیریکنواخت و تشکیل یک آرایه خطی یکنواخت بهصورت مجازی است. آرایه مجازی خطی یکنواخت، با برداریکردن ماتریس همبستگی سیگنالهای دریافتی یک آرایه خطی غیریکنواخت بهدست میآید. بالا بودن تعداد آنتنهای آرایه مجازی منجر به افزایش ابعاد ماتریس DFT خواهد شد، بنابراین، تخمین زاویههای ورود منابع با دقت بالاتری صورت خواهد گرفت. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که تخمین زاویه ورود با استفاده از مدلسازی ماتریس اندازهگیری با ماتریس DFT عملکرد مناسبی دارد.دانشگاه جامع امام حسین (ع)رادار2345-40246220191007Array Shape Self-Calibration Using Subspace Fitting Methodsخودکالیبراسیون شکل آرایه با استفاده از روش های مبتنی بر برازش زیرفضا3144204627FAفرزاداسکندریدانشگاه شیرازمحمودکریمیدانشگاه شیرازJournal Article20180915Estimating the direction of arrival and beamforming are among the most important issues in array signal processing for which a variety of methods have been proposed. With few exceptions, these methods require an exact knowledge of array response including the knowledge of sensors’ positions, sensors’ gain/phase responses and mutual coupling coefficients between sensors. There are uncertainties about these array response parameters as we usually have their nominal values which are different from the actual metrics. The performance of DOA estimation and beamforming algorithms degrade severely because of these uncertainties. To solve this problem and reduce the performance degradation, it is necessary to estimate these unknown parameters. In this paper, we use simulations to study and compare the performance of several so-called self-calibration methods in the presence of array shape error. However, before performance investigation, it is attempted to improve the performance of these methods by manipulating their structure. In addition, in this paper, a self-calibration method based on the gradient search is proposed. Various simulations are used to evaluate the performance of this method and compare it with other self-calibration methods.جهتیابی منابع سیگنال و پرتوسازی از مهمترین مسائل در پردازش آرایهای هستند که برای آنها روشهای متعددی ارائه شده است. عملکرد همه این روشها وابسته به مهیا بودن اطلاعاتی درباره پاسخ آرایه است. از جمله این اطلاعات، مکان واقعی عناصر آرایه نسبت به یکدیگر و بهره و فاز هر عنصر و ضرایب تزویج متقابل میان عناصر آرایه است. در عمل آنچه که در اختیار ما قرار دارد تنها مقادیر نامی این متغیرهاست که معمولاً با مقادیر واقعی تفاوت دارد. بسته به اینکه پاسخ واقعی آرایه تا چه حد از مقدار نامی خود متفاوت باشد، کیفیت جهتیابی و پرتوسازی میتواند بهصورت قابل توجهی تنزل یابد. برای کاهش این تنزل کیفیت، لازم است که متغیرهای مجهول، تخمین زده شوند. برخی از انواع روشهای ارائهشده برای تخمین این متغیرها را روشهای خودکالیبراسیون مینامند. در این مقاله عملکرد چهار روش خودکالیبراسیون برای تخمین شکل آرایه با استفاده از شبیهسازی بررسی و با یکدیگر مقایسه میشود. البته پیش از بررسی عملکرد این چهار روش، سعی شده است که با دستکاری در ساختار این روشها بتوان در عملکرد آنها بهبود ایجاد کرد. در این مقاله همچنین یک روش خودکالیبراسیون بر پایه جست و جوی گرادیانی ارائهشده و عملکرد آن با استفاده از شبیهسازیهای متنوع بررسی و با روشهای دیگر مقایسه شده است.دانشگاه جامع امام حسین (ع)رادار2345-40246220190121Optimal Beamforming for Maximization of the Image SNR in Ground-Based Circular Synthetic Aperture Radarشکلدهی بهینه پرتو در رادار روزنه مصنوعی چرخشی زمینپایه به منظور بیشینه نمودن نسبت سیگنال به نویز در تصویر4557204628FAسید روح اللهثمره هاشمیدانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمانJournal Article20180930In this paper a method for optimal digital beamforming in ground-based circular synthetic aperture radar in order to maximize the image signal to noise ratio (SNR) is proposed. In this method to maximize the image SNR, an array of receiver elements is used and the complex weighting coefficients of receiver channels are computed by solving an optimization problem and eigenvalue decomposition. The optimization problem is formed based on data modeling in each range and matched filter image formation and SNR computation in each image pixel versus excitation coefficients. Finally, optimal weighting coefficients of each range are computed as the eigenvector corresponding to the largest eigenvalue of a matrix related to the geometry and parameters of the system. Simulations illustrate the superiority of the proposed method in increasing image SNR over other digital beamforming methods, especially at long ranges. در این مقاله روشی برای شکلدهی پرتو دیجیتال بهینه در رادار روزنه مصنوعی چرخشی زمینپایه بهمنظور بیشینهشدن نسبت سیگنال به نویز (SNR) در تصویر ارائه گردیده است. در این روش با استفاده از یک آرایه از عناصر گیرنده، ضرایب مختلط وزندهی کانالهای مختلف گیرنده بهمنظور بیشینهشدن مقدار SNR با حل یک مسأله بهینهسازی و تجزیه مقادیر ویژه محاسبه میشود. مسأله بهینهسازی مذکور بر اساس مدلسازی داده در هر برد و تشکیل تصویر به روش فیلتر منطبق و محاسبه SNR در هر پیکسل تصویر بر حسب ضرایب وزندهی کانالهای گیرنده بهدست آمده و در نهایت ضرایب بهینه هر برد بهصورت بردار ویژه متناظر با بزرگترین مقدار ویژه یک ماتریس حاصل از هندسه و پارامترهای سامانه ارائه گردیده است. شبیهسازیها، برتری روش پیشنهادی در افزایش SNR تصویر –بهویژه در بردهای دور- در مقایسه با شکلدهی پرتو به روشهای دیگر شکلدهی پرتو دیجیتال را نشان میدهد.دانشگاه جامع امام حسین (ع)رادار2345-40246220190121Transmit Code Design for Detection of an Extended Target Embedded in Signal-Dependent Interferenceطراحی دنباله کد فرستنده به منظور آشکارسازی اهداف گسترده در حضور تداخل وابسته به سیگنال5971204629FAسید محمدکرباسیدانشگاه صنعتی شریفمحمد مهدینقشدانشگاه صنعتی اصفهانمریممسجدیدانشگاه صنعتی اصفهانمحمدحسنباستانیدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20180930We consider the problem of transmit code design to enhance the detection performance of an extended target embedded in clutter. We model the target impulse response (TIR) in two frameworks, either via the product of a deterministic TIR with an unknown reflection factor or as a Gaussian random vector (with known covariance). For both frameworks, we impose either the peak-to-average-power ratio or the similarity constraints on the sought code, separately. In the former framework, the performance of the generalized likelihood-ratio test depends monotonically on the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) of the detector. Hence, we cope with the code design, maximizing the SINR. The resulting optimization problem is non-convex, and we propose a novel approach to tackle it. In the latter, dependence of the optimal detector’s performance on the metrics is too complex for code design. Consequently, we employ the mutual information between the TIR ensemble and the received echo as the design metric. We devise an iterative method based on majorization-minimization technique to deal with the resulting non-convex constrained problem. We make the proposed method robust to deal with uncertainties about prior knowledge of clutter and interference. Numerical analyses highlight the effectiveness of the proposed methods comparing to their counterparts.در این مقاله، مسئله طراحی دنباله کد فرستنده بهمنظور بهبود کارآیی آشکارسازی یک هدف گسترده در حضور تداخل را در نظر میگیریم. پاسخ ضربه هدف (TIR) به دو صورت مدل میشود: ضرب پاسخ ضربه قطعی در یک ضریب انعکاس نامعلوم و یا بهصورت بردار تصادفی گوسی با کوواریانس معلوم. برای هر یک از دو مدل مذکور، قید نسبت پیک به توان متوسط و قید شباهت را بهصورت مجزا، به مسئله طراحی کد اعمال میکنیم. در مدل اول، کارآیی آشکارساز آزمون نسبت درستنمایی تعمیمیافته (GLRT)، بهطور یکنوا به نسبت سیگنال به اختلال باضافه نویز (SINR) وابسته است. بنابراین، با بیشینه کردن SINR، کد را طراحی میکنیم. مسئله بهینهسازی حاصل، غیرمحدب بوده که برای حل آن یک روش جدید پیشنهاد میکنیم. در مدل دوم، وابستگی کارآیی آشکارساز بهینه به پارامترهای مسئله، بسیار پیچیده است. بنابراین، از اطلاعات متقابل بین TIR و اکوی دریافتی، بهعنوان معیار طراحی استفاده میکنیم. برای حل مسئله بهینهسازی غیرمحدب حاصل، یک روش تکرار بر اساس روش MM (Majorization-Minimization) ارائه میکنیم. همچنین، روش پیشنهادی را در مقابل عدم قطعیت در دانش اولیه در مورد تداخل، مقاومسازی میکنیم. نتایج و تحلیلهای عددی، مؤثر بودن روشهای پیشنهادی در مقایسه با روشهای موجود را نشان میدهند.