رادار

رادار

طبقه‌بندی الگوی تشعشعی آنتن رادار از طریق یادگیری ماشین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه جامع امام حسین (ع)
2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده برق دانشگاه جامع امام حسین (ع)
چکیده
استفاده از یادگیری ماشین برای طبقه‌بندی الگوی تشعشعی آنتن رادار یک حوزه جدید و مهم در پردازش سیگنال‌های رادار و یادگیری ماشین است. امروزه، انواع سیستم‌های راداری برای کاربری‌های خاص، امواج الکترومغناطیسی را با توجه به الگوی تشعشعی خود برای پوشش 360 درجه در زوایای مختلف فضای اطراف خود ساطع کرده و می‌چرخاند. امواج ارسالی در محیط عملیاتی توسط گیرنده‌های سیگنال‌های راداری، دریافت می‌شود. گیرنده بصورت افقی هم‌راستا با رادار است. با جمع‌آوری این امواج، می‌توان الگوی تشعشعی آنتن رادار فرستنده را به‌وسیله الگوریتم‌های یادگیری ماشین تشخیص داد. برای این منظور از داده‌های کلمات توصیف‌کننده پالس (PDW ) مربوط به رادار استفاده می‌شود. در این مقاله، تصاویر از رفتار دامنه پالس سیگنال ارسالی رادار در نمودار دوبعدی زاویه ورود پالس (DOA) و دامنه پالس (PA)، ایجاد می‌شود. درنتیجه تا لایه آخر، از رفتار سیگنال راداری در تصویر، به استخراج ویژگی می‌پردازد. سپس طبقه‌بندی رادارها بر اساس نوع کاربری آن‌ها با استفاده از یادگیری ماشین انجام می‌شود. در این مقاله مقصود این است که با استفاده از الگوریتم شبکه عصبی کانولوشنی مناسب و تولید داده مناسب، الگوی تشعشعی آنتن رادار، با دقت مطلوبی طبقه‌بندی شود. به‌طور کلی هدف اثبات این موضوع است که دریافت داده PDW و تبدیل آن به تصاویر رنگی به ما داده‌های ورودی جدیدی را می‌دهد که می‌توان از این داده‌های ورودی به‌عنوان ورودی شبکه استفاده نمود و ویژگی‌های جدیدی را به دست آورد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Classification of Radar Antenna Radiation Pattern through Machine Learning

نویسندگان English

Reza kayvan shokooh 1
Amirbahador Zarei 2
1 Imam Hossein University
2 MSc student of Electrical Department of Imam Hossein University
چکیده English

Utilizing machine learning for classifying radar antenna radiation patterns is a novel and significant area in radar signal processing and machine learning. Today, various radar systems for specific applications emit and rotate electromagnetic waves according to their radiation patterns to cover 360 degrees in different angles of the surrounding space. The transmitted waves in the operational environment are received by radar receivers, which are horizontally aligned with the radar. By collecting these waves, the radiation pattern of the transmitting radar antenna can be identified using machine learning algorithms. For this purpose, PDW data related to the radar is used. In this paper, images are created from the PA behavior of the transmitted radar signal in a two-dimensional plot of pulse DOA and PA. Consequently, feature extraction is performed from the radar signal behavior in the image, up to the last layer. Then, the classification of radars based on their application type is done using machine learning. The purpose of this paper is to classify the radiation pattern of the radar antenna with acceptable accuracy by using a suitable convolutional neural network algorithm and generating appropriate data. Generally, the goal is to prove that receiving PDW data and converting it into color images provides us with new input data that can be used as input to the network, and new features can be obtained. New features are defined and added in the radar radiation pattern in terms of the presence of white Gaussian noise, multipath, missing data, and the superposition of two radiation patterns, in order to recognize the degraded radiation pattern appropriate to the operational environment. This paper demonstrates that it can classify the radar antenna radiation pattern with an accuracy of 96.6% in the presence of white Gaussian noise, multipath, missing data, and the superposition of two radiation patterns.

کلیدواژه‌ها English

Pulse Describing Words
radiation pattern
deep learning
classification
convolutional network

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 30 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 10 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 10 مرداد 1405
  • تاریخ انتشار 17 مرداد 1405