نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی دکتری مهندسی برق جنگ الکترونیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)
2
دانشیار، دانشکده مهندسی برق دانشگاه جامع امام حسین(ع)
3
استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیر کبیر
4
استادیار، دانشکده مهندسی برق دانشگاه جامع امام حسین(ع)
چکیده
این مقاله یک رویکرد نوآورانه برای طراحی توالی‌های فاز گسسته، با دامنه ثابت بهینه‌سازی شده برای سیستم‌های راداری چند ورودی چند خروجی چینش گسترده (WS-MIMO) ارائه می‌کند. هدف از الگوریتم پیشنهادی کاهش اختلال باند باریک یا تداخل مخابراتی در طیف وسیع است، در شرایطی که به طور همزمان در مقابل تهدیدات فضایی (جهتی) پرتو را شکل‌دهی کرده و ایجاد نال (Null) یا تهی می‌کند. با کمینه کردن حداکثر مجموع سطح گلبرگ‌های زمانی جانبی (ISL)، کاهش توان ارسال در باندهای فرکانسی نامطلوب، و کاهش پرتو فضایی (جهتی) در جهت‌های خاص برای هر مجموعه از رادار چند ورودی چند خروجی هم‌مکان (CL-MIMO)، مجموعه‌ای از توالی‌ها را به دست می‌آوریم که به طور مؤثر چالش‌های مطرح شده برای محیط های راداری WS-MIMO را برطرف می‌کند.
الگوریتم پیشنهادی یک مسئله بهینه سازی محدود چند بعدی برای متعادل کردن توابع هدف رقابتی شامل کاهش ISLR، کاهش مؤلفه‌های فرکانسی در پهنای باند وسیع نرمالیزه شده و شکل‌دهی پرتوی تشعشعی، فرموله شده است .در تابع هدف کلی، توابع وزنی پارتو برای اطمینان از تعادل بین این معیارها استفاده می‌شود. یک الگوریتم محاسباتی کارآمد، با استفاده از چارچوب نزول مختصات (CD) و تبدیل فوریه سریع (FFT)، برای حل این مسئله بهینه‌سازی توسعه داده شده است. روش پیشنهادی طراحی شکل موج‌های رادار WS-MIMO را قادر می‌سازد که به طور مؤثر تداخل را سرکوب کند، تشخیص هدف را افزایش دهد و وضوح فضایی را بهبود بخشد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله English
Electronic Protection in Cognitive Widely-Separated MIMO Radar with Constrained Real-Time Waveform Design for against Spatial and Spectral Interference
نویسندگان English
Mohammad Javad Vishkaei Sadigh
1
Sayed Mohammad Alavi
2
Yaser Norouzi
3
NadAli Zarei
4
1
PhD Student, Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein Comprehensive University, Tehran, Iran.
2
Associated Professor, Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein Comprehensive University, Tehran, Iran.
3
Assistant Professor, Faculty of Electrical Engineering, Amir Kabir Industrial University, Tehran, Iran.
4
Assistant Professor, Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein Comprehensive University, Tehran, Iran
چکیده English
This paper presents a novel approach for designing discrete-phase, fixed-amplitude sequences optimized for Widely Separated Multiple-Input Multiple-Output (WS-MIMO) radar systems. The proposed sequences aim to mitigate narrowband interference (jamming) or telecommunications interference while simultaneously shaping the beam to reject threats. By minimizing the maximum integrated side lobe level (ISL), removing undesired frequency bands, and suppressing the spatial beam in specific directions for each set of co-located MIMO (CL-MIMO) radar, we achieve sets of sequences that effectively address the challenges posed by WS-MIMO radar environments.
A multi-dimensional constrained optimization problem is formulated to balance the competing objectives of ISLR reduction, interference suppression, and beam shaping. Pareto weight functions are employed to ensure a trade-off among these criteria. A computationally efficient algorithm, leveraging the Coordinate Descent (CD) framework and Fast Fourier Transform (FFT), is developed to solve this optimization problem. The proposed method enables the design of WS-MIMO radar waveforms that effectively suppress interference, enhance target detection, and improve spatial resolution.
کلیدواژه‌ها English
waveform design
spectral shaping
spatial shaping
Integrated sidelobe level (ISL)
WidelySseparated MIMO radar (WS-MIMO)
Co-Located MIMO Radar (CL-MIMO)
