رادارهای آشکارساز P12FP ،جست و جوگر P13F ردیاب ، P14F PP و غیره P15FP

نویسنده : افشین رشید

اهداف رادار دارای انواع گوناگون است که عامل مجزا کننده آنها متفاوت است . ساده ترین نوع آن که هدف تعریف می شود هدفی است که بزرگترین بعد فیزیکی آن کوچکتر از حداقل طولی است که پالس ارسال شده بدون مدولاسیون FM قادر به اندازه گیری آن است. این مقدار دقت رادار در اندازه گیری طول را مشخص می کند و برای رادار مونواستاتیک برابر با cT می باشد. T طول پالس ارسالی است. در حضور مدولاسیون FM این مقدار برابر با 2c/2B است که B پهنای باند موج ارسالی می باشد. به علت کوچک بودن این اهداف پخش شدگی ای در زمان در پالسهای بازگشتی رخ نمی دهد و شکل موج بازگشتی تغییر چندانی نمی کند. P نامیده می شوند. این اهداف در پالس های دریافتی اهدافی که اندازه آنها بزرگتر از اهداف نقطه ایست، اهداف وسیعP17Fدریافتی پخش شدگی ایجاد می کنند که بازده کار رادار را کاهش می دهد. در نظر گرفتن یک هدف به عنوان هدف وسیع نیز به پهنای باند بستگی دارد. P شمرده می شوند، مانند جنگل، زمین، کوهها و غیره که به این نوع اهداف اهداف بزرگتر جزو اهداف P18F گستردهP هم گفته می شود. دسته دیگری از اهداف پخش را اهداف حجمیP20F اهداف ناحیه ایP19FP می نامند که شامل باران، برف، ابر، ابر، مه و غیره می باشد .

اهداف متحرک اهدافی هستند که نسبت به رادار دارای حرکت اند. اگر رادار بر روی زمین به طور ساکن باشد، اهداف طبیعی مانند جنگل یا زمین چمنزار حرکات نسبتا کندی را دارا هستند و پخش شدگی کمی در طیف فرکانسی سیگنال دریافتی ایجاد می کنند. باران و شکل های مشابه نیز دارای چنین حالتی هستند. قابل توجه بودن اثر سایر پدیده های آب و هوایی مانند طوفان، گردباد و غیره به فرکانس کاری رادار بستگی دارد. اهدافی مانند موشک، هواپیمای جت، ماهواره ها به میزانی سریع هستند که جابجایی طیفی قابل توجهی (ناشی از داپلر) در سیگنال دریافتی نسبت به سیگنال ارسالی ایجاد می کنند. در حالاتی که رادار متحرک است تمامی اهداف ساکن بر روی زمین متحرک در نظر گرفته می شوند. در ایجاد داپلر سرعت نسبی رادار و هدف نسبت به هم مطرح می باشد .

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه سی ام تیر ۱۴۰۲

کاربرد (مخابرات _سونار) در اقیانوس و دریا

نویسنده : افشین رشید

نکته: یکی از اولین چیزهایی که اکثر مردم در مورد (الکترونیک _ امواج ارتباطی ) دریایی فکر میکنند، VHF است.

سیستم مخابراتی باند VHF و (SSBـHF / MF) همچنین باید اولین موردی باشد که درهنگام نصب یا ارتقای سامانه های مخابراتی الکترونیکی در هر کشتی، و سیستم مخابراتی ناوبری به کار گرفته شود . با این حال، برای بسیاری از دریانوردان، نیازهای مخابرات دریایی خود را فراتر از محدوده VHF گسترش میدهند. برای این افراد، باید یک باند متوسط / بسامد متوسط (SSBـHF / MF) مورد توجه قرار گیرد.رادیوهای دریایی VHF را برروی بیشتر از همه کشتیها در سراسر جهان پیدا خواهید کرد. از سوپرکانتینربرها تا قایق های ماهیگیری، بدون شک VHF دریایی توانمندترین سامانه ارتباطات دریایی است .استفاده های معمول از محدوده VHF شامل ارتباطات دفاعی و ایمنی، مشاوره های ناوبری دریایی،گزارشهای آب و هوایی پیش بینی شده، تماس با کشتیهای دیگر، اتصال به سیستم تلفن برای تماسهای تلفنی میباشد. با این حال مهمترین جنبه استفاده از VHF این است که تمام VHFهای دریایی برای استفاده از بسامدهای خاص و بدون در نظر گرفتن تولید کننده مطابق شرایط مورد توافق بین المللی طراحی و ساخته شده اند. این سامانه مخابراتی برای تمام دریانوردان در هرجای دنیا بسامدهای مشترکی فراهم آورده است تا بتوانند به راحتی ارتباط برقرار کنند.درحال حاضر تعداد 3 مجموعه بسامدهای بسامد VHF درحال استفاده در جهان امروز وجود دارد. اکثرVHFها امروزه دارای سوئیچ اختصاصی )ساده ترین راه( و یا یک آیتم منو میباشند، که اجازه میدهد بین این مجموعه کانالها تعویض انجام شود. خوشبختانه بسامدهای اصلی شرایط اضطراری و ایمنی کانالهای (6،13 ،16 ،67 و 70 )در هرسه استاندارد برای ارتباطات، بدون درنظر گرفتن تنظیمات رادیویی سیستم ناوبری استاندارد میباشند. با این وجود، اگر کاربر مخابرات انتظار دارد که به طور مؤثر ارتباط برقرار کند، باید از اینکه کدام بسامد در منطقه مورد استفاده قرار میگیرد، آگاه باشد.

رادیوهای دریایی ممکن است به عنوان قطعه اولیه تجهیزات ایمنی در کشتی محسوب شوند. استفاده ازخاصیت تخصیص بسامد مشترک و روش های مناسب ارتباطات دریایی این ایمنی را افزایش میدهد.رادیوهای دریایی VHF را برروی بیشتر از همه کشتیها در سراسر جهان پیدا خواهید کرد. از سوپر کانتینربرها تا قایق های ماهیگیری، بدون شک VHF دریایی توانمندترین سامانه ارتباطات دریایی است.استفادههای معمول از محدوده VHF شامل ارتباطات دفاعی و ایمنی، مشاوره های ناوبری دریایی،گزارشهای آب و هوایی پیش بینی شده، تماس با کشتیهای دیگر، اتصال به سیستم تلفن برای تماسهای تلفنی میباشد. با این حال مهمترین جنبه استفاده از VHF این است که تمام VHFهای دریایی برای استفاده از بسامدهای خاص و بدون در نظر گرفتن تولید کننده مطابق شرایط مورد توافق بین المللی طراحی و ساخته شده اند. این سامانه مخابراتی برای تمام دریانوردان در هرجای دنیا بسامدهای مشترکی فراهم آورده است تا بتوانند به راحتی ارتباط برقرار کنند.درحال حاضر تعداد 3 مجموعه بسامدهای بسامد VHF درحال استفاده در جهان امروز وجود دارد. اکثرVHFها امروزه دارای سوئیچ اختصاصی )ساده ترین راه( و یا یک آیتم منو میباشند، که اجازه میدهد بین این مجموعه کانالها تعویض انجام شود. خوشبختانه بسامدهای اصلی شرایط اضطراری و ایمنی کانالهای (6،13 ،16 ،67 و 70 )در هرسه استاندارد برای ارتباطات، بدون درنظر گرفتن تنظیمات رادیویی شما استاندارد میباشند. با این وجود، اگر کاربر مخابرات انتظار دارد که به طور مؤثر ارتباط برقرار کند، باید از اینکه کدام بسامد در منطقه مورد استفاده قرار میگیرد، آگاه باشد.رادیوهای دریایی ممکن است به عنوان قطعه اولیه تجهیزات ایمنی در کشتی محسوب شوند. استفاده از خاصیت تخصیص بسامد مشترک و روش های مناسب ارتباطات دریایی این ایمنی را افزایش میدهد.

اساساً 4 دسته ارتباطات دریایی وجود دارد:

شرایط اضطراری

شرایط فوری

شرایط ایمنی

شرایط عادی (معمولی)

در داخل این دسته ها از 3 سیگنال اضطراری شناخته شده بین المللی برای ارتباطات صوتی استفاده میشود:

MAYDAY با تلفظ DAYـMAY :این سیگنال شرایط اضطراری است و تنها نشان میدهد که کشتی در شرایط خطرناک قرار گرفته و نیاز به کمک فوری دارد.

PANـPAN :این سیگنال شرایط فوری است و زمانی استفاده میشود که ایمنی کشتی یا فرد در معرض خطر باشد.

SECURITE با تلفظ ”TAY – A – CURE – SAY :”این سیگنال شرایط ایمنی است و برای مشاوره دادن به دیگران در مورد ناوبری مهم یا هشدارهای آب و هوایی که ممکن است ایمنی دیگر کشتیها را تحت تأثیر قرار دهد مورد استفاده قرار میگیرد. وضعیت اضطراری در داخل سه دسته تقسیم شده است، به این معنی که هرکدام از این تماس ها باید در کانال 16 ایجاد شود، زیرا بسیاری دیگر ایستگاه های ساحلی در بسامد 7.24 به گوش هستند.

اولویت این سیگنال ها به ترتیب زیر میباشد:

ایمنی (SECURITE )بالاتر از هر ارتباطی عادی (معمولی) است.

ارتباطات فوری (PANـPAN )مقدمه ای بر ارتباطات ایمنی میشود.

ارتباط اضطراری (MAYDAY )بالاتر از همه دسته های دیگر ارتباطات است. دسته ارتباطات دریایی وجود دارد.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه نهم تیر ۱۴۰۲

(علوم مخابرات ) رادارهای LPI (سیگنال LPI ومشخصات مدولاسیون LPI)

نویسنده: افشین رشید

نکته: یکی از موضوعات مهمی که در رادارهای LPI اهمیت ویـژه ای پـیـدا میکند تکنیک فشرده سازی پالس میباشد. در یک تقسیم بندی کلی روشهای فشرده سازی پالس به دو دسته کلی فشرده سازی پالس بـامدولاسیون فرکانس و یا فاز تقسیم میشونـد. در این تحلیل عمل تشخیص حضور یک سیگنال LPI ومشخصات مدولاسیون LPI در مقادیر مختلف سیگنال بـه نـویـز را به دست میآید.

نتایج شبیه سازیهای صورت گرفته برای انواع سیگنالهایِ LPI راداری آمده است. طبق این نتایج، توزیع وینر-ویل برای آشکارسازی سیگنال و تشخیـص پـارامـتـرهـای آن در مـورد سیگنالهای FMCW ،کدهای چندفازه و چندزمانه مناسب میباشـد. این توزیع برای کدهای کاستاس،FSK و PSK/FSK به خوبی عـمـل نمیکند. اما برای سیگنال PSK/FSK و FSK تکنیک CWD نـتـایـج بسیارخوبی ارائه میکند.روش مـدولاسـیـون فرکانس به دو دسته مدولاسیون خطی و غیر خطی فرکانس و روش مدولاسیون فازی نیز به دو روش باینری و چند فازی انجام میگیـرد و به سیگنالهای کد شده فاز معرفی میشوند.

تنوع کدهای چند فازی در رادارهای LPI

کدهای چند فازی دنباله هایی طول محدود، با دامنه ثـابـت و فـاز متغییر ϕk هستند که در آنها بر خلاف کدهای باینری مقادیـر ϕk میتواند هر مقداری بین 0 و 2π داشته باشد. افزایش تعداد عناصر یا مقادیر فاز در دنباله، امکان تولید دنباله هایی با طول بلندتر و سـطـح لوب فرعی پایین را میدهد که منجر به بهره پردازشی بـیـشـتـر در گیرنده میشود. از معروفترین کدهای چند فازی که در کاربردهـای راداری مورد استفاده قرارمیگیرند کدهای چندفازی بارکر، کـدهـای فرانک، P1 ،P2 ،P3 و P4 میباشد که در ادامه بررسی میشونـد. لازم به ذکر است که تنوع کدهای چند فازی که در رادار استفاده میشوند بسیار زیاد هستند و در بخش رادار LPI فقط دو دسته از این کدهـا (فرانک و بارکر) استفاده میگردد.

(کد های فرانک ) شناسایی سیگنالهای کـد شده فازی در رادارهای LPI

این کد با مدولاسیون خطی فرکانس و کدهای بارکر ارتباط نزدیکـی دارد که به دلیل دستیابی به سطح لوبهای فرعی پایین در رادارهـا مورد استفاده قرار گرفته اند. اینکد از تقریب پله ای سـیـگـنـال بـا مدولاسیون فرکانس خطی با M پله فرکانسی و M نـمـونـه در هـر فرکانس حاصل میشود. پس شکل موج فرانک شامل یک سیگنال بـا دامنه ثابت میباشد که مدولاسیون فاز آن به وسیله فازهایی مطـابـق با سیستم رادار انجام میشود.

(کدهای بارکر) کاربرد تبدیلات زمان-فرکانس در پردازش سیگنال راداری LPI

ایده اساسی رادارهای LPI استفاده از پخش کردن توان تشعشع یافته در حوزه زمان و حوزه فرکانس (سیگنال های طیف گسـتـرده)، به منظور تولید چگالی طیف توان زیر سطح نویزِ ورودیِ گیرندة شنود میباشد. بنابراین برای اینکه گیرندة شنود بتواند این سیگنـالهـا را آشکارسازی کند به گین پردازشی بالایی نیاز دارد که معـمـولاً ایـن گین پردازشی در قسمت پردازش سیگنال گیرنده دیجیتال بـهدسـت میآید. احتمال پایین شنود سیگنالهای رادار LPI قابلیت آشکـارسـازی گیرنده های شنود امروزی را با مشکل مواجه کـرده اسـت. مـیـزان موفقیت یک رادار LPI ،به میزان سخت بودن آشکارسازی سیـگـنـال آن برای گیرندههای شنود، وابسته میباشد. نشان داده شده کـه بـا پردازشهای خاص در قسمت پردازش سیگنال گیرنده دیـجـیـتـال میتوان میزان LPI بودن رادار را کاهش داد یا آن را از LPI بـودنخارج کرد.برای استخراج اطلاعات سیگنال، تبدیل فوریه به عنوان ابزار اصلی پردازش سیگنالها در شاخه های مختلف مورد استفاده قرار میگیـرد ولی این تبدیل ضعف های کلیدی دارد که مرتبط به پایه های مختلـط آن میباشد. یکی از ضعف های تبدیل فوریه این است که برای تحلیل سیگنالهای غیر ایستان و سیگنالهای دارای تغیرات ناگهانی مناسب نمیباشد. تبدیل فوریه برای یک سیگنال نشان میدهد که سیگـنـال مورد نظر دارای چه فرکانسهایی میباشد ولی نمیتواند زمان وقـوع هر فرکانس را نمایش دهد. بنابراین ضعف اساسی تبدیل فرکانس راداری LPI ایـن است که در تبدیل به حوزة فرکانس اطلاعات زمانی از بیـن مـیرود. برای غلبه بر این مشکل باید در این تبدیل اصلاحاتی صورت گیرد تا بتواند در تحلیل سیگنالهای غیر ایستان مفید باشد. برای این منظور برخی تبدیلات خطی و غیر خطی معرفی شدند کـه در تـبـدیـلات QMFB به طور خطی نظیر تبدیل فوریه زمان کوتاه، تبدیل ویولت و همزمان نمیتوان تفکیک پذیری فرکانسی و زمانی خوبـی داشـت و برای رسیدن به یک تفکیک پذیری فرکانسی خوب، حجم محاسبـات بالایی نیاز است. برای رفع این مشکلات تبـدیـلهـای غـیـرخـطـی معرفی شدند. توزیع وینر-ویل بهعنوان یکی از چند تکنیک تحـلـیـل زمان فرکانسی غیرخطی در پردازش سیـگـنـال ذکـر شـده اسـت.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه دوم تیر ۱۴۰۲