SYNTHETIC APERTURE RADAR PROCESSING USING UWB OFDM SIGNALS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF SAR_PROCESSING.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

هذه الرسالة تدرس استخدام ترميز تقسيم التردد المتعامد (OFDM) ذات النطاق الفائق العرض (UWB) لإعادة تشكيل المسافة العرضية لرادار ذي الفتحة التركيبية (SAR) والتصوير الراداري باستخدام رادار واحد، وذلك لحالتي وجود هدف واحد أو أهداف متعددة. يتم إعادة تشكيل ملف المسافة العرضية عن طريق مرشحات متطابقة مع تاريخ الطور المقدرة مع دالة مرجعية في المجال الزمني. ويتم قياس أداء عملية إعادة التشكيل من خلال دقتها في اكتشاف الهدف وأثر التفاوت في عدد الحوامل الجزئية على المنطقة الرئيسة للهوائي، ومستوى المناطق الجانبية للهوائي عند إعادة تشكيل ملف الماسفة العرضية. تبين أن زيادة عدد الحوامل الجزئية يؤدي إلى تحسن في دقة إعادة تشكيل الهدف على حساب توسع المنطقة الرئيسة للهوائي. وبالنسبة للبحث الشبكي لتاريخ الطور، لوحظ أن تقليص حجم الخطوة لن يعطي بالضرورة نتيجة أفضل وعلى هذا النحو فإن العدد الأمثل من الحوامل الجزئية يعتمد على السيناريو المقصود. في ما يتعلق بنتائج المحاكاة، باعتبار وجود هدف واحد في المرحلة الأولى، تم مقارنة النتائج مع مرجع الطور لحالة تردد واحد. قمنا بعد ذلك بتوسيع المفهوم نفسه في حالة وجود أهداف متعددة وقدمنا الشروط اللازمة للرادار لتمييز الأصداء الواردة من أهداف مختلفة. عندما تلبي الأصداء هذه الشروط، يستطيع المتلقي التمييز بين المواقع المختلفة لهذه الأهداف, وإلا فإنه سيعتبرهم كهدف واحد كبير. بالنسبة للتصوير الراداري باستخدام رادار ذي الفتحة التركيبية, يتم تشكيل الصورة باستخدام معلومات ملف الماسفة وملف الماسفة العرضية الذين تم إعادة تشكيلهما. وتستخدَم المعلومات من ملف الماسفة العرضية المعادة تشكيلها لتصحيح نزوح المسافة ( RMC ) بينما تصمم موجات ترميز تقسيم التردد المتعامد (OFDM) لازالة الالتباس في المسافات. وتصمم هذه الموجات عن طريق تعيين الحوامل الجزئية بشكل عشؤائي منتظم وعن طريق متسلسلات ضوضائية مزيفة. النتائج المعروضة تظهر فعالية التقنية المستخدمة لإعادة التشكيل وتصوير الهدف سواء ذلك لهدف واحد أو أكثر.

English Abstract

This thesis investigates the use of Ultra Wideband (UWB) Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) in Synthetic Aperture Radar (SAR) cross range reconstruction and SAR imaging for single and multiple targets. For the single target, the cross range profile is reconstructed via matched filtering of the estimated phase history with a reference function in time domain, and the performance of the reconstruction process is evaluated in terms of target reconstruction accuracy, the impact of varying the number of subcarriers on the main lobe and side lobe levels of the Cross-range Profile Reconstruction (CPR). It is shown that increasing the number of subcarriers results in an improvement in the target reconstruction but at the cost of having a wider main lobe. For the phase history grid search, it is observed that decreasing the step size will not necessarily give a better result and as such an optimal number of subcarriers depends on the intended scenario. We later extend the work to multiple targets and present the necessary conditions for the radar to distinguish echoes received from different targets. These conditions are range and cross range resolution. If either of these conditions is satisfied, the receiver can distinguish the different target positions otherwise it will image them as a single large target. For the SAR imaging, the image is formed by taking the product of each Range Profile Reconstruction (RPR) with the corresponding CPR value. Also Information from the CPR is used for Range Migration Correction (RMC) while OFDM waveforms are designed using uniform/random assignment of the subcarrier vector and Pseudo-Noise (PN) sequences such as Gold and Kasami codes to suppress range ambiguity.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Ali, Hussein Muqaibel
Committee Members:	Mohamed, Adnan Landolsi and Wajih, A. Abu Al-Saud
Depositing User:	MOHAMMED BUHARI DAHIRU (g201106790)
Date Deposited:	22 May 2014 10:55
Last Modified:	01 Nov 2019 15:41
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139153