Modern trends in radar signals synthesis

• Autorzy: Łuszczyk M.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present article deals with radar ambiguity function and discusses its basic characteristics. It also shows typical ambiguity solids pertaining to signals of various classes. The pivotal issue described in the present article are the methods of synthesis of complex radar signals. The first of the presented methods is the stationary phase method. The method is the basis of signals synthesis algorithms having linear and non-linear frequency modulation. The method of signals synthesis which uses Zak transform concept is a novel technique of signal processing. One of its properties is the easiness of shaping the form of the ambiguity function according to the parameter. The usage of the transform facilitates the optimization of the form of the autocorrelation function according to the selected properties, i.e. the proportion of the level of the temporary side lobes to the main lobe or the width of the main lobe at a given level.

PL

W artykule przedstawiono radiolokacyjną funkcję niejednoznaczności oraz omówiono jej podstawowe właściwości. Zaprezentowano przykładowe bryły niejednoznaczności dla sygnałów należących do różnych klas. Centralnym zagadnieniem omówionym w artykule są metody syntezy złożonych sygnałów radarowych. Pierwsza z prezentowanych metod to metoda stacjonarnej fazy. Metoda ta jest podstawą algorytmów syntezy sygnałów z liniową i nieliniową modulacją częstotliwości. Metoda syntezy sygnałów z wykorzystaniem transformaty Zaka jest nową techniką przetwarzania sygnału. Jej cechą jest łatwość kształtowania postaci funkcji niejednoznaczności ze względu na parametr. Zastosowanie transformaty ułatwia optymalizowanie postaci funkcji autokorelacji ze względu na wybrane właściwości, tj. stosunek poziomu czasowych listków bocznych do listka głównego bądź szerokość listka głównego na zadanym poziomie (rozdzielczość odległościowa).

Słowa kluczowe

EN

radar signals; radar signal synthesis; time sidelobes

PL

sygnały radarowe; synteza sygnałów radarowych; czasowe listki boczne

• Wydawca: Przemysłowy Instytut Telekomunikacji
• Czasopismo: Prace Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 59, z. 144
• Strony: 38--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., wykr.

Twórcy

autor

Łuszczyk M.

• Przemysłowy Instytut Telekomunikacji S. A., Warszawa

Bibliografia

• 1. Auslander, L., Gertner, I., Tolimieri, R.: The discrete Zak transform application to time-frequency analysis and synthesis of non-stationary signals. IEEE Transactions on Signal Processing, pp. 825-835, 1991.
• 2. Auslander, L., Tolimieri, R.: Radar ambiguity functions and group theory. SIAM Journal of Mathematical Analysis, pp. 577-601, 1985.
• 3. Blunt S. D., Gerlach K. R.: Multistatic adaptive pulse compression, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, volume 42, no. 3, pp. 891-903, 2006.
• 4. Chu D. C.: Polyphase codes with good periodic correlation properties, IEEE Transactions on Information Theory, vol. IT-18, pp. 531-532, July 1972.
• 5. Cook C. E., Bernfeld M.: Radar Signals: An Introduction to Theory and Application, Academic Press, New York, 1967.
• 6. Frank R. L.: Comments on polyphase codes with good correlation properties, IEEE Transactions on Information Theory, vol. 19, p. 244, March 1973.
• 7. Frank R. L., Zadoff S. A.: Phase shift codes with good periodic correlation properties, IRE Transactions on Information Theory, volume 8, pp. 381-382, 1962.
• 8. Fowl E. N.: The design of FM Pulse Compression Signal, IEEE Trans. on Information Theory. January 1964.
• 9. Gladkova I.: Design of Frequency Modulated Waveforms via the Zak Transform. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, volume 40, pp. 355-359, January 2004.
• 10. Gladkova I.: Zak Transform a New Approach to waveform Design. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, volume 37, pp. 1458-1464, October 2001.
• 11. Golomb S. W.: Two-valued sequences with perfect periodic autocorrelation, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, volume 28, pp. 383-386, April 1992.
• 12. Gröchenig K.: Foundations of Time-Frequency Analysis, Birkhauser, Boston, MA, 2001.
• 13. Grünbaum, F. A.: A remark on radar ambiguity function. IEEE Transactions on Information Theory, IT-30 (1984), 126-127.
• 14. Janssen A. J.: The Zak Transform: A Signal Transform for Sampled Time-Continuous Signals. Philips J. Res. 43, 23-69, 1988.
• 15. Kawalec A., Ziołkowski C., Lesnik C., Pietrasinski J.: The Radar Ambiguity Function Application for the Frequency Modulated Signals Designing. Acta Physica Polonica, Vol. 116 (2009), pp. 335-339.
• 16. Kroszczyński J.: Kompresja impulsu w radiolokacji, Prace PIT nr 58, 1967.
• 17. Levanon N.: Multifrequency signal structure for radar systems, U.S. Patent No. 6392588, May, 2002.
• 18. Levanon N., Mozeson E.: Radar Signals, Wiley-Interscience, IEEE Press, New York, 2004.
• 19. Lyons R. G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1999.
• 20. Mahapatra P. R.: Systematic Design of High-Performance Radar Signal In the Range-Doppler Domain. Materiały pomocnicze do wykładu (dostępne u autora opracowania).
• 21. Rihaczek A. W.: Radar waveform selection - a simplified approach, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-7, pp. 1078-1086, November 1971.
• 22. Sołowicz J.: Przetwarzanie sygnałów radiolokacyjnych cz. I. Podstawy teorii i przetwarzania sygnałów stochastycznych, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 1998.
• 23. Stutt C.A.: Some results on real-part imaginary-part and magnitude - phase relations on ambiguity functions, IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-20, pp. 321-327, October, 1964.
• 24. Sussman S. M.: Least-square synthesis of radar ambiguity functions, IRE Transaction on Information Theory, vol. IT-3, pp. 246-254, April 1962.
• 25. Rihaczek A. W.: Radar signal design for target resolution. Proceedings of the IEEE, vol. 53, pp. 116-128, 1965.
• 26. Rendas, M. J. D., Moura, J. M. F.: Ambiguity in radar and sonar. Transactions on Signal Processing, vol. 46, pp. 294-305, 1998.
• 27. Woodward P. M.: Probability and information theory with applications to radar, Pergamon Press, London, UK, 1953.
• 28. Ziółkowski C.: Wykorzystanie transformaty Zaka do syntezy sygnałów radiolokacyjnych. Opracowanie wewnętrzne Instytutu Radioelektroniki WAT.