Çoğul FM radyo kanalı kullanılarak pasif tutarlı konumlama radar sistemlerinde uzaklık çözünürlüğü artırma

ÖZETÇOĞUL FM RADYO KANALI KULLANILARAK PASİFTUTARLI KONUMLAMA RADAR SİSTEMLERİNDEUZAKLIK ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ ARTIRMAAkif Sinan TaşdelenElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Yüksek LisansTez Yöneticisi: Prof. Dr. Hayrettin KöymenOcak 2007Kooperatif olmayan aydınlatıcı olarak tek FM radyo kanalı kullanan pasif tutarlıkonumlama (PTK) radar sistemleri, makul Doppler çözünürlüğüne sahipolmalarına karşı, dar modülasyon bant genişliğinden, ve o an yayınlanın yayınıniçeriğine olan yüksek bağımlılıklarından dolayı sınırlı uzaklık çözünürlüğünesahiptirler. FM radyo kanal dağılımının gevşek şekilde denetlendiği bazıülkelerde bulanabileceği şekilde aynı vericilerden yayınlanan birden fazla FMradyo istasyonu kullanıldığı zaman uzaklık çözünürlüğünde bir gelişme eldeedilebilir. Önerilen sistem, aynı yerde bulunan FM vericisinden alınan direksinyalin öz ilinti fonksiyonunu hesaplar ve olası hedeflerden yansıyarak gelensinyalin direk sinyalle olan çapraz ilinti fonksiyonuyla karşılaştırır. Problemingeometrisi monostatik radar sistemlerindeki gibidir. Uzaklık bilgisi çapraz ve özilinti fonksiyonlarının arasındaki zaman farkından elde edilir. Modülasyon bantgenişliği 25 kHz olan tek bir FM istasyonu kullanıldığında 6 km uzaklıkçözünürlüğü elde edilmektedir. Bu tezde gösterilmektedir ki, yanyana bulunan 3FM radyo kanalının sinyallari kullanıldığında sinyal gürültü oranı (SGO)â33dB'ye inene kadar (ki bu 110 km uzaklığa tekamül etmektedir) aralarındakiuzaklık 3 km olan iki hedef başarıyla bulunabilir. 7 FM radyo kanalı ilebirbirlerinden 100 m uzakta bulunan iki hedefi tespit etmek mümkündür.Anahtar Kelimeler:.Pasif tutarlı konumlama, uzaklık çözünürlüğü, modülasyonbant genişliği, FM radyo, çapraz ilinti ABSTRACTRANGE RESOLUTION IMPROVEMENT IN PASSIVECOHERENT LOCATION RADAR SYSTEMS USINGMULTIPLE FM RADIO CHANNELSAkif Sinan TaşdelenM.S. in Electrical and Electronics EngineeringSupervisor: Prof. Dr. Hayrettin KöymenJanuary 2007Passive coherent location (PCL) radar systems that use single FM radio channelsignal as illuminator of opportunity have reasonable Doppler resolution, butsuffer from limited range resolution due to low modulation bandwidth and highdependence on the content that is being broadcasted from the FM station. Animprovement in range resolution is obtained by using multiple adjacent FMchannels, emitted from co-sited transmitters, which is often the case in largetowns. The proposed scheme computes the autocorrelation function of the signaldirectly received from the co-located FM transmitter, and compares it to thecross-ambiguity function, obtained from direct and target scattered signals. Thegeometry of the problem is like in the case of monostatic radar. The rangeinformation is obtained by the delay between the cross-ambiguity function andthe autocorrelation function. When a single FM channel that has a modulationbandwidth of 25 kHz is employed the range resolution is 6 km. It is shown thatdown to â33dB signal to noise ratio (SNR), which corresponds to a distance of110 km from the receiver, targets that are 3 km separated from each other canbe detected with 3 adjacent FM channels. It is possible to detect targets that are100 m separated from each other with 7 FM channels. The detection of the timedelays is a linear estimation problem.Keywords: Passive coherent location (PCL), range resolution, modulationbandwidth, FM radio, cross-ambiguity. 65