بخشی از مقاله
چکیده
تولید داده خام برای رادار دهانه مصنوعی1، ابزاری قدرتمند برای طراحی سیستمی و ارزیابی الگوریتمهای تصویر-برداری در این نوع از رادارها است. در این مقاله روشی سریع برای تولید داده خام برای رادار دهانه مصنوعی دوپایه تک ایستان2 ارائه شده است . در این روش ابتدا یک نقشه بازتابشی3 از محیط در نظر میگیریم، سپس با استفاده از الگوریتم پیشنهادی 4BRBP سیگنال فشرده شده در راستای برد برای این نقشه بازتابشی را تشکیل می-دهیم . پس از آن داده خام را با استفاده از کانوولوشن سیگنال فشرده شده در راستای برد و مزدوج فیلتر منطبق در راستای برد تشکیل می-دهیم.
کلمات کلیدی–الگوریتم BRBP، الگوریتم BP ، داده خام، رادار دهانه مصنوعی، رادار دهانه مصنوعی دوپایه تک ایستان.
-1 مقدمه
در سالهای اخیر رادار دهانه مصنوعی دوپایه توجهات زیاادی را در سراسر نقاط دنیا به خود جلب کرده است. رادار دهاناه مصانوعی دوپایاه تکایستان هندسهای از رادار دهانه مصنوعی دوپایه است کاه در آن ییای ازسیوها - فرستنده/گیرنده - ثابت وسیوی دیگر - گیرنده/فرستنده - متحرک است و دهانه مصنوعی را تشایی مایدهاد. ایان هندساه از رادار دهاناه مصنوعی به علت وجود یک سیوی ثابت نیاز به جباران ساازی حرکتای کمتری نسبت به دیگر هندساههاای رادار دهاناه مصانوعی دوپایاه دارد. سیوها بسته به نوع کاربرد میتوانند فضاپایه یا هواپایه باشند. برای فشرده-سازی داده خام در رادار دهانه مصنوعی دوپایاه تاک ایساتان روهاای زیادی پیشنهاد شده است.برای ارزیابی کارایی سیستمها، ارزیابی الگوریتمهای تشیی تصویرو برنامه ریزی مأموریتهای آینده رادار دهانه مصنوعی، یک شبیهساز داده خام میتواند بسیار سودمند باشد.
به طور کلی الگوریتمهای تولید داده خام برای رادار دهانه مصنوعی شام الگوریتم حوزه زمانی، الگوریتم حوزه فرکانسی و معیوس الگوریتمهای تصویربرداری میباشد. الگوریتم حوزه زمانی]1[ داده خام را پالس به پالس تولید می کنند. به علت عدم استفاده از تقریب دارای دقت بسیار باالیی میباشند ولی بار محاسباتی بسیار باالیی دارند. در الگوریتم حوزه فرکانسی]2[ ابتدا با استفاده از ضرب کردن مشخصات فرکانسی دو بعدی صحنه و تابع تبدی رادار دهانه مصنوعی، داده خام در حوزه فرکانس دوبعدی به دست میآید. سپس داده خام تولید شده به حوزه زمان دوبعدی - برد-سمت - برمیگردد. این الگوریتم علیرغم بار محاسباتی پایینی که دارد، زیاد دقیق نیست.از رو های تولید داده خام با استفاده از معیوس الگوریتمهای تشیی تصویر میتوان به 5I⍵K اشاره نمود، که فقط برای هندسههای تغییر ناپذیر با سمت6 مناسب است.]3[
همانند الگوریتمهای حوزهی فرکانس این الگوریتم بار محاسباتی پایینی دارد ولی زیاد دقیق نیست. در ]4[ ساخت داده خام برای رادار دهانه مصنوعی تک پایه با استفاده از معیوس الگوریتمهای حوزه زمان پیشنهاد شده است.در این مقاله روشی برای تولید داده خام در رادار دهانه مصنوعی دوپایه با استفاده از الگوریتم BRBP پیشنهاد شده است. در این روابتدا از تصویر نهایی دادهی فشرده شده در راستای برد تشیی میشود. سپس با استفاده از کانوولوشن دادهی خام فشرده شده در راستای برد و مزدوج فیلتر منطبق استفاده شده در الگوریتم 1BP داده خام برای هر صحنه دلخواه به صورت ییجا و سریع تولید میشود. بخشهای مختلف مقاله به صورت زیر است: در قسمت دوم هندسه رادار دهانه مصنوعی دوپایه تکایستان بررسی میشود. قسمت سوم مقاله به ارائه الگوریتم BRBP پیشنهادی اختصاص داده شده است. در قسمتهای بعدی به بررسی نتایج شبیهسازی و نتیجه گیری پرداخته خواهد شد.
-2 هندسه رادار دهانه مصنوعی دوپایه تک ایستان در این بخش از مقاله به بررسی هندسه رادار دهانه مصنوعیدوپایه تک ایستان ومدل سیگنال این هندسه میپردازیم. در شی 1 سناریوی دادهبرداری رادار دهانه مصنوعی دوپایه تکایستان آورده شده است. در این شی ییی از سیوها متحرک و دیگری ثابت است.]2[مبدأ مختصات بعنوان مرکز صحنه انتخاب شده و - p - x , y به عنوان یک هدف نقطهای دلخواه در صحنه تصویربرداری در نظرگرفته می-شود. مختصات سیوی متحرک - گیرنده - و سیوی ثابت - فرستنده - بهترتیب - - x R , y R , zR و - - xT , y T , zT در نظر گرفته میشود. RR و RT به ترتیب بردهای مای گیرنده و فرستنده را نشان میدهند. سیوی گیرنده باسرعت ثابت V در راستای y پرواز میکند. برد مای گیرنده نسبت به نقطهی - p - x , y به صورت زیر است:]6[ در اینجا t نشان دهنده زمان کند است و در لحظه t = 0 مرکز بیم گیرنده به مبدأ مختصات تابش میکند. برد مای فرستنده نیز نسبت به یک نقطه مشخص همیشه ثابت است و به صورت زیر تعریف میشود:]6[
-3 تولید داده خام با استفاده از الگوریتم BRBP
الگوریتم BP ییی از الگوریتمهای فشرده سازی داده خام رادار دهانه مصنوعی دو پایه در حوزهی زمان است.]5[ در این الگوریتم شدت هر پییس از تصویر بصورت زیر بدست میآید:]4[ در این فرمول i - R 0 , t0 - شدت تصویر را در مختصات نشان میدهد. t زمان کند، λ طول موج، T زمان دهانه مصنوعی، Rbi - t - برد دوپایه، dRbi - t - = Rbi - t - - R0 باقیمانده برد دوپایه رانشان میدهند. S R C نشان دهنده سیگنال فشرده شده در راستای برد است.الگوریتم BRBP پیشنهادی که در واقع معیوس الگوریتم BP میباشد شام دو مرحله اصلی است:
-1تبدی داده فشرده شده در دو راستا - تصویر نهایی - به داده فشرده شده در راستای برد
-2 تولید داده خام از سیگنال فشرده شده در راستای بردبرای تولید سیگنال فشرده شده در راستای برد به صورت زیر عم میشود:]4[ Br نشان دهنده پهنای باند در راستای برد میباشد. بعد از تولید سیگنال فشرده شده در راستای برد عملیات درونیابی خطی را انجام می-دهیم تا سیگنال به سیگنال فشرده شده در راستای برد بدون جبران مهاجرت سلولها در راستای برد تبدی گردد. سیگنال داده خام نیز به صورت زیر بدست میآید:با استفاده از رابطه - 6 - ، سیگنال فشرده شده در راستای برد را تشیی میدهیم. شی 3 سیگنال فشرده شده در راستای برد را نشان میدهد.عالمت * نشان دهنده عملگر کانوولوشن و Kr نرخ چیرپ سیگنال ارسالی را نشان میدهند. در اینجا فیلتر منطبق استفاده شده به عنوان مزدوج فیلتر منطبق استفاده شده در الگوریتم BP در نظر گرفته می-شود.]4[
-4 نتایج شبیه سازی
در این قسمت از مقاله به ارائه نتایج شبیه سازی میپردازیم.در این شبیه سازی ابتدا داده خام را برای یک هدف نقطهای تولید میکنیم، سپس برای بررسی صحت الگوریتم پیشنهادی، آن را با استفاده از الگوریتم BP فشرده میکنیم. پس از این مرحله داده خام مربوط به یک صحنهی واقعی را با استفاده از الگوریتم BRBP تولید میکنیم و برای بررسی صحت، آن را با استفاده از الگوریتم BP فشرده میکنیم.پارامترهای شبیه سازی برای اهداف نقطهای در جدول زیر ارائه می شوند:با استفاده از رابطه - 8 - ، داده خام را تشیی میدهیم.شی 4 سیگنال خام تولید شده با استفاده از الگوریتم BRBP را نشان میدهد.
