استفاده از سنجش فشرده در پردازش سیگنال های راداری
چکیده
پردازش تنک سیگنال ها به عنوان ابزاری قدرتمند و کارا طی دهه ی اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. به ویژه از این روی که در سال های اخیر با ارائه ی پشتوانه های تئوری و معرفی الگوریتم های عملی؛ نشان داده شده است که تنک ترین نمایش یک سیگنال تحت شرایطی یکتا بوده و می توان این جواب را در مدت زمان محدود بدست آورد. حسگری فشرده که یکی از زمینه های جدید تحقیقاتی در پردازش سیگنال است و هم اکنون جزء موضوعات روز تحقیق به شمار می رود؛ تولدش را مرهون بکارگیری شرط تنک بودن در مسأله ی نمونه برداری است. بنا به تئوری حسگری فشرده اگر سیگنالی قابلیت نمایش تنک در فضایی مناسب را داشته باشد می توان با استفاده از روش های بهینه سازی غیرخطی، بازسازی دقیق سیگنال را از روی مشاهداتی به مراتب کمتر از آنچه تئوری شانون لازم می داند، انجام داد. در این پایان نامه ابتدا مفهوم نمایش سیگنال و تنک بودن را بیان کرده سپس نظریه ی حسگری فشرده و مبانی تئوری آن تبیین می شود و پس از مرور اجمالی بر تعدادی از الگوریتم های بازسازی سیگنال تنک؛ اولین ایده ی این پایان نامه با موضوع حذف نویز از سیگنال خروجی گیرنده رادار پالسی مبتنی بر حسگری فشرده، ارائه می شود و نشان داده می شود که به جای تجمیع پالس های دریافتی، می توان پس از دریافت فقط یک پالس، نویز را حذف کرد. سپس ایده دوم یعنی استفاده از تکنیک حسگری فشرده در بازسازی سیگنال خروجی گیرنده در رادار fmcw را مطرح می کنیم و نشان داده می شود که می توان با تعداد نمونه هایی خیلی کمتر از آنچه که تئوری شانون بدان نیاز دارد، فاصله اهداف را بطور دقیق محاسبه کرد. در ادامه نشان داده می شود که با استفاده توأمان از این ایده و ایده حذف نویز، عملکرد سیستمِ رادار بهبود قابل توجهی پیدا می کند. در انتها از تکنیک حسگری فشرده در سرعت سنجی استفاده کرده ایم و نشان داده می شود که با این تکنیک می توان بدون کاهش شدید بُرد موثر رادار و بدون افزایش توان نویز گیرنده، خطای تخمین سرعت را کاهش داد.
