-
حرية الوصول المقاله
1 - Target Tracking in MIMO Radar Systems Using Velocity Vector
Mohammad Jabbarian Jahromi Hossein Khaleghi BizakiThe superiority of multiple-input multiple-output (MIMO) radars over conventional radars has been recently shown in many aspects. These radars consist of many transmitters and receivers located far from each other. In this scenario, the MIMO radar is able to observe the أکثرThe superiority of multiple-input multiple-output (MIMO) radars over conventional radars has been recently shown in many aspects. These radars consist of many transmitters and receivers located far from each other. In this scenario, the MIMO radar is able to observe the targets from different directions. One of the advantages of these radars is exploitation of Doppler frequencies from different transmitter-target-receiver paths. The extracted Doppler frequencies can be used for estimation of target velocity vector so that, the radar can be able to track the targets by use of its velocity vector with reasonable accuracy. In this paper, two different processing systems are considered for MIMO radars. First one is the pulse Doppler system, and the second one is continuous wave (CW) system without range processing. The measurement of the velocity vector of the target and its counterpart errors are taken into account. Also, the extended Kalman target tracking by using its velocity vector is considered. Besides, its performance is compared with those of MIMO target tracking without using the velocity vector and conventional radars. The simulation results show that the MIMO radars using velocity vector have superior performance over other above-mentioned radars in fast maneuvering target tracking. Since the range processing is ignored in CW MIMO radar systems, the complexity of this system is much lower than that of Pulse Doppler MIMO radar system, but has lower performance in tracking fast maneuvering target. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
2 - SQP-based Power Allocation Strategy for Target Tracking in MIMO Radar Network with Widely Separated Antennas
Mohammad Akhondi Darzikolaei Mohammad Reza Karami-Mollaei Maryam NajimiMIMO radar with widely separated antennas enhances detection and estimation resolution by utilizing the diversity of the propagation path. Each antenna of this type of radar can steer its beam independently towards any direction as an independent transmitter. However, t أکثرMIMO radar with widely separated antennas enhances detection and estimation resolution by utilizing the diversity of the propagation path. Each antenna of this type of radar can steer its beam independently towards any direction as an independent transmitter. However, the joint processing of signals for transmission and reception differs this radar from the multistatic radar. There are many resource optimization problems which improve the performance of MIMO radar. But power allocation is one of the most interesting resource optimization problems. The power allocation finds an optimum strategy to assign power to transmit antennas with the aim of minimizing the target tracking errors under specified transmit power constraints. In this study, the performance of power allocation for target tracking in MIMO radar with widely separated antennas is investigated. Therefore, a MIMO radar with distributed antennas is configured and a target motion model using the constant velocity (CV) method is modeled. Then Joint Cramer Rao bound (CRB) for target parameters (joint target position and velocity) estimation error is calculated. This is utilized as a power allocation problem objective function. Since the proposed power allocation problem is nonconvex. Therefore, a SQP-based power allocation algorithm is proposed to solve it. In simulation results, the performance of the proposed algorithm in various conditions such as a different number of antennas and antenna geometry configurations is examined. Results affirm the accuracy of the proposed algorithm. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
3 - ارائه روش جدید انرژی بهینه برای ردیابی اهداف متحرک در شبکه حسگر بی¬سیم با استفاده از الگوریتم جستجوی شکار
شایسته طباطبائی حسن نصرتی ناهوکدر این مقاله، به منظور افزایش دقت ردیابی هدف سعی در کاهش انرژی مصرفی حسگرها با یک الگوریتم جدید برای ردیابی هدف توزیع شده بنام الگوریتم جستجوی شکار دارد. روش پیشنهادی با پروتکل DCRRP و پروتکل NODIC مقایسه شده است که برای بررسی عملکرد این الگوریتمها از شبیه سازOPNET ور أکثردر این مقاله، به منظور افزایش دقت ردیابی هدف سعی در کاهش انرژی مصرفی حسگرها با یک الگوریتم جدید برای ردیابی هدف توزیع شده بنام الگوریتم جستجوی شکار دارد. روش پیشنهادی با پروتکل DCRRP و پروتکل NODIC مقایسه شده است که برای بررسی عملکرد این الگوریتمها از شبیه سازOPNET ورژن ۱۱.۵ استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی از نظر مصرف انرژی، نرخ تحویل سالم داده و نرخ گذردهی نسبت به دو پروتکل دیگر بهتر عمل می کند. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
4 - تحليل شعاع سنجش حسگرها براي رهگيري اهداف سريع در شبكههاي حسگر بيسيم
محمدرضا ذوقی محمدحسین کهاییدر شبكههاي حسگر بيسيم با توجه به آرايش متراكم حسگرها و مسأله افزونگي اطلاعات، نيازي به فعالبودن تمام حسگرها در هر لحظه نيست. در اين مقاله، بهدنبال انتخاب مجموعهاي از حسگرهاي فعال هستيم كه اولاً انرژي مصرفي در شبكه كنترل گردد و ثانياً خطاي رهگيري يك هدف متحرك از أکثردر شبكههاي حسگر بيسيم با توجه به آرايش متراكم حسگرها و مسأله افزونگي اطلاعات، نيازي به فعالبودن تمام حسگرها در هر لحظه نيست. در اين مقاله، بهدنبال انتخاب مجموعهاي از حسگرهاي فعال هستيم كه اولاً انرژي مصرفي در شبكه كنترل گردد و ثانياً خطاي رهگيري يك هدف متحرك از حداكثر مقدار مجازي تجاوز ننمايد. بدين منظور تابع هزينهاي بر مبناي همبستگي مكاني تعريف شده، از الگوريتم Spatial - Split بر مبناي ويژگيهاي دو پارامتر مؤثر در همبستگي مكاني جهت انتخاب حسگرها و از روش تخمين نامتمركز بر مبناي فيلتر اطلاعات توسعهيافته براي رهگيري هدف استفاده ميشود. در ادامه اثر سرعت هدف در انتخاب حسگرهاي فعال و رهگيري هدف بررسي شده و سپس راه حلي براي كاهش خطاي رهگيري بر مبناي افزايش ميزان همپوشاني ناحيه سنجش واقعي و ناحيه سنجش تخميني پيشنهاد ميگردد. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد كه دقت رهگيري نه تنها قابل مقايسه با روشهاي تخمين بهينه است، بلكه از ساير الگوريتمهاي انتخاب حسگر خطاي رهگيري كمتري دارد. در عين اين كه با انتخاب تعداد محدودي از حسگرها انرژي مصرفي شبكه نيز كاهش مييابد. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
5 - یک الگوریتم خوشهبندی چندهدفه تطبیقی مبتنی بر حراج_پیشبینی برای ردیابی هدف متحرک در شبکههای حسگر بیسیم
رقیه علینژاد سپیده آدابی آرش شريفيرديابي اهداف متحرك یکی از کاربردهای شبكههای حسگر است. در طراحی یک الگوریتم ردیابیِ هدف متحرک دو مسأله کاهش انرژی مصرفی و بهبود کیفیت ردیابی حایز اهمیت است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، تشکیل خوشه ردیاب است و دو چالش مهم در تشکیل خوشه ردیاب زمان و چگونگی تشکیل آن ا أکثررديابي اهداف متحرك یکی از کاربردهای شبكههای حسگر است. در طراحی یک الگوریتم ردیابیِ هدف متحرک دو مسأله کاهش انرژی مصرفی و بهبود کیفیت ردیابی حایز اهمیت است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، تشکیل خوشه ردیاب است و دو چالش مهم در تشکیل خوشه ردیاب زمان و چگونگی تشکیل آن است. به منظور کاهش تعداد پیامهای مبادلهشده برای تشکیل خوشه ردیاب، یک مکانیزم حراج تطبیق داده میشود. پیشنهاد هر حسگر در حراج با هدف برقراری موازنهای مناسب میان طول عمر شبکه و دقت ردیابی به صورت پویا و مستقل ارائه میشود. از این گذشته، از آنجایی که خوشه ردیاب میبایست قبل از رسیدن هدف به ناحیه مورد نظر تشکیل شود (خصوصاً زمانی که سرعت هدف بالا است) جلوگیری از تأخیر در تشکیل خوشه ردیاب چالشی دیگر است. عدم توجه به چالش مذکور منجر به افزایش نرخ گمشدگی هدف و به تبع آن اتلاف انرژی میشود. برای غلبه بر این مشکل، پیشبینی موقعیت هدف در دو گام بعد توسط شبکه عصبی و تشکیل همزمان خوشههای ردیاب در یک و دو گام بعد را پیشنهاد میدهیم. نتایج حاصل از شبیهسازی نشاندهنده عملکرد مناسبتر الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم AASA است. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
6 - ردگيری هدف به صورت توزيعشده با استفاده از الگوريتم اجماع به ميانگين مشاهدات در شبکه حسگری
ايمان مقصودلو میثم رئیس دانائی حميد آرزومنددر اين مقاله، الگوریتم نوینی جهت کاهش شدید سربار مخابراتی در ردگيری توزيعشده (غیرمتمرکز) برای تکهدف در يک شبکه حسگری بیسیم ارائه گردیده است. این الگوریتم مبتني بر نگاه نوینی به حل مسئله اجماع به ميانگين و استفاده از فيلترهای ذرهای بهصورت توزيعشده است. در الگوريتم أکثردر اين مقاله، الگوریتم نوینی جهت کاهش شدید سربار مخابراتی در ردگيری توزيعشده (غیرمتمرکز) برای تکهدف در يک شبکه حسگری بیسیم ارائه گردیده است. این الگوریتم مبتني بر نگاه نوینی به حل مسئله اجماع به ميانگين و استفاده از فيلترهای ذرهای بهصورت توزيعشده است. در الگوريتم ارائهشده در این مقاله، بر عکس الگوریتمهای متداول که برای ردگیری توزيعشده جهت محاسبه وزن ذرات در فيلترهای ذرهای به حل مسئله اجماع به ميانگين برای تقریب تابع شبیهنمایی سراسری میپردازند، مدل جديدی براي مشاهده بر مبنای تقریب گوسی ارائه میشود که تنها در حل مسئله اجماع به ميانگين بر روی مشاهدات دریافتی گرهها در شبکه (و نه برای تقریب توابع شبیهنمایی سراسری) به کار گرفته میشود. این نوآوریها موجب کاهش قابل توجه ردوبدلشدن اطلاعات مابین گرههای شبکه و در نتیجه مصرف بسیار اندک منابع انرژی میگردد. در سناریوهای مختلف، کارايي الگوريتم پيشنهادی با الگوريتم متمرکز و الگوريتم توزيعشده مبتني بر گراف، مقايسه گردیده و نتايج شبيهسازی بیانگر آن هستند که با استفاده از این ایده، در ازای افت قابل قبول دقت ردگیری، سربار مخابراتی شبکه به شدت کاهش مییابد. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
7 - A New Power Allocation Optimization for One Target Tracking in Widely Separated MIMO Radar
Mohammad Akhondi Darzikolaei Mohammad Reza Karami-Mollaei Maryam NajimiIn this paper, a new power allocation scheme for one target tracking in MIMO radar with widely dispersed antennas is designed. This kind of radar applies multiple antennas which are deployed widely dispersed from each other. Therefore, a target is observed simultaneousl أکثرIn this paper, a new power allocation scheme for one target tracking in MIMO radar with widely dispersed antennas is designed. This kind of radar applies multiple antennas which are deployed widely dispersed from each other. Therefore, a target is observed simultaneously from different uncorrelated angles and it offers spatial diversity. In this radar, a target’s radar cross section (RCS) is different in each transmit-receive path. So, a random complex Gaussian RCS is supposed for one target. Power allocation is used to allocate the optimum power to each transmit antenna and avoid illuminating the extra power in the environment and hiding it from interception. This manuscript aims to minimize the target tracking error with constraints on total transmit power and the power of each transmit antenna. For calculation of target tracking error, the joint Cramer Rao bound for a target velocity and position is computed and this is assumed as an objective function of the problem. It should be noted that a target RCS is also considered as unknown parameter and it is estimated along with target parameters. This makes a problem more similar to real conditions. After the investigation of the problem convexity, the problem is solved by particle swarm optimization (PSO) and sequential quadratic programming (SQP) algorithms. Then, various scenarios are simulated to evaluate the proposed scheme. The simulation results validate the accuracy and the effectiveness of the power allocation structure for target tracking in MIMO radar with widely separated antennas. تفاصيل المقالة