Yapay açıklık radarı işaret işleme ve doppler merkez frekansının kestirimi
Synthetic aperture radar signal processing and doppler centroid estimation
Yazar: OSMAN KARABAYIR
Danışman: PROF. DR. SEDEF KENT
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Yapay açıklık radarları (SAR, Sentetik Açıklık Radarı), yüksek çözünürlüktegörüntüleme olanağı sağlayan radar sistemleridir. Fiziksel olarak çok sayıdaantenden oluşan dizi antenlerle gerçeklenebilecek büyük anten açıklığı ve yüksekçözünürlük, SAR sistemlerinde tek bir anten ve işaret işleme teknikleri ilegerçeklenmektedir.Bu çalışmada, SAR işaret işleme aşamaları detaylı olarak açıklanmakta ve ayrıcaSAR işaret işlemede karşılaşılan en önemli problemlerden biri olan ?Doppler merkezfrekansının kestirimi? problemine yönelik olarak geliştirilen yeni bir metodanlatılmaktadır.Çalışmanın ilk bölümünde, SAR kavramı ve SAR sistemlerinin tarihsel gelişimihakkında detaylı bilgi verilmektedir. Bu bilgiler, ilerleyen bölümlere önbilgi niteliğitaşımaktadır.Bölüm 2' de, SAR işaret işlemeye giriş yapılmaktadır. SAR sisteminde, gönderilenve alınan elektriksel işaret özelliklerine değinilmekte, ardından baştan sona kadarSAR işaret işleme adımları tanıtılmaktadır. Bu bölüm, verilen bir SAR işaret işlemeörneği ile pekiştirilmektedir.Bölüm 3' de, SAR işaret işlemede karşılaşılan en önemli problemlerden birisi olanDoppler merkez frekansının hesabına yönelik arşivlerde var olan yöntemlere yerverilmektedir.Bölüm 4' de, Doppler merkez frekansının kestirimine yönelik olarak geliştirilen yenikestirim yöntemi açıklanmaktadır.Son olarak bölüm 5' de de, yeni Doppler kestirim yöntemi ve gerçek SAR verisikullanılarak SAR işaret işleme uygulaması gerçeklenmektedir.

Abstract:
Synthetic aperture radar is a radar system which enables high resolutional imaging. Ahuge antenna aperture and high resolution is produced by a single antenna and signalprocessing techniques which can also be done with antenna arrays that consists ofmany antennas physically.In this work, SAR signal processing steps are explained in detail, and also a newmethod for solving one of the most important problems of SAR signal processing,Doppler centroid estimation, is introduced.Detailed information about the SAR concept and the historical development of theSAR systems are given in the first section. These information is foreknowledge forthe next sections.In section 2, introduction of SAR signal processing is done. Electrical characteristicsof SAR transmit and receive signals are expressed and then all SAR signalprocessing steps are introduced. In this section, a SAR signal precessing example isgiven to harden the processing knowledge.In section 3, methods in literature for Doppler centroid frequency estimation which isone of the most important problems in SAR processing are introduced.In section 4, new method which is designed for Doppler centroid estimation isexplained.Finally, in section 5, a SAR signal processing application with new Dopplerestimation method and real SAR data is applied.