Yön bulmada (YB) sinyal işleme teknikleri: Genel bir yaklaşım
Signal processing techniques at direction finding (DF): A general approach
Yazar: POLAT SERKAN ERİSEV
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN İLK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Radar kaz Alıcısı (R A) sistemleri; konuşlu olduğu platformun görev yaptığı ortamda yayınyapan radarları tespit ederek, mesafe ve yön bilgilerini belirleyen ve yeterli bir zaman öncedenpilotu ikaz ederek, gerekli manevraları yapmasını, radarı aldatacak aluminyum parçacıklarıiçeren ?chaff? mühimmatını kullanmasını ve ölçtüğü parametreleri aynı platform üzerindekonuşlu olan Elektronik Karşı Tedbirler (EKT, Electronic Counter-Measures: ECM) sistemineaktararak karıştırma fonksiyonun başlamasını sağlayan bir sistemdir. Söz konusu R Asistemlerinin pratik kullanımında mesafe ve yön bilgisi (YB) ölçümünde bir takım kısıtlarıbulunmakta olup (YB hassasiyeti ancak 30-40Â° RMS civarında ölçülebilmektedir), bukısıtlamalar harekat alanında görev yapan pilotun kendisini ve birlikte hareket ettiği diğeruçakları koruma ve yerdeki birliklere yakın hava desteği verme görevini sıkıntıya sokabilecekniteliktedir.Tüm savaş uçaklarına takılmasının getirdiği maliyet ve monte edildiği bölgede yüzey alanınındaha fazla sayıda anten takılmasını mümkün kılmaması, teknolojik nedenler vb. vesilelerlesistem mevcut kısıtları ile kullanılmakta, fakat bir takım eklentilerle performansınınarttırılmasına çalışılmaktadır. Daha hassas antenler ve alıcılar kullanarak sisteminperformansının arttırılabileceği kesin olmakla birlikte, maliyeti arttırmadan (mevcut alıcıantenlerle), sistemin doğasından kaynaklanan söz konusu kısıtları azaltacak ya da tamamenortadan kaldıracak bir yaklaşım getirme ihtiyacı duyulmaktadır.Bu tezin amacı bu noktada ortaya çıkmakta ve uçaklarda var olan bu sistemi mevcutdurumunda bir değişiklik yapmadan iyileştirmenin yolları aranmaktadır. Bu amaçla bu tezde,R A antenlerinin fiziksel özelliklerini değiştirmeden, antenleri bulundukları yuva içinde saatyönünde ve saat yönünün tersi yönünde döndürerek antenler arasındaki şaşı açı değerinindeğiştirilmesi ve varış açısı (VA)' nın buna göre analiz edilmesinin sistemin YB performansınınasıl etkileyeceğinin değerlendirilmesine karar verilmiştir. Bu amaçla 45Â° olan şaşı açı değeri75Â°' ye kadar değiştirilmiş ve her 1.5Â°' lik adımda genlik karşılaştırılması mantığına dayananVA ölçümü yapılarak bulunan değerler bir tabloya kaydedilmiştir. Kaydedilen değerlerdenyararlanarak şaşı açının her 1.5Â°' lik adımı için farklı bir histogram oluşturulmuştur. Bir sonrakiadımda Gaussian Karışım Modeli (GKM) yöntemi kullanılarak histogramlar ağırlıklandırılmışve toplam histogram elde edilmiştir. Toplam histogramın yakınsadığı Olasılık YoğunlukFonksiyonu (OYF)'nun En Büyük Olabilirlik Kestirimi (EBOK) değeri araştırılmış ve bulunandeğerin gerçek değere hesaplanan VA değerlerinden daha yakın olduğu ve önerilen yöntemindaha iyi bir sonuç verdiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Yön bulma, Genlik karşılaştırması, Varış açısı, Radar kaz Alıcısı

Abstract:
Radar Warning Receiver (RWR) systems detect radars which emit signals within thevicinity of the ownship platform, in order to determine the distance and direction of theradar. This detection capability enables the pilot to make necessary manuevers or usechaff. It is also useful in terms of Electronic Counter Measures (ECM) capabilities.Today?s RWR systems, have significant restrictions, that is the Direction Finding (DF)accuracy can be mesaured by an error up to 30-40 degrees RMS. This restriction mayobstruct the pilot?s support to ground forces and/or its patrol in the operational area.It is possible to increase the sensitivity of the RWR system and hence improve theperformance by using more antennas and receivers. However with limited spaceavailable on the platform and cost restrictions the objective of this thesis is to improvethe RWR DF accuracy without any major modifications.The aim of this thesis, therefore, is to increase the DF accuracy without manipulatingthe existing antenna architecture. For this purpose, the DF measurement of an RWRsystem was simulated first. Then a histogram based correction algorithm is introducedin order to increase the accuracy. Finally squint angle is changed in order to obtainmultiple measurements for a single DF. The measurement histograms proved toimprove the DF accuracy significantly.Key Words : Direction Finding, Amplitude comparison, Angle of Arrival, Radar Warning Receiver