Doppler frequency estimation in pulse doppler radar systems

Darbe Doppler radar sistemleri özellikle askeri uygulamalarda sıkça kullanılan radar sistemlerinden biridir. Bu radarlar temelde hedeflerin iki önemli parametresi olan mesafe ve Doppler frekanslarını kestirmek için tasarlanmıştır. Bunu yapmanın en genel yolu, önce uyumlu filtreleme, sonra darbe Doppler işleme ve son olarak da pek çok farklı Sabit Yanlış Alarm Oranlı (SYAO) algoritmalardan birinin uygulanmasıdır. Ancak darbe Doppler işlemeden sonra elde edilen sinyal yapısı yüzünden, SYAO algoritmaları hedeflerin Doppler frekanslarını hassas bir şekilde kestiremezler. Bu tezde Maksimum Seçim ve Ardışık Çıkarma adıyla iki değişik algoritma önerildi ve bu algoritmaların performansı optimal çözüm olan Maksimum Olabilirlik çözümüyle karşılaştırıldı. Önerilen bu algoritmaların herikisi de nokta bir hedeften gelen sinyalin darbe Doppler işlemeden sonra elde edilen yapısının bilinmesi avantajını kullanmaktadır. Maksimum Seçim algoritması en yüksek değerli Doppler frekans hücrelerini hedeflerin bulunduğu hücreler olarak seçer. Ardışık Çıkarma algoritması ise tekrarlanan bir algoritmadır. Her tekrarda bir maliyet fonksiyonunun en küçük değerini veren bir hedef bulur ve bunu hiçbir hedef kalmayana kadar tekrar eder. Bu algoritmaların performansları pek çok değişik nokta hedef senaryosu için analiz edildi. Ayrıca bu algoritmaların performansları bazı gerçekçi hedef modelleri üzerinde de test edildi. Bütün bu gözlemlerin sonucunda, Maksimum Seçim algoritmasının yüksek sinyal gürültü oranlarında (SGO) ve basit algoritmalara ihtiyaç duyulduğu durumlarda kullanılabileceği görüldü. Diğer taraftan, Ardışık Çıkarma algoritmasının bütün SGO değerlerinde optimal çözüme yakın bir performans gösterdiği saptandı.