ASPECT DEPENDENT EFFICIENT MULTIPATH GHOST SUPPRESSION IN THROUGH THE WALL RADAR WITH COMPRESSIVE SENSING
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
شهدت تقنيات التصوير من خلال الجدار في الآونة الأخيرة تطوراً ملموساً بعد التطبيق الناجح لتقنية للاستشعار المضغوط وإعادة بناء الصور ذات الخاصية المتناثرة (sparse). تزود تقنية التصوير الراديوي من خلال الجدار، صور توضيحية مقربة للأهداف المراد تصويرها من خلف جدار ما، وذلك بالاعتماد على الأشعة الكهرومغناطيسية. في تقنية التصوير من خلال الجدار، تتسبب الجدران المحيطة بالأهداف المراد تصويرها بتبعثر وانتشار الأشعة الكهرومغناطيسية ورجوعها إلى الرادار سالكة مسارات متعددة. مما ينتج عن ذاك غموضاً في القياسات وذلك يؤدي إلى ظهور أهداف إضافية في الصورة مع أنها غير موجودة في الحقيقة، هذه الأهداف الغير حقيقية تسمى (أشباح). في الجانب التطبيقي لهذه التقنية، يؤدي ظهور الأشباح في الصور النهائية إلى مزج بين الأهداف الحقيقية وغير الحقيقية، مما يؤدي إلى خطأ في تفسير الصورة خلال عملية الكشف. في هذه الرسالة، يتم قمع الأشباح بناءً على المزايا التي تعتمد على الجانب في التصوير الراديوي وباستخدام بيانات مضغوطة وقليلة الحجم. نقترح إجراء القياس باستخدام اختيار استراتيجي لتحقيق ميزة الاعتماد على الجانب بالإضافة إلى استخدام الاستشعار المضغوط. بعد ذلك يتم الجمع بين الصور التي أعيد بناؤها باستخدام التقنية المقترحة وبكفاءة عالية. في هذا العمل، ليست هناك حاجة لمعرفة الشكل الهندسي للمشهد المراد تصويره خلف الجدار، مما يجعل الطريقة المقترحة أكثر جدوى. تظهر نتائج المحاكاة لهذه الطريقة والبيانات التجريبية فعالية الطريقة المقترحة. بصرف النظر عن استخدام جزء صغير من المعلومات، ليست هناك حاجة لمعرفة الشكل الهندسي مما يجعل الطريقة المقترحة مجدية. أظهرت النتائج المبنية على محاكات برنامج الماتلاب MATLAB والبيانات التجريبية أن نسبة إشارة الهدف إلى نسبة إشارة إلى الفوضى (TSCR) هي 97.3dB أما إشارة الهدف النسبية فهي 23.7dB والتي تعتبر عادية نسبيا مقارنة مع الأساليب القائمة. لتعزيز أداء الطريقة المقترحة، تم استخدام أماكن متناثرة جزئية من مصفوفة التصوير (subarrays) والتي اختيرت على أساس أرقام شبه أولية (coprime) وثلاثية فيثاغورس وقد تم تقييمها. تم أيضا في الرسالة اختبار طرق التصوير الراديوي التالية: التصوير باستخدام اثنين من جزئيات مصفوفة التصوير ثم تليها تقنية الدمج الانصهاري الفعالة وأخيراً التصوير باستخدام جزئيات مصفوفة التصوير مجتمعة. في جميع الطرق المذكورة، تم مناقشة إعدادات "جزئية مصفوفة التصوير". يتم فحص فعالية الطرق المقترحة على التصوير باستخدام محاكاة في برنامج الماتلاب وبرامج متخصصة متخصص لتوليد بيانات كهرومغناطيسية. إن النموذج التقليدي الذي يقترح أن الأهداف المراد تصويرها تمثل نقطة واحدة في الصور الراديوية ليس واقعياً، لأن الهداف عادة ما تحتل أكثر من نقطة (بكسل). نقترح في هذا العمل نموذجاً مطوراً والذي يأخذ بعين الاعتبار الأهداف الغير نقطية والممتدة عبر أكثر من بكسل. لقد تم تصميم الأهداف المرجعية بأشكال هندسية معقدة وممتدة على أكثر من بكسل وتحمل قيماً مجهولة التوزيع الاحصائي. تظهر النتائج باستخدام برنامج المحاكاة الماتلاب والبيانات التجريبية فعالية الطريقة المقترحة. وعلاوة على ذلك، تم اقترح مخطط لتحديد المكان باستخدام هوائي واحد للاستخدام الداخلي من خلال معلومات من الرادارات الافتراضية. بما أن المسارات المتعددة للأشعة المنعكسة تعتمد على الجانب التصويري، فقد تم تحديد موقع الهوائي بحيث يستقبل أقل إشارات منعكسة ممكنة، وذلك بالاعتماد على الشكل الهندسي للمشهد المراد تصويره، وبالتالي تم خفض غموض الجدران بشكل كبير جداً، مما يسهل عملية ربط الأشعة المنعكسة بالهدف الأصلي. وتبين نتائج المحاكاة أن الطريقة المقترحة قوية وفعالة لمجموعة واسعة من الأهداف والتوقيت الزمني.