Joint Optimization of Signal Waveforms and Filters for Long-Range MIMO Radars

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Bezoušek, Pavel
dc.contributor.author Karamazov, Simeon
dc.date.accessioned 2023-07-12T13:20:18Z
dc.date.available 2023-07-12T13:20:18Z
dc.date.issued 2022
dc.identifier.issn 2169-3536
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/81304
dc.description.abstract This paper describes a new cyclic algorithm for minimization of signal sidelobes and crosstalk in multiple-input multiple-output (MIMO) radar. The designed algorithm, called SWAP by the authors, is suitable mainly for long-range radars, such as ground-based surveillance, approach, or weather radar. The minimization of energy or amplitude of side lobes, and crosstalk were used as the optimization criteria. The effect of the Doppler shift is also included in the optimization. Although the optimized signals do not maintain a strictly constant envelope, the peak-to-average power ratio (PAR) can be maintained below 1.7. This value is acceptable, especially for radars with modern transmitters based on GaN HEMTs. The algorithm allows for any arbitrary choice of elements weights, enabling the optimization of calculations for a wide range of applications. This paper also presents the results of algorithm testing under various conditions. The designed algorithm makes it possible to suppress the side lobes and crosstalk by up to 20 dB more than the matched filters. These results were achieved at the cost of a slight deterioration in signal-to-noise ratio (SNR) loss (less than 1 dB) and an increase in PAR (up to 2). The resolution of weak close targets is also slightly deteriorated. The algorithm converged quickly, and already after ten or 20 iterations, the results changed only minimally. eng
dc.format p. 33238-33247 eng
dc.language.iso eng
dc.publisher IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) eng
dc.relation.ispartof IEEE ACCESS, volume 10, issue: March eng
dc.rights open access eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject optimization eng
dc.subject radar eng
dc.subject matched filters eng
dc.subject crosstalk eng
dc.subject transmitters eng
dc.subject MIMO radar eng
dc.subject signal to noise ratio eng
dc.subject crosstalk eng
dc.subject Doppler effect eng
dc.subject iterative optimization eng
dc.subject matched filter eng
dc.subject MIMO radar eng
dc.subject peak to average power ratio eng
dc.title Joint Optimization of Signal Waveforms and Filters for Long-Range MIMO Radars eng
dc.title.alternative Společná optimalizace signálů a filtrů pro MIMO radary dlouhého dosahu cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Tento článek popisuje nový cyklický algoritmus pro minimalizaci postranních laloků a přeslechů u radarů MIMO. Navržený algoritmus, který autoři nazvali SWAP je vhodný zejména pro radary dlouhého dosahu, jako jsou pozemní přehledové radary, přibližovací nebo meteorologické radary. Pro optimalizaci byla použita dvě kritéria: buď kritérium minimální energie nebo kritérium minimální ho maxima postranních laloků. Do optimalizace je zahrnut i vliv Dopplerova posuvu. Ačkoliv signály přesně nesplňují požadavek konstantní obálky, poměr maximálního ke střednímu výkonu (PAR) lze udržet na hodnotě pod 1,7. Taková hodnota je již přijatelná, zejména pro radary s moderními vysílači s GaN tranzistory HEMT. Optimalizační algoritmus umožňuje libovolnou volbu vah jednotlivých postranních laloků, což otevírá prostor pro široký rozsah aplikací. V článku jsou presentovány výsledky aplikace algoritmu za různých podmínek. Vyvinutý algoritmus umožňuje dosáhnout až o 20 dB vyššího potlačení postranních laloků, než s přizpůsobenými filtry. Těchto výsledků bylo dosaženo za cenu malého zhoršení poměru signál/šum (méně než 1 dB) a PAR (do 2). Také rozlišení blízkých slabých cílů je trochu zhoršeno. Algoritmus konverguje rychle a už po dvaceti iteracích s výsledky liší velmi málo. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published eng
dc.identifier.doi 10.1109/ACCESS.2022.3161731
dc.relation.publisherversion https://ieeexplore.ieee.org/document/9740055
dc.rights.licence CC BY 4.0
dc.identifier.wos 000776153300001
dc.identifier.obd 39888187


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

open access Kromě případů, kde je uvedeno jinak, licence tohoto záznamu je open access

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet