EN - TMI - Curso Engenheiros Navais – ramo Armas e Electrónica
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Browsing EN - TMI - Curso Engenheiros Navais – ramo Armas e Electrónica by advisor "Felício, João Manuel de Almeida Monteiro"
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- Antenna Array for a Passive SAR SystemPublication . Ribeiro, Miguel Dias; Felício, João Manuel de Almeida Monteiro; Peixeiro, Custódio José OliveiraIn this thesis, the design of an array of antennas for a passive radar system is presented. The need to reinforce the ability of monitoring the maritime space with a low-cost, low-profile and light-weight passive synthetic aperture radar (SAR) motivated this work to be assembled on an Unmanned Aerial Vehicle (UAV), so that it can track ships and other vessels by the coastline, thus preventing illicit activities. This study focuses on the design and assessment of low-profile planar antenna arrays for passive radars at ISM-band of 2.45 GHz. The analytical formulation of the design of a stand-alone patch antenna is performed, which is followed by the detailed formulation of uniform and Chebyshev antenna arrays, including their feeding network and guidelines to obtain proper impedance matching. It is well-known that uniform arrays suffer from high sidelobe level, which may affect the detection of targets. As an alternative, we focus on the design of Chebyshev arrays, in order to achieve lower side lobe level, in the interest of increasing the probability of ambiguous detections and better tracking of the targets. Both arrays are designed and optimized through full-wave simulations using Computer Simulation Technology (CST). Good impedance matching at 2.45 GHz is obtained for both numerical and experimental results. Regarding the radiation pattern, the experimental assessment confirmed the right sidelobe level for the uniform array, although there are differences for the Chebyshev due to limitations in the measurement setup. Future work should include the optimization of the sidelobe level of the Chebyshev array.
- Desenvolvimento de rádio definido por software para sistema de radar passivoPublication . Albuquerque, Miguel Ramos Gonçalves Stattmiller; Felício, João Manuel de Almeida Monteiro; Marques, Paulo Alexandre CarapinhaOs radares de abertura sintética passivos têm a utilidade de ser indetetáveis, visto que não requerem a transmissão de sinais. De facto, contrariamente aos radares ativos, os radares passivos utilizam os sinais difundidos por iluminadores de oportunidade. Estes sinais refletem nos alvos e, através de processamento de sinal adequado, é possível estimar a posição dos mesmos. Esta característica é uma vantagem significativa do ponto de vista militar. Esta tecnologia está atualmente no estado de maturação para radares terrestres no âmbito de controlo de tráfego aéreo e vigilância. Foi demonstrado que os radares passivos podem ser bem sucedidos a obter imagens terrestres, detetar vários tipos de alvos como drones, aeronaves, embarcações e obter imagem dos mesmos. No entanto, apesar dos desenvolvimentos mais recentes desta tecnologia, a mesma encontra várias dificuldades, dados os desafios envolvidos. Para além disso, é uma área que se encontra pouco desenvolvida em Portugal. Estes motivos, aliados à necessidade de conceção de um rádio definido por software para um radar de abertura sintética passivo, motivaram esta proposta da dissertação de Mestrado. O objetivo da seguinte tese é desenvolver um sistema de radar passivo de baixo custo. Para tal, foi desenvolvido um simulador 2D de radar de abertura sintética passivo, o qual, utilizado para testar o processamento de sinal. Além disso, foi igualmente testado, experimentalmente, um radar passivo para detetar aeronaves. Para a realização do recetor rádio será necessário a utilização de um recetor GNU radio, que possibilite a deteção dos sinais e do software MATLAB que viabilize o processamento dos sinais recebidos. No final, com a junção destas duas componentes, espera-se que seja possível a deteção de alvos, de forma passiva. Para tal, serão correlacionados os sinais de referência, transmitido do iluminador de oportunidade, e o sinal medido, refletido pelo alvo. Os resultados demonstram que é possível detetar a presença das aeronaves, de forma passiva, através da comparação dos valores de correlação, ainda que, com pouca congruência nos resultados do desvio de doppler.
- Impact of Atmospheric Propagation Effects on the Performance of Pulse Compression Techniques for Radar SystemsPublication . Mendes, José Filipe Rodrigues; Marques, Paulo Alexandre Carapinha; Felício, João Manuel de Almeida Monteiro; Neves, João Luís Reis FidalgoCurrently, more than three tons of space debris are an integrate part of the low earth orbit, and exhibit a trend to increase, due to collisions and the constant inoperability of older satellite systems. The technological era that we are living, in which satellites are a major element of any Telecommunications service, it is necessary to make a sustainable use of Space, so that technology can keep improving. The European Space Surveillance and Tracking support framework has as its main objective the catalogue and prediction of space debris’ orbits, as a nonactive approach to the space debris problem. The rAdio TeLescope pAmpilhosa Serra (ATLAS) is incorporated on this framework, giving Portugal the capability of performing space debris detection and tracking. The main objective of this thesis was the creation of an Earth-space propagation simulator with frequency agility, so that it would be possible to simulate the propagation of many radar signals originated through pulse compression techniques and thus be able to quantify the impact of atmospheric propagation on its efficiency. To prove the profitability of using these techniques, two types of tests were carried out: a test using the ATLAS radar receiver circuit, providing a familiarization with this type of systems and afterwards, the obtainment of True Positive Rate curves, where it was demonstrated the high target detention capability when using pulse compression techniques compared to unmodulated radar pulses, mainly with very low SNR around -20dB