Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Tesis:
Diseño de Detectores digitales para Entornos de Guerra Electrónica
Año:2007
Áreas de investigación
  • Procesado y análisis de la señal
Datos
Descripción
La presente Tesis se encuadra en el ámbito de las medidas de ayuda a la guerra electrónica, que son las encargadas de recopilar información del entorno electromagnético con el propósito de mejorar tanto el ataque como la defensa electrónica. El principal objetivo es el desarrollo y análisis de sistemas de detección de señales desconocidas basados en técnicas de procesado digital de la señal que se suponen, a priori, útiles para los entornos de guerra electrónica. La primera parte de la misma aborda la optimización de las técnicas de análisis tiempo-frecuencia, concretamente la descomposición atómica, capaces de representar las variaciones de las componentes espectrales de la señal a lo largo del tiempo. La descomposición atómica aproxima la señal mediante una combinación lineal de funciones base (átomos) escogidas de entre un conjunto (diccionario) predeterminado y altamente redundante. La interpretación del detector basado en descomposición atómica es la de un banco de correladores o filtros adaptados a cada uno de los átomos del diccionario, cuya máxima salida se compara frente a un umbral. La principal contribución de esta primera parte se centra en la obtención de algoritmos eficientes que realicen la descomposición atómica con un reducido coste computacional, dando especial importancia a la conservación de la sensibilidad en detección. De esta forma, la descomposición atómica ha podido utilizarse en tareas antes prohibitivas, como la obtención de imágenes mediante radares de apertura sintética inversa, para lo cual es necesario calcular el mapa tiempo-frecuencia de cada una de las señales correspondientes a cada celda de resolución en distancia. En la segunda parte de la Tesis se estudian las técnicas de detección basadas en la cicloestacionariedad de las señales para su utilización en escenarios de guerra electrónica. Como resultado se obtiene una generalización del radiómetro clásico, en el sentido en que el radiómetro se basa en estimaciones de la autocorrelación entre componentes espectrales, mientras que los detectores basados en cicloestacionariedad utilizan estimaciones de la correlación entre diferentes componentes con una determinada separación espectral o ciclofrecuencia. Los resultados obtenidos muestran la incapacidad de esta técnica de mejorar la sensibilidad conseguida mediante el radiómetro, si bien exhiben una mayor robustez (la probabilidad de falsa alarma se degrada menos) frente a la aparición de interferencias desconocidas en el entorno. En la última parte de esta Tesis se desarrolla un sistema de cancelación de interferencias basado en el filtro de Wiener cíclico, cuya implementación práctica deriva en un sistema LCL-FRESH, que aprovecha la correlación entre la señal recibida y versiones de la misma, conjugadas o no, y desplazadas en frecuencia.El sistema es capaz de funcionar sin una señal de referencia y ajustándose de forma adaptativa a las variaciones del entorno. La estrategia utilizada para el diseño y análisis del mismo es la de separar el problema de la cancelación de las interferencias y el problema de la detección, centrándose el estudio en la cancelación. Los resultados muestran la eficacia del sistema cuando se conoce la señal que se pretende cancelar, medida mediante la mejora de la relación entre la potencia de señal y la potencia de ruido más interferencias. Por el contrario, cuando se conoce la señal que se pretende detectar también existe mejora de dicha relación pero, en general, es insuficiente para el propósito de mantener constante la probabilidad de falsa alarma frente a la aparición de señales no deseadas y desconocidas en el entorno.
Internacional
No
ISBN
Tipo de Tesis
Calificación
Sobresaliente cum laude
Fecha
03/10/2007
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Autor: Omar Artemi Yeste Ojeda (UPM)
  • Director: Jesus Grajal De la Fuente (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Microondas y Radar
  • Departamento: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
S2i 2022 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)