Improving Costas Radar Signal by Applying Variable Time Spacing Using Costas Array And Golomb Ruler

إن الجزء الأساسي في تصميم الأنظمة الرادارية هو تصميم الإشارة الرادارية، و مع زيادة متطلبات الأنظمة الرادارية من حيث الدقة في قياس المدى و السرعة و المناعة للضجيج و مناعتها للتشويش المقصود و غير المقصود أدى إلى تطوير هذه الإشارة، و ساعد على ذلك تطور نظم معالجة الإشارة، و بناء على ذلك ظهرت إشارات كثيرة منها المرمزة صفحياً مثال ترميز باركر، و ترميز فرانك، و ترميز m- و P1,P2,P3,Px sequence code و غولمبو كود. الخ و الإشارات المزاحة زمنياً مثال Stagger, Jitter و آخرها الإشارة المرمزة ترددياً أو ما يسمى إشارة كوستاس، و لكل من هذه الإشارات ميزاتها و عيوبها و لكن أفضلها هي الإشارة المرمزة ترددياً (إشارة كوستاسCostas Signal) و لكن مع هذا فهي ليست مثالية لذلك نقدم في هذا البحث دراسة تطوير هذه الإشارة لتقليل الالتباس في تحديد الأهداف و من ثم لتقليل الأهداف الكاذبة و ذلك بمساعدة تابع الإعماء الذي يعد الأداة الأساسية في دراسة الإشارة الرادارية، و ذلك بإضافة فواصل زمنية متغيرة بين كل جزء من أجزاء إشارة كوستاس لتقليل مستوى الفصوص الجانبية المتكررة لتابع إعماء إشارة كوستاس. نقدم في هذه المقالة طريقتين لترتيب نبضات كوستاس الجزئية زمنياً، تعتمد الطريقة الأولى على مصفوفة كوستاس النقطية، و تعتمد الطريقة الثانية على مسطرة غولومبو. تبين المقالة مبدأ هذه الطرائق، و نتائج تطبيق هذه الطرائق على إشارة كوستاس و إشارة كوستاس المعدلة و مقارنة هذه النتائج بمستوى الفصوص الجانيية لAF لإشارة كوستاس دون فواصل زمنية، و إشارة كوستاس ذات الفواصل الزمنية الثابتة.

The normal Costas frequencies code sequence signal is very well known and important signal in pulse compression Radar. In this paper we present two algorithms to modify Costas sequence by arranging the frequencies of Costas signal in time, first using binary Costas array and second using Golomb Ruler. These methods enable us to control side-lobes and to improve Doppler frequency resolution of Ambiguity Function (AF). At first we present the principle of these methods Golomb Ruler and Costas array. Then we apply these two methods to normal Costas signal, modified Costas signal and step frequency modulation and calculate the AF for all. The results of comparison have shown that considerable reduction of side-lobes of AF is achieved by using these two methods, and consequently an improvement of AF is obtained.