Improved signal processing techniques for passive radar apllications. Design of a technological demonstrator

• Autores: José Luis Bárcena Humanes
• Directores de la Tesis: María del Pilar Jarabo Amores (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2016
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Técnicas de procesado de señal mejoradas para radares pasivos. Diseño de un demostrador tecnológico
• Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Rosa Zurera (presid.), David Escot Bocanegra (secret.), Piotr Samczynski (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones por la Universidad de Alcalá
• Materias:
  • Matemáticas
    • Ciencia de los ordenadores
      • Inteligencia artificial
    • Estadística
      • Teoría y procesos de decisión
      • Teoría de la distribución y probabilidad
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología electrónica
      • Radar
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  e_Buah 
• Resumen

  • Las sociedades modernas deben hacer frente a numerosas situaciones críticas en las que la detección y el seguimiento de blancos es un problema de especial interés. En este contexto, los radares pasivos son tecnologías emergentes que están siendo objeto de una intensa actividad investigadora a nivel internacional. Su principal ventaja frente a los radares activos es la utilización de la señal transmitida por sistemas de comunicación, en lugar de un transmisor propio. La ausencia del transmisor da lugar a una importante reducción de costes de diseño, desarrollo, despliegue y mantenimiento, y elimina los problemas asociados a la emisión de ondas electromagnética (salud pública e interferencias) y la necesidad de una asignación de frecuencias. Por otro lado, la utilización de transmisores no controlados diseñados para garantizar una calidad de servicio en un sistema de comunicación, y no con propósitos de detección, complica las tareas de detección y seguimiento de los blancos.El objetivo de la Tesis doctoral es el estudio de los radares pasivos y el desarrollo de un demostrador para la adquisición de datos reales en condiciones controladas, que permita el diseño de mejoras en las técnicas de procesado de señal. La capacidad detectora de estos sistemas en escenarios aéreos ha sido probada en numerosos trabajos, por lo que la presente Tesis se ha centrado en escenarios terrestres, caracterizados por blancos con bajo retorno radar, bajo Doppler y entornos semiurbanos con diferentes tipos de relieve y la presencia de edificios. La naturaleza multiestática de los radares pasivos requiere de un análisis detallado del impacto de la geometría del sistema en las resoluciones alcanzables y en la definición de requisitos específicos de los sistemas de antenas y las cadenas receptoras. Este estudio se ha realizado para sistemas basados en iluminadores terrestres y satelitales, cuyas geometrías y pérdidas de propagación son completamente diferentes. Se han analizado sistemas basados en la Televisión Digital Terrestre, la Televisión Digital vía Satélite (con iluminadores embarcados en satélites geoestacionarios) y en sistemas radar de observación de la Tierra (con sensores embarcados en satélites de órbita baja, cuyo movimiento genera geometrías variables con el tiempo). El estudio se ha completado con la caracterización de la sección radar biestática de los blancos de interés. Una vez desarrolladas las cadenas de adquisición del demostrador, se realizaron numerosas campañas de medidas y los datos adquiridos se utilizaron en un estudio detallado de las técnicas de reducción de las interferencias debidas a la señal del iluminador captada por la antena de vigilancia y otras fuentes de clutter. Se propuso una metodología de análisis y diseño basada en la definición de parámetros directamente relacionados con las capacidades detectoras del sistema.