طراحی و شبیه سازی یک رادیومتر بهینۀ آشکارسازی مستقیم برای فرکانس مرکزی 84 گیگاهرتز و پردازش بهینۀ تصاویر حاصل از آن

Abstract

در این مقاله ساختار گیرندۀ مستقیمِ 84 گیگاهرتز برای یک سامانۀ دریافت امواج پسیو، طراحی و شبیه‌سازی می‌گردد. با استفاده از قطعات متنوع تعریف شده در کتابخانۀ DSP، مراحل سخت‌افزاری بخش پردازش سیگنال در سامانه دریافت امواج پسیو را شبیه‌سازی نموده و ارزیابی دقیق‌تر و کامل‌تری از عملکرد سیستم مورد نظر ارائه گردیده است. میان بهره ولتاژ خروجیِ فیلتر پایین‌گذر در حدود 933 میکروولت و میان بهره ولتاژ خروجیِ ADC در حدود mV84/1 می‌باشد که به ازای اختلاف دمای یک کلوین، اختلاف ولتاژ nV516 در خروجیِ فیلتر پایین‌گذر و اختلاف ولتاژ تقریباً 1 میکروولت در خروجی ADC، برای سیستم طراحی شده در سرعت نمونه برداری 125 کیلو نمونه بر ثانیه، مشاهده می گردد. با توجه به بهره مُبدل دیجیتالی، اختلاف میان بهره محاسبه شده تنها در حدود nV32 می‌باشد. از اینرو می‌توان نتیجه گرفت که فرآیند تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال با دقت بالایی صورت گرفته است. در ادامه، به منظور ارزیابی سامانۀ طراحی شده، خروجی تصویری که از سامانۀ طراحی شده به دست آمده، تشکیل می گردد. پس از تشکیل تصویر، به دلیل خاصیت تاری ذاتی تصاویر موج میلیمتری فرآیندهای اصلاح و بهبود کیفیت دیداری تصویر بر روی تصویر به دست آمده، اجرا می شود. در قسمت پردازش تصاویر، پیشنهادهای جدیدی برای سوپررزولوشن، فیوژن و ترتیب اعمال آن ها ارائه گردید. روش های ذکر شده بر روی تصاویر خروجی و شبیه سازی شده پیاده گردیده و منجر به بهبود تصاویر خروجی شد. این بهبود در سوپررزولوشن به صورت بهبود تشخیص لبه های اجسام پنهان شده بوده و در فیوژن با معیار Qabf تا 10 درصد بهبود کیفیت نسبت به آخرین روش ها، مشاهده شد.