A deteção de um alvo em radar com processadores da razão de verossimilhança é analisada. Duas teorias {Haykin-Metford e Farina-Russo-Scannapieco} para a determinação do logaritmo da razão de verossimilhança, são analisadas e comparadas. É mostrado teoricamente e através de simulações que a teoria de Farina et.alli. é um caso particular da de Haykin-Metford quando os processos "clutter" e Sinal Alvo são gaussianos coloridos. Quando esses processos possuem funções densidade de probabilidade diferentes da gaussiana, é mostrado que a teoria de Haykin é mais geral que a de Farina et. alli. Considerando ainda os processos "clutter" e Sinal Alvo gaussianos, é proposta uma aproximação para a determinação do chamado processo de inovações. Mostra-se que a nova estrutura apresenta pequenas perdas relativas ao ótimo mas com custo computacional menor. No caso em que o Sinal Alvo é conhecido a-priori e o "cIutter" é um processo Weibull com parâmetro de forma conhecido, é proposta uma estrutura com predição linear. Mostra-se que esta nova estrutura apresenta pequenas perdas relativasàquela com predição homomórfica, mas com custo computacional menor, além de não ser necessário o conhecimento do parâmetro de forma do "clutter" Weibull. Ainda para esse caso, é também proposto um processador que utiliza as idéias básicas dos processadores CF AR. Mostra-se que este processador apresenta um melhor desempenho que os anteriores. Finalmente, uma forma de se determinar as chamadas variâncias das inovações é proposta e testada com sucesso utilizando dados reais de radar.

A avaliação de desempenho de um radar ée extremamente custosa. Tal processo normalmente só proporciona amostras de dados sob um limitado número de cenários não-controláveis. Por outro lado, usar um modelo de sinais de radar para análise de desempenho proporciona um modo eficiente, flexível e de relativo baixo custo para testar vários aspectos do sistema. Este trabalho representa um simulador de sinais de radar de busca para avaliação de desempenho de processadores levando em conta parâmetros do radar, do alvo e cenários de interesse. Foi desenvolvido o simulador de sinais, utilizando o MATLAB, considerando um radar de busca genérico que opera numa faixa média de freqüências de repetição de pulso com capacidade de filtragem Doppler.

Este trabalho aborda o problema de classificação de padrões, analisando soluções aplicáveis a sinais radar, no campo da Guerra Eletrônica. Buscando discriminar assinaturas de radar, a partir da análise de seus sinais distribuídos nas amostras, o foco desse trabalho se concentra na classificação não-supervisionada de padrões. Dentre o vasto ferramental da Inteligência Artificial capaz de executar tarefas dessa natureza, optou-se pela utilização dos algoritmos de clusterização, tipicamente empregados em atividades de Data Mining. Experimentos iniciais, utilizando as implementações dos algoritmos Simple K-Means e Expectation-Maximization (E-M), constantes do Framework WEKA, foram realizados sobre um conjunto de sinais radar produzido computacionalmente, a partir de valores nominais dos parâmetros descritores dos tipos de radares encontrados na literatura. Além desses valores intrínsecos, outros parâmetros foram agregados para simular a cinemática de missões de Reconhecimento Eletrônico, comumente encontrados nos registros dos sinais coletados. Tendo em vista o caráter não determinístico dos algoritmos, optou-se pela submissão dos resultados obtidos com o algoritmo E-M - eleito como mais aplicável - a um conjunto de regras heurísticas implementadas por um sistema especialista, desenvolvido a partir do framework JESS. Esse refinamento proporcionou altos índices de melhoria que validaram a metodologia considerada.

Faz-se neste trabalho a simulação de sinais complexos bidimensionais de radar (distância x azimute). Considera-se o sinal eco de alvos com desvio Doppler, ruído térmico, clutter estacionário e móvel. Os processadores MTI (Moving Target Indicator), CFAR (Constant False Alarm Rate) e Integrador de Pulsos são implementados e seus respectivos desempenhos são analisados. O programa de simulação foi desenvolvido em MATLAB.

Esta tese explora o tema de fotônica em RF visando a transmissão e o processamento de sinais radar em fibra óptica. Realiza-se um estudo teórico e experimental de um enlace analógico a fibra óptica com faixa de frequência de 0,5 a 18 GHz, considerando seu emprego como linha de transmissão de RF isoladamente, bem como usando pré-amplificação e pós-amplificação de RF. O enlace a fibra óptica é caracterizado com relação ao ganho de potência, à figura de ruído e à faixa dinâmica livre de sinais espúrios de intermodulação de terceira ordem. Valores experimentais de figura de ruído de até 4,2 dB e faixa dinâmica de 107,5 dB.Hz2/3 são obtidos, com ganho médio de 10 dB em toda faixa de frequência do enlace. A transmissão em fibra óptica de um sinal radar pulsado é analisada em condições de laboratório e também em uma rede de fibra óptica externa, que é usada como "backbone" de comunicações digitais do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial da Aeronáutica (DCTA). Uma análise comparativa do uso de fibra óptica e cabos coaxiais para transmissão de sinais de RF é realizada. Duas novas técnicas de controle fotônico da fase de RF em um enlace analógico a fibra óptica são apresentadas. A primeira técnica é baseada no controle da polarização da luz acoplada em um percurso de fibra óptica mantenedora de polarização. A segunda técnica baseia-se no controle da intensidade de duas fontes laser, com comprimentos de onda distintos, moduladas com o sinal de RF. Faixas de variação de fase de 180 são obtidas. Duas topologias de linhas de alimentação de RF com controle amplitude, fase e tempo de retardo são apresentadas, usando os defasadores fotônicos apresentados nesta tese em associação com linhas de retardo de RF com chaveamento de comprimento de fibra.

Esta dissertação realiza um estudo acerca dos efeitos decorrentes da não-linearidade da curva característica de moduladores eletro-ópticos Mach-Zehnder em enlaces fotônicos empregados em sistemas radar, visando duas aplicações: transmissão de formas de onda de sinais radar com modulação intrapulso; e geração de portadoras para sinais radar na faixa de micro-ondas e de ondas milimétricas por meio de sistemas multiplicadores de frequência. A promissora área de RF em Fotônica tem possibilitado a expansão das capacidades de sistemas de telecomunicações e sistemas de processamento de sinais em caráter dual, isto é, tanto em aplicações comerciais quanto em projetos de Defesa. Sendo o radar um sistema essencial utilizado no âmbito civil e militar, suas funcionalidades podem ser aprimoradas por meio da implantação de subsistemas baseados em técnicas fotônicas. O comportamento de diferentes formas de onda empregadas em sinais radar, quando transmitidos por um enlace fotônico, pode influenciar no desempenho do sistema. São analisados os efeitos provocadas pela transmissão de pulsos com modulação linear e não-linear de frequência (LFM e NLFM) por um enlace fotônico, em que a não-linearidade do modulador, polarizado no ponto de quadratura, resulta em uma função de transferência de terceira ordem. Adicionalmente, a geração de portadoras para pulsos radar com frequências nas faixas de micro-ondas e de ondas milimétricas, que apresentem alta estabilidade e baixo ruído de fase, é um desafio para a eletrônica convencional e compõe um requisito crítico para a operação do radar. Sistemas multiplicadores de frequências baseados em moduladores Mach-Zehnder, polarizados na região não-linear de sua curva, realizam essa função a partir de um sinal de referência com frequência mais baixa. É descrito um método analítico para inferir expressões exatas para a potência óptica e a corrente elétrica na saída do enlace fotônico com moduladores dual drive e moduladores dual parallel, permitindo especificar com precisão a intensidade dos harmônicos e a relação entre eles. Estas expressões são comparadas com resultados aproximados presentes na literatura e não requerem limitação de operação em regime de pequenos sinais. Simulações computacionais e resultados experimentais comprovam a eficiência do método e identificam a criticidade que os parâmetros dos dispositivos utilizados têm no espectro óptico e elétrico do sinal resultante.