STUDIO E IMPLEMENTAZIONE DI ALGORITMI SPACE-TIME ADAPTIVE PROCESSING (STAP) SU ARCHITETTURE AMD VERSAL PER LA SOPPRESSIONE DEL CLUTTER NEI RADAR AVIONICI

Ground clutter in airborne radars can significantly limit performance in detecting and tracking surface objects. The high speed of the platforms and the strong heterogeneity of the clutter, whose Doppler depends on the direction of arrival, make detecting low-speed and low-RCS targets particularly challenging. In modern AESA radars, it is possible to simultaneously process signals from different subarrays of the antenna or from individual elements, acquired over multiple pulses: the radar datacube. This approach enables highly selective cancellation of clutter and potential intentional jamming, allowing for the detection of targets that would otherwise be completely obscured. The combination of efficient STAP processing algorithms and high-performance hardware platforms now makes it possible to apply these techniques in real-time on airborne platforms. The thesis focuses on analyzing the main clutter cancellation algorithms and their implementation on the new AMD Versal devices with AI Engine.

Il clutter di terra nei radar avionici può limitare notevolmente le prestazioni nella rilevazione e nel tracciamento di oggetti di superfice. L’elevata velocità delle piattaforme e la forte eterogeneità del clutter, la cui doppler dipende dalla direzione d’arrivo, rendono particolarmente complessa la rilevazione di target con basse velocità ed rcs. Nei moderni radar AESA è possibile elaborare simultaneamente i segnali provenienti dai diversi subarray dell’antenna o dai singoli elementi, acquisiti su diversi impulsi: il radar datacube. In questo modo si riesce ad ottenere una cancellazione estremamente selettiva del clutter e degli eventuali disturbi intenzionali (jammer), arrivando a rilevare target altrimenti completamente oscurati. La combinazione di efficienti algoritmi di processing di tipo STAP e piattaforme hardware con elevate capacità computazionali rendono oggi possibile l’applicazione di queste tecniche in real-time sulle piattaforme avioniche. La tesi ha come oggetto l’analisi dei principali algoritmi di cancellazione del clutter e la loro implementazione sui nuovi dispositivi AMD Versal con AI Engine.