Passive bistatic radar using digital video broadcasting–terrestrial receivers as general-purpose software-defined radio receivers

Abstract

We investigate the use of low-cost digital video broadcasting-terrestrial (DVB-T) receivers as general-purpose software-defined radio (SDR) receivers for passive bistatic radar (PBR) applications. Two DVB-T receivers are synchronized using a common clock to perform coherent measurements. By exploiting the direct-path signal in the surveillance channel, we use the cross-correlation process to estimate the time offset between the data streams of reference and surveillance channels caused by the universal serial bus communication. We demonstrate the detection of static and moving targets as well as short-range targets, including a landing airplane at 8 km, multiple ships with different velocities, and vehicles within 20 m from the receiver acquiring at a 2 MHz bandwidth, by using Japan’s Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial digital TeleVision (TV) signal broadcast. We also propose to improve the range resolution of the designed PBR system by combining multiple SDR receivers tuned to different carrier frequencies. The designed system and proposed method can be used for various applications, such as airplane navigation, harbor protection, and traffic density monitoring.

Batch Compressive Sensing for Passive Radar Range-Doppler Map Generation

“…The experimental setup used to collect data is described in [34]: it mainly consists of two clock-synchronized DVB-T receivers used as general-purpose software-defined radio sources. The sampling rate is 2.048 Msamples/s and data are collected using the GNURadio framework [44] using two Osmocom sources to display real-time cross-correlation peak values for assessing the quality of the data.…”

“…Compared to the batches algorithm, the proposed algorithm can achieve range-Doppler maps with an improved resolution and a reduced sidelobe level while maintaining the real-time processing capacity. These concepts were experimentally demonstrated using a low-cost PBR system implemented with digital video broadcasting-terrestrial (DVB-T) receivers, as described in detail in the accompanying article describing the hardware setup [34].…”

Capteurs acousto-électriques radiofréquences – Modes d'interrogation

“…L'argumentaire sur la section efficace RADAR équivalente d'une cible à une distance de 150 m qui renverrait un signal de la même puissance qu'un transducteur à onde élastique conc ¸u comme cible coopérative se déroule comme tel : 1) l'équation du RADAR monostatique annonce une décroissance de la puissance rec ¸ue comme la puissance 4ème de la distance d en supposant que la cible ponctuelle se comporte comme source d'une onde sphérique après intersection de la puissance incidente issue de l'émetteur, 2) la section RADAR équivalente σ (en m 2 ) est remplacée par les pertes d'insertion du transducteur IL définies comme le rapport de la puissance incidente à la puissance rétrodiffusée, et par soucis d'homogénéité, nous remplac ¸ons σ par λ 2 .IL avec λ la longueur d'onde électromagnétique 3) premier cas, un résonateur (décroissance de la puissance de 8,7 dB/τ avec τ = Q/(πf ) la constante de temps de décroissance du signal issu du résonateur de fréquence de résonance f et de facteur de qualité Q) : à paramètres du bilan de liaison égaux (gain d'antennes), ILλ 4) second cas, une ligne à retard (pertes d'insertion typiques de 30 dB dans la bande radiofréquence de 2400 MHz pour laquelle λ = 12, 5 cm), alors l'application numérique en prenant d SAW = 1 m (cas d'une l'antenne isotrope) donne σ = λ 2 × 700 2 et nous n'avons plus qu'une cible carrée de 90 m de côté. Ces sections RADAR sont typiques des mesures de réflexions de batiments lors des mesures en RADAR passif [46]. 5) de telles cibles limitent la capacité de détecter le signal d'un capteur à longue distance, mais le cas pathologique le plus dramatique est d'insérer un capteur dans une cavité électromagnétique résonante (autoclave, four) de facteur de qualité équivalent à celle du capteur.…”

Feasibility Study of Passive Bistatic Radar Based on Phased Array Radar Signals

“…PBR offers many advantages over conventional monostatic radar systems, including lower cost, harder to detect, higher immunity to electronic countermeasures, no requirement for frequency allocation, and the ability to counter stealth targets due to the bistatic configuration of PBR systems. Therefore, many kinds of civil illuminators have been exploited by PBR systems, such as FM radio [1], Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial (ISDB-T) [2], Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) [3][4][5], Long-Term Evolution (LTE) [6], Wireless Fidelity (Wi-Fi) [7], and Global Navigation Satellite System (GNSS) [8]. However, those communications signals are not designed for use in radar, which may cause ambiguities due to the signal structure [9], and the maximum detectable range may be small due to the limited transmitting power.…”