基于ESPRIT矩阵束法的UWB雷达目标特征提取

提出了一种基于ESPRIT矩阵束法的UWB雷达目标特征提取方法,该方法把提取信号极点问题转化为求解矩阵束的广义特征值问题。理论分析和数值仿真结果表明,这种方法与传统的Prony算法相比有明显地改进,能有效地提取出目标回波信号的极点和留数,并对随机噪声具有良好的抑制作用。该方法特别适用于UWB雷达或其它高分辨率雷达的目标特征提取。     

UWB雷达信号设计方法研究

本文首先讨论了高斯白噪声环境下超宽带（ＵＷＢ）雷达信号设计问题，提出了一种自适应最优波形设计方法。这种方法可以集中目标散射回波能量，从而大大提高了接收信号的信噪比；其次，对杂波干扰下的低能量相干目标环境，根据牛曼—皮尔逊准则提出了一种非线性方程牛顿迭代法，与现有的ＵＷＢ信号方法相比，信噪比要改善１０ｄＢ左右。     

UWB radar target recognition based on time-domain bispectrum

1 .INTRODUCTIONWith rapid development of computer technology ,modern radar is required to not only find and tracktargets but also extract ,classify and identify tar-gets which signatures have been detected by radar .Information and signatures of target can be extrac-ted fromamplitude and phase of echoes .But thosecan not be extracted using power spectrumbecauseit suppress phase information of signal , moreover ,the method can not eli minate clutter and noise .In recent years , the researc…     

Parametric estimation of ultra wideband radar targets

Based on the analysis of impulse response properties, a scattering model of ultra wideband (UWB) radar targets is developed to estimate the target parameters exactly. With this model, two algorithms of multiple signal classification (MUSIC), and matrix pencil (MP), are introduced to calculate the scattering center parame-ters of targets and their performances are compared. The simulation experiments show that there are no differ-ences in the estimation precision of MUSIC and MP methods when the signal-to-noise ratio (SNR) is larger than 13 dB. However, the MP method has a better performance than that of MUSIC method when the SNR is smaller than 13 dB. Besides, the time consuming of MP method is leas than that of MUSIC method. Therefore, the MP algorithm is preferred for the parametric estimation of UWB radar targets.     

基于高阶矩的改进Prony技术的雷达目标冲击响应极点提取

本文介绍了一种新的关于雷达目标冲击响应极点的方法。这种方法是根据高阶矩的特性对经典Ｐｒｏｎｙ法的一种改进，数值仿真结果表明这种方法对随机噪声具有良好的抑制作用。它特别适用于像冲激雷达（或其它超宽带雷达）这样的低信噪比环境下的目标识别及检测。     

Study of ultra-wideband radar signals-generated technology using two-channel signal generator

Synthesis of ultra-wideband (UWB) linear frequency modulation radar signals is a very important technology for microwave imaging, target identification and detection of low radar-cross-section (RCS) targets. A new method of UWB radar signals generation with two-channel signal generator is presented. The realization structure is given; the principle and errors of signal synthesis are analyzed. At the same time, an automatic adjustment measure of signal phase is proposed because of phase discontinuity of waveform in this method. The simulation experiment and analysis results indicate that radar signals with large instantaneous bandwidth can be generated by means of this method on the condition that the high-speed digital devices are limited.     

低信噪比下多频段雷达数据高精度相参配准

子带相参配准是多波段雷达数据融合技术首先要解决的问题,它直接关系到多波段数据融合的成败。基于数据相关与基于Prony模型的方法在弱噪声的条件下能取得比较理想的相参配准结果,但在噪声较强的条件下配准误差较大。本文分析了线性相位和固定相位对一维像的影响,在此基础上利用累加一维像的图像熵,提出了依据最小熵准则和非线性最小二乘拟合获得高精度相位参数估计的方法。仿真实验表明,本文所提出的方法在低信噪比条件下的参数估计精度优于现有的方法。     

基于雷达回波的UWB SAR方向图校准

低频UWB SAR系统具有较大的方位向积累角,天线方向图非均匀性对系统性能的影响不能忽略。利用接收信号空间和场景空间的对应关系,结合成像模型定性地讨论了天线方向图对系统性能的影响。考虑了距离校正因子、杂波、噪声和目标散射特性等因素后,给出基于脉压回波的天线方向图估计和校正的方法,并用计算机仿真验证了该方法的有效性。     

超宽带合成孔径雷达方程研究

超宽带雷达的相对带宽极大 ,波长变化范围大 ,带内系统特性也会随波长发生变化 ,常规雷达方程已不再适于超宽带雷达。从超宽带雷达天线、UHF/VHF波段接收机噪声温度以及最小可检测的信噪比三个方面研究了超宽带合成孔径雷达方程。修正了超宽带合成孔径雷达方程 ,消除了雷达方程中波长因子的影响 ,为超宽带合成孔径雷达的系统设计奠定了基础。     

基于姿态修正的目标RCS动态测量方法

相比于暗室和固定雷达平台的目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)精确测量方法,提出了基于姿态修正的目标RCS动态测量方法。该方法适用于机载、艇载、球载等移动雷达平台,以有源标准目标作为参考目标,创建了雷达天线方向性因子修正方法、有源标准目标天线方向性因子修正方法、极化不一致性估算方法以及空间几何关系计算方法,实现对目标RCS的动态测量。利用S波段机载雷达对方法的有效性进行验证,结果表明:该方法具有较高的测量精度和试验可操作性,可为外场目标RCS的动态测量提供重要的技术支持。     

适用于宽带雷达的非相干杂波抑制方法

针对常规窄带雷达中的杂波抑制通常采取MTI或MTD的相干处理的实现方法,在宽带条件下,提出一种新的杂波抑制方法———非相干动目标显示(NMTI)方法,即通过雷达回波信号的瞬时位移来检测运动目标。从地面雷达杂波的模拟出发,对宽带雷达条件下的NMTI方法作了较深入的仿真研究。在相应的速度条件下,信杂比改善因子指标能够满足实际应用要求。同时,其实现过程比相干处理更加简单,降低了系统设计的复杂性。该方法可有效应用于宽带雷达的杂波抑制处理中。     

无载频超宽带雷达的梳状谱干扰技术

针对传统干扰技术难以对超宽带雷达实现有效的干扰,提出了梳状谱干扰新技术。该技术在雷达信号带宽内将干扰信号集中在随机的某些频率点附近,在不改变干扰信号总能量的前提下提高了超宽带雷达信号带宽范围内部分区域的干扰信号强度,破坏雷达回波信号的相干性。以无载频超宽带雷达为研究对象,分析了该干扰新技术的机理。通过仿真实验,将该方法与噪声干扰进行比较,证明了该技术的有效性。     

利用组合脉冲解决超宽带雷达中探测盲区问题

为了解决脉冲压缩技术运用于超宽带（ultra-wideband,UWB）雷达系统中在增加其最远探测距离的同时也增加了探测盲区这一问题,提出一种利用长短脉冲相组合的伪随机（pseudo random noise, PRN）码调制的二相编码UWB信号作为雷达信号发射源,在满足短脉冲的最大探测距离大于长脉冲的最小探测盲区的条件下,解决UWB脉冲压缩雷达系统探测盲区的问题。Matlab仿真结果表明了理论分析的正确性及所提出的方法可以很大程度减小雷达探测盲区,说明所提出方法的可行性与优越性。     

一种基于低分辨雷达的目标识别方法

讨论了一种基于低分辨雷达的目标(飞机)识别方法,描述了这种识别方法所依赖的硬件平台即目标回波数据采集系统的组成及工作原理,阐述了一种基于低分辨雷达的目标粗分类(目标大、中、小等粗略属性的判别)的方法,研究了低分辨条件下目标特征描述的思路, 尝试利用这些方法进行目标属性的粗分类以及进行机群目标架次的判别。现场实验表明,这 些方法是可行有效的,对于提高常规低分辨雷达的性能有着重要的意义。     

新型超宽带脉冲探地雷达接收机的设计与研制

基于等效时间采样原理,提出了一种新型超宽带脉冲探地雷达接收机的设计方法,并研制了实用的超宽带接收机模块,其关键电路包括皮秒级采样脉冲产生电路、肖特基二极管平衡取样门、信号保持与放大电路以及微带魔T结构。该接收机的采样带宽为4 GHz,与理论计算值相一致,采样效率高达40%。实验测试表明,接收机等效采样后重建的基带信号波形与原始微波信号形状吻合度好,证明该接收机具有良好的超宽带特性,满足脉冲探地雷达回波信号接收要求。     

针对分布式雷达网的多帧联合航迹起始方法

分布式雷达网相对于单站雷达系统而言, 可以通过信息融合、协同探测等技术获得目标探测性能的提升。然而实际应用中, 目标相对于各个雷达站距离和视角通常不同, 往往存在某些雷达站由于信噪比较低无法捕获成功。针对上述问题, 充分依托分布式雷达网信息共享的优势, 提出一种多帧联合航迹起始方法。首先将已经成功建立目标航迹的雷达站获取的跟踪信息, 传递至尚未发现目标的雷达站, 并基于该跟踪信息建立预测波门, 设计预测波门内的多帧联合检测方法, 最终根据检测结果完成目标航迹起始。仿真试验表明, 所提方法可以实现航迹起始性能的提升。     

FOPEN UWB SAR 抑制窄带干扰的波形设计及处理

针对叶簇穿透超宽带合成孔径雷达面临其他多种电子系统的频谱干扰问题,提出一种在干扰频带设计陷波的相位调制雷达波形设计及频域处理方法。在建立最大化使用频带和干扰频带能量之比的模型基础上,通过相位域求解共轭梯度以较快的收敛速度得到近似最优相位调制波形。基于发射信号频谱研究了频域匹配处理和距离旁瓣频域抑制加权技术。通过该波形设计及处理方法,可以灵活并有效地完成抗窄带干扰,且易于工程实现。     

Calibration method of phase distortions for cross polarization channel of instantaneous polarization radar system

A novel poladmetric calibration method for new target property measurement radar system is presented.Its application in the real radar system is also discussed.The analysis indicates that instantaneous polarization radar (IPR) has inherent cross-polarization measurement error.The proposed method can effectively eliminate this error,and thus enhance the polarization scattering matrix (PSM) measurement precision.The phase error caused by digital receiver's direct iF sampling and mixing of two orthogonal polarization channels can be removed.Consequently,the inherent error of target polarization scattering measurement of the instantaneous polarization radar system is well revised.It has good reference value for further plcarimetric calibration and high practical application prospect.     

运用目标回波来识别目标的探讨

本文根据雷达目标脉冲响应的极点不随视角而变的特点,选用目标的固有极点作为目标识别的特征。对于目标回波的极点提取,介绍了时域的Prony法,推导了抵消脉冲法,评价了它们的优缺点。总结以上两种方法,提出了选用上两法的P次多项式的系数为特征的特征参数法,井把性能优良的Burg算法运用于特征参数法中。最后,对这三种方法进行了计算机模拟识别的比较。     

高距离分辨雷达用相关滤波提高目标检测性能

当目标被大时间带宽积的信号照射后，其回波特性并不呈现出点目标特性。对于这种目标回波信号的检测可以利用相关滤波的方法。本文将叙述相关滤波法的原理和性能。由于采用此法可以提高目标信号／噪声比，因而也可使低ＲＣＳ（雷达反射截面积）目标检测性能得到提高。