脉冲压缩在雷达中的应用及抗干扰性能研究

脉冲压缩技术已广泛应用于现代雷达中,应用该技术的雷达采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率,保证足够的最大作用距离,而接收时则采用相应的脉冲压缩方法获得窄脉冲,以提高距离分辨力,因而较好地解决作用距离和分辨力之间的矛盾。采用脉冲压缩技术的雷达具有较强的抗干扰性能。本研究对于几类脉冲压缩信号的优缺点进行了比较,对于脉冲压缩技术的实现方法及其抗干扰性能进行了分析。     

利用FPGA IP核来提升雷达脉冲压缩的性能

数字脉冲压缩技术是提高雷达系统分辨率的重要途径,它能够有效地解决雷达的作用距离和距离分辨力之间的矛盾。在不降低雷达作用距离的前提下提高雷达的距离分辨力。而数字脉冲压缩设计中存在无数固有的障碍和两难取舍的东西,这都显著地影响着脉压系统实时性和精度的提高。而通过优化的FPGAIP核来设计不但可以有效的克服和回避这些困难,而且可以有效的提高脉冲压缩系统的性能。     

基于MMSE的超宽带脉冲压缩雷达优化

针对脉冲压缩技术本身存在的距离旁瓣现象会使雷达探测到的邻近的弱目标信号被强目标信号的距离旁瓣所掩盖的问题。对超宽带脉冲压缩雷达信号进行优化处理,采用最小均方误差算法(MMSE)优化超宽带脉冲压缩雷达,通过计算机仿真表明,经过优化后的超宽带脉冲压缩雷达距离旁瓣得到明显抑制,同时在分辨力不受影响的情况下,更容易识别目标。     

一种提高脉冲激光测距中时间测量精度的方法

脉冲激光测距的应用非常广泛,其中提高测距精度是该项技术的核心之一.为实现脉冲激光测距的高精度,提出一种时间间隔测量的方法.设计采用单片机控制时间测量芯片,对发射脉冲和返回脉冲信号延迟进行测量,同时利用时间测量芯片对测量结果进行自动校准,并采用定比例时点判别可减小信号变化对时点判别的影响.通过定点测量,结果表明该方法简化了器件设计,达到了较高的测距精度,最后分析了影响脉冲激光测距精度的误差的原因.     

层析三维数字化测量原理及层析图像边缘 精度分析与标定

采用材料逐层去除与逐层光扫描相结合的方法，能同时测量具有复杂内外轮廓的零件，且内外轮廓具有相同的精度．根据要求，系统的精度可达到5．4　μm，分辨力可达到2．6　μm．系统地阐述了该系统的测量原理和测量的各部分组成．在开发的样机上用标准量块对系统的层析图像精度进行了分析及标定．     

脉冲压缩技术在空管一次雷达中的应用

基于一次雷达在防止军民航飞行冲突方面有着特殊的意义和作用,国内很多机场都有一/二次合装雷达。大多数的一次航管雷达都采用了脉冲压缩技术,脉冲压缩技术最显著的特点是在不增加峰值功率的情况下,既保证了雷达作用距离,又提高了距离分辨力。文中对线性调频脉冲压缩的基本概念,频谱和压缩原理进行了分析,总结了脉冲压缩技术的优点,给出了实际应用中的一个模型。     

层析三维数字化测量原理及层析图像边缘精度分析与标定

采用材料逐层去除与逐层光扫描相结合的方法,能同时测量具有复杂内外轮廓的零件,且内外轮廓具有相同的精度．根据要求,系统的精度可达到５．４μｍ,分辨力可达到２．６μｍ．系统地阐述了该系统的测量原理和测量的各部分组成．在开发的样机上用标准量块对系统的层析图像精度进行了分析及标定     

线性调频超声信号脉冲压缩的实时实现

编码脉冲在不增大发射峰值功率的前提下,通过增大时宽-带宽积显著提高超声平均发射功率,然后在接收端通过脉冲压缩恢复应有的纵向分辨力,并显著增强信噪比.利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计了一个中心频率为10 MHz的线性调频脉冲(chirp)发射和实时脉冲压缩系统,由FPGA控制DDS(direct digital synthesizer)产生chirp信号,送入模拟乘法器与窗函数相乘,经功率放大后作为发射脉冲,回波信号送回FPGA进行脉冲压缩处理,82μs的回波数据可以在230μs的时间里处理完毕.实验使用了中心频率10 MHZ、带宽7 MHZ、时长5μs的chirp信号.和单脉冲系统相比,在纵向分辨力没有明显损失的情况下,脉冲压缩方法使信噪比增强了12.8 dB,旁瓣抑制可以达到30.6 dB.     

基于SOPC的雷达信号产生器的设计与实现

根据直接数字波形合成(DDWS)原理,介绍了一种基于SOPC的雷达波形产生器的工作原理和实现结构.该设备可以模拟LFM信号、NLFM、脉冲信号等多种信号波形,具有较宽的多普勒调制和时间延迟调节功能,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能,准确评估雷达系统的分辨力、威力范围等技战术指标.     

基于锁相环的调频脉冲发生器

研究了现代全相参体制脉冲压缩雷达所要求产生的相参的调频脉冲。为此设计了基于锁相环的调频脉冲发生器，其结构包括锁相环路，扫频控制模块和幅度加权模块。在一定的扫频波形下，选取合适的环路参数。基于锁相环的调频脉冲发生器可以灵活地更改脉冲参数，不仅可形成线性调频信号，也可形成非线性调频信号。此方案已在某全相参雷达中得到应用，并测量了输出信号的功率谱，测量结果与计算值相当一致。     

利用纠缠—压缩光脉冲进行定位

在利用经典方法进行定位中,存在一个无法超越的极限,那就散粒噪声极限,为了突破该极限,使用了纠缠—压缩光脉冲,其同经典方法相比,测量精度上有了显著的提高,其中部分原因是因为用了纠缠态,另一部分原因则是用了压缩态。     

应用于脉冲快热中子分析技术中的新解谱方法

介绍了一种应用于脉冲快热中子分析技术中的新解谱方法。此方法采用9道计数的和去寻找元素特征γ峰的峰位，利用相对误差的最小值确定特征γ峰的左右边界。利用此方法，已经使测量精度达到了煤质分析的要求，并且研制出脉冲中子煤质快速分析仪。     

星载海洋雷达高度计准最佳最大似然估计系统

在简要介绍星载海洋雷达高度计的准最佳最大似然估计系统工作原理的基础上，根据星载海洋雷达高度计跟踪控制的要求，设计了星载海洋雷达高度计的准最佳最大似然估计系统。该系统将高度跟踪和ＡＧＣ（自动增益控制）、斜率跟踪有机地结合起来，可对星载海洋雷达高度计的工作实行有效的控制，获得各项参数的较高测量精度。     

基于TMS320C6x的调频步进雷达数字信号处理机

研究利用步进频结合调频子脉冲信号体制实现雷达的距离高分辨力。首先从理论上分析该信号的信号处理算法,然后通过仿真验证其处理算法的可实现性。在硬件设计的基础上,通过仿真分析ＴＭＳ３２０Ｃ６２０１的有限字长效应对调频步进雷达信号处理机的影响,利用ＴＭＳ３２０Ｃ６２０１实现了步进频结合调频子脉冲信号的压缩处理,并提出了有限字长效应的解决方案。利用步进频结合调频子脉冲信号体制,可以实现雷达的距离分辨力的Ｎ倍     

基于相关拟合校准技术的MEMS平面微运动纳米精度测量

微电子机械系统（MEMS）谐振器周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数为MEMS器件的设计提供重要参考．提出一种基于相位相关技术的亚像素运动估计算法,可对相关拟合方法进行误差校准补偿,从而提高对物体运动的分辨力,实现纳米精度测量．利用该算法对MEMS器件的运动历程做分析,得到特定驱动频率下MEMS器件的幅度一相位曲线．利用扫频测量原理,获得了MEMS器件的幅频特性．实验结果表明,该方法具有较好的测量精度,测量分辨力优于5nm．     

对双频高度计后向散射系数标准关系的修正

为了提高双频雷达高度计降雨情况下风速反演精度,确立合理的标准关系.采用Jason-1的7年半统计资料,通过多项式拟合的方法导出了新的标准关系.统计结果表明,该标准关系精度明显高于Quartly与Yang所建立的标准关系精度.该关系式为今后的双频雷达高度计的降雨反演提供了新的理论依据.在统计回归过程中,亦发现该标准关系可...     

一种宽带脉冲信号检测算法

提出了一种能够实时检测雷达脉冲信号的自相关算法。相对原有相关算法,该算法提高了窄带脉冲信号脉宽和到达时间的测量精度,并具备对宽带脉冲信号检测和时域参数估计的能力,且易于硬件实现。讨论了不同信噪比下使用最优门限能够达到的测量精度,并将该算法在FPGA中实现。仿真结果证明该算法在实时处理环境中具有较好的检测性能。     

一个高性能数字脉冲压缩系统的研制

研究采用通用数字信号处理器（ＤＳＰ）实现高性能、高精度的数字脉冲压缩系统。建立以通用ＤＳＰ芯片－ＴＭＳ３２０Ｃ３１为核心的硬件平台,通过编程实现傅叶变换和反傅里叶变换,采用频域快速卷积法实现脉冲压缩系统。提出了一种流水处理结构,设计并实现了一个高性能的数字脉冲压缩系统并讨论了实现中的关键问题,分析了该系统性能,给出了部分实验结果。得到了采用通用ＤＳＰ实现高精度、高性能的数字脉冲压缩系统的一种实现方     

基于子空间投影的SFGPR压缩感知成像算法

针对传统压缩感知SFGPR成像重建算法在强杂波测量环境中往往会失效的问题,提出一种基于子空间投影杂波抑制技术的SFGPR压缩感知成像重建算法.该算法首先在每个天线测量位置通过压缩感知测量模型重建所有的频域原始均匀采样数据,然后采用子空间投影杂波抑制技术滤除较强的地面回波,最后结合稀疏重建算法对地下目标图像进行压缩感知重建.实验数据处理结果验证了所提方法的有效性和准确性.     

一种改进的非线性调频信号波形设计方法

研究非线性调频信号波形设计方法。依据相位逼留原理,采用动态优选法,给出了一种改进的非线性调频信号波形设计方法。该方法可以根据脉冲压缩输出波形峰值主副比或者主瓣宽度的具体要求设计出更加实用的非线性调频信号波形。增加了波形设计的灵活性,运算量小,设计速度快。采用该方法的波形脉压输出主副比低、设计算例结果表明了该方法的有效性。