“LFMCW雷达信号多周期模糊函数分析”再研究

针对郭磊等人的论文"LFMCW雷达信号多周期模糊函数分析"中关于线性调频连续波(LFMCW)雷达信号单周期模糊函数的推导及其单周期、多周期距离自相关函数和模糊图仿真有误的情况,该文从周期调制连续波信号的单周期模糊函数定义出发,推导出LFMCW信号的单周期模糊函数,利用单周期模糊函数与周期模糊函数的关系获得LFMCW信号的周期模糊函数。仿真结果表明,LFMCW信号的单周期或周期模糊函数具有奇数个完整的"斜刀刃"和2个"半斜刀刃";周期速度自相关函数是单周期速度自相关函数在多普勒域的N(N为周期数)倍压缩;周期距离自相关函数是其单周期自相关函数的N次复制。     

多普勒频率偏置LFM信号的模糊函数分析

线性调频（linear frequency modulation , LFM）信号是研究最早、应用也最广泛的一种脉冲压缩信号,当LFM回波信号有较大的多普勒频移时,匹配滤波器仍能起到良好的脉冲压缩作用,这使得多普勒频率偏置技术得以应用。由于需要对发射信号进行多次周期扫频来获得目标的速度信息,本文根据模糊函数定义推导了多周期多普勒频率偏置线性调频（Doppler frequency shifted linear frequency modulation, DFS-LFM）信号的模糊函数以及不同DFS-LFM信号的互模糊函数,并对DFS-LFM信号参数与雷达距离和多普勒分辨性能进行了分析。分析结果表明,多周期LFM信号进行多普勒频率偏置后,分辨性能不受影响;对于多个不同多普勒频率偏置的LFM信号,距离和速度分辨能力不受影响但其最大不模糊多普勒谱宽发生改变且与频率偏置间隔有关。当多普勒频率偏置间隔大于目标最大多普勒频移时,既不会影响目标的多普勒速度分辨性能,又能充分利用多普勒频谱,降低了系统对工作频率及带宽的要求。     

多普勒频率偏置线性调频信号的模糊函数分析

线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号是研究最早、应用也最广泛的一种脉冲压缩信号,当LFM回波信号有较大的多普勒频移时,匹配滤波器仍能起到良好的脉冲压缩作用,这使得多普勒频率偏置技术得以应用。由于需要对发射信号进行多次周期扫频来获得目标的速度信息,根据模糊函数定义推导了多周期多普勒频率偏置线性调频(Doppler frequency shifted linear frequency modulation,DFS-LFM)信号的模糊函数,以及不同DFS-LFM信号的互模糊函数,并对DFS-LFM信号参数与雷达距离和多普勒分辨性能进行了分析。分析结果表明,多周期LFM信号进行多普勒频率偏置后,分辨性能不受影响;对于多个不同多普勒频率偏置的LFM信号,距离和速度分辨能力不受影响但其最大不模糊多普勒谱宽发生改变且与频率偏置间隔有关。当多普勒频率偏置间隔大于目标最大多普勒频移时,既不会影响目标的多普勒速度分辨性能,又能充分利用多普勒频谱,降低了系统对工作频率及带宽的要求。     

复合线性调频信号的模糊函数分析

为提高单斜率线性调频信号的距离速度联合分辨力,提出了一种正负双斜率的复合线性调频信号,推导并分析了该信号的模糊函数。仿真得到了复合线性调频信号以及单斜率线性调频两种信号的模糊函数图、-3 dB模糊度图、距离模糊函数图以及速度模糊函数图,对比研究发现复合线性调频信号相对单斜率线性调频信号具有更好的速度分辨力和距离速度联合分辨力。     

基于脉间中断调频连续波的高空慢速单基机载SAR成像

调频连续波用于高空慢速单基机载SAR成像时,收发隔离和远距离探测都是亟待解决的问题。结合高空慢速运动平台的特点,提出了一种脉间中断调频连续波(Inter-Pulses Interrupted Frequency-Modulated Continuous Wave, IPIFMCW)的信号模型,通过载频不同的门控信号调制多个发射信号,设置较大的脉间中断时间,将子脉冲回波差频信号在快时间域时移合成大带宽信号,实现高空慢速机载SAR成像。通过与脉间中断调频连续波(FMICW)的理论分析比较,说明该方法不仅解决了收发隔离难题,同时满足高空机载SAR远目标成像需求,避免出现距离模糊。最后结合频率变标算法(FSA)实现了基于IPIFMCW信号的高空慢速单基机载SAR成像。     

随机噪声雷达信号性能分析

针对随机噪声信号的分辨能力,推导出了不同功率谱形式的噪声信号的雷达目标距离分辨率表达式。理论分析基于信号的时间相关函数,利用Taylor级数和高次方程求解方法。理论结果表明:在相同的信号带宽情况下,具有高斯功率谱形式的噪声信号比矩形功率谱噪声信号具有更好的距离分辨率,也比常规线性调频信号有更高的距离分辨率,但高斯功率谱形式的噪声信号和线性调频信号可以具有相同的能量。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

随机噪声调频信号带宽分析

随机噪声雷达由于具有低截获率,抗干扰能力及电磁兼容能力等一系列特点,得到了广泛的重视.介绍了一种随机噪声调频雷达信号,对它的自相关函数和频谱函数进行了详细的推导.通过理论分析和计算机仿真总结了不同条件下随机噪声调频信号带宽的计算方法.利用对带宽的分析,进一步讨论了带宽对信号分辨率和截获率的影响.仿真结果表明,噪声调频信号易于实现宽带特性,并且在大带宽的条件下具有良好的分辨率和低截获性能.     

LFMCW雷达距离分辨力的分析及改善

为了提高线性调频连续波（linear frequency modulation continuous wave,LFMCW）雷达的距离分辨力,一方面提出了一种“八段交叉” 开环校正法对调频线性度进行校正,另一方面根据基于FFT的LFMCW雷达实际距离分辨力与带宽和频率分辨率的关系,选择2 GHz 大带宽和4 096点FFT运算,并且计算频率时避?钇敌藕诺牟还嬖蚯颍厝」嬖蚯蚰诘氖萁性怂恪７抡婧筒馐允笛槎急砻骶鲜龃砗蟮睦状锞嗬敕直媪Φ玫揭欢ǖ母纳啤?     

雷达信号模糊函数的计算程序

本文给出一个计算雷达信号模糊函数的通用程序,可用于以矩形包络子脉冲为单元信号、并对它进行多重周期重复与多种调制的复杂信号。其适用范围很广,如单个矩形脉冲或多个相干脉冲串、脉冲持续期内的线性调频、相邻矩形脉冲的相位和频率编码、脉间频移和周期参差以及复数振幅加权等常用信号皆包括在内。并适用于脉冲和连续波及不同目标照射时间等多种情况。     

锥扫LFMCW雷达信号处理方法的研究

基于线性调频连续波及圆锥扫描理论,研究锥扫线性调频连续波雷达信号处理方法.针对回波信号的特点,将频域法运用于锥扫线性调频连续波信号.论证了该信号可以在距离高分辨率的基础上进行有效测角,分析了信号处理时频谱泄漏对系统造成的影响,并对泄漏进行了补偿.计算机仿真结果表明,该方法可应用于跟踪雷达的信号处理中.     

LFMCW信号距离-速度耦合特性分析

根据LFMCW雷达的测距和测速原理,分析了影响雷达性能指标的因素。根据LFMCW雷达的数学模型,分析了其距离-速度耦合现象,并得到了信号的模糊图,最后仿真完成了多种情况下雷达信号回波。     

线性调频连续波雷达的距离估算

针对线性调频连续波(LFMCW)雷达系统的结构特点,推导了LFMCW雷达的距离方程,证明了LFMCW雷达作用距离的四次方与其发射信号的时宽带宽积成正比,为LFMCW雷达的设计提供了工程计算的依据.     

导航星三角形分类选取算法研究

为减小星三角形的冗余度,生成三角形数量最少、分布均匀性好的导航星三角形信息表,提出了一种以支持向量机为基础的导航星三角形选取优化算法．该算法通过一种以统计学习理论为基础的支持向量机寻求最优决策分类面,在由导航星表所生成的三角形中提取导航星三角形．实验结果表明,本算法所生成的导航星三角形表中的星三角形数量少,所需存储空间小,空间分布均匀性良好．     

带有二次非线性项的耦合薛定谔方程组的精确解

通过几个变换,借助于多个辅助方程新的精确解,导出了具有二次非线性项的耦合薛定谔方程组的一些精确解,包括三角函数解,钟状、扭状孤波解以及Weierstrass椭圆函数解.     

非线性薛定谔(NLS)方程的包络周期波解

利用齐次平衡原则及F-展开法的思想求出了非线性薛定谔(NLS)方程多个包络周期波解,这些解在极限情形下可退化为包络冲击波解或孤波解.     

一种搜索LFM信号模糊函数主脊切面的快速算法

模糊函数主脊切面特征能较好地反映不同信号波形结构上的差异,但搜索信号模糊函数主脊切面的计算量非常大。提出了一种快速搜索线性调频(linear-frequency modulated,LFM)辐射源信号主脊切面的方法。该方法利用LFM信号的分数傅立叶变换模函数具有对称性,且单边单调的性质,采用先全局后局部方式搜索LFM信号主脊切面。实验结果表明,在不降低参数估计精度的条件下,该方法的计算量大大减少。     

Laplace算子谱函数的表达式

由theta函数的恒等式和Mellin变换,得到了特殊三角形上Laplican算子谱函数的严格表达式.作为一个简单应用,得到了一类无穷乘积的解析表达式.     

LFMCW雷达测距系统及其信号处理算法的设计

设计了一款基于ARM单片机的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距系统,其采用三角波调制的LFMCW雷达实现目标距离测量。介绍了LFMCW雷达的基本结构和实现目标距离测量的原理,并重点研究了LFMCW雷达测距系统的信号处理算法——快速傅里叶变换(FFT)和线性调频Z变换(CZT)联合的测距算法(FFT/CZT联合算法)的实现。经理论计算和MATLAB仿真分析表明,FFT/CZT联合算法可以显著提高计算效率和精度。     

基于水系多样性影响下的砂岩储层流体识别技术探讨

地层水矿化度变化大的地区测井解释难度大,易得出错误的解释结论。以测井响应机理研究为基础,依托阿尔奇公式中的电性、物性和含油性之间的关系,提出了水层底部包络线法、视地层水电阻率法和自然电位与电阻率乘积法。分别以水系相对集中的A井考查水层底部包络线法和视地层水电阻率法识别水系的准确性,以水系相对变化大的B井区考查自然电位与电阻率乘积法直接识别流体性质的实用性。结果表明,当水系相对集中为两套时,水层底部包络线法和视地层水电阻率法可以很好地识别不同水系,为在同一套水系中进行流体识别奠定了基础。当水系变化较大的情况下,自然电位与电阻率乘积法不受水系的干扰,直接识别流体解释符合率达到了80.9%,对于其他地层水矿化度变化大的地区有重要的借鉴作用。     

一种搜索LFM信号模糊函数主脊切面的快速算法

模糊函数主脊切面特征能较好地反映不同信号波形结构上的差异,但搜索信号模糊函数主脊切面的计算量非常大.提出了一种快速搜索线性调频(linear-frequency modulated,LFM)辐射源信号主脊切面的方法.该方法利用LFM信号的分数傅立叶变换模函数具有对称性,且单边单调的性质,采用先全局后局部方式搜索LFM信号主脊切面.实验结果表明,在不降低参数估计精度的条件下,该方法的计算量大大减少.