双基地多载频MIMO雷达目标运动参数估计

双基地多载频多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达采用稀布阵发射多载频调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)信号,阵列接收目标回波。本文分析了双基地多载频MIMO雷达的信号模型,提出将多项相位变换和解调频技术结合来进行目标运动参数估计的方法,从而大大减少了运算量。针对多载频MIMO雷达提出了一种新的解速度模糊方法,该方法原理简单、易于工程实现,且速度估计精度较高。仿真结果表明,本文方法能够对目标运动参数进行有效估计。     

基于双线性间断调频信号的运动参数估计方法

为了解决线性调频雷达存在的距离速度耦合问题,设计了一种采用线性频率调制和频率跳变技术的双线性间断调频脉冲信号。建立了大占空比双线性间断调频脉冲信号的回波模型。分析了高速运动对stretch处理后回波信号相位的影响,给出了一种基于时域互相关、FFT运算和运动补偿技术的运动参数估计的具体步骤。最后通过仿真验证了双线性间断调频脉冲雷达信号的可行性和运动参数估计方法的有效性。     

Chirp雷达对高速运动目标有效相参积累的算法研究

首先详细分析了包络走动对积累信噪比的影响因子,然后分别给出了最优相参积累和包络插值移位补偿相参积累两种积累途径,通过分析得出后者对包络走动补偿精度要求不敏感的结论,在低信噪比条件下能够实现较长时间有效相参积累。仿真结果显示,包络插值移位补偿相参积累法适合不同的应用需求,在-8dB和200个积累脉冲的条件下输出信噪比损失小于3dB。     

基于宽带LFM雷达的弹道目标精确测速方法

由于弹道中段末期稀薄大气对轻诱饵具有明显的减速作用,精确的速度测量是该阶段真假目标识别的重要途径之一。提出了一种基于宽带线性调频(linear frequency modulation,LFM)雷达回波信号的精确测速方法,该方法对雷达中频回波信号相位差进行最小二乘参数估计,完成弹道目标速度的精确测量。针对低信噪比条件下的精确测速问题,采用恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测与形态学滤波相结合的技术对噪声进行抑制,有效地提高了算法的鲁棒性和测速精度。对典型弹道目标的动态雷达特征信号及测速算法进行了仿真和分析,验证了算法的有效性。     

用迭代方法精确实现FMCW信号的线性调频

本文从理论上提出了一种线性调频连续波(FMCW)信号调频线性度校正的迭代算法,该算法可精确地实现线性调频,利用迭代过程中的频率误差函数可进行线性度测量.基于此,研制了FMCW信号线性度校正与测量系统,对3mm波VCO的实验结果表明,校正后的最大瞬时线性度优于0.016%,均方根线性度优于0.007%.     

LFMCW雷达多目标距离-速度联合配对法

针对线调频连续波雷达双差拍 傅里叶处理中的多目标配对问题,提出一种距离 速度联合配对法。基于多周期积累的分析,得到对应于不同延时区间的二维谱峰值频率的表达式以及相应的解耦合公式。根据双差拍-傅里叶处理的特点定义了两次差拍处理各自的有效测量区间,利用目标距离信息剔除非有效区间的虚假目标。进一步分析了各区间谱峰距离频率的特点,制定了重叠区目标的判断准则,可以对重叠区内的目标进行正确分类并剔除虚假目标。最后结合MTD-速度配对原理,利用目标模糊多普勒信息完成最终的配对操作。仿真结果验证了本文方法的有效性。     

高精度LFM信号参数估计的谱校正方法

为精确估计噪声背景下线性调频（linear frequency modulation, LFM）信号的调频率和中心频率等参数,提出了一种基于Radon模糊变换（Radon-ambiguity transform, RAT）和分数阶傅里叶变换（fractional Fourier transform, FRFT）的离散谱校正估计方法。该方法将LFM信号的调频率和中心频率估计问题转化为模糊域和分数阶Fourier域上的两次一维谱峰搜索过程,并且通过对矩形窗截断的LFM信号的RAT和FRFT谱线结构分析,将能量重心谱校正法引入两次谱峰搜索过程,在不增加运算量的基础上实现了谱峰位置的超分辨率估计,较大幅度地提高了信号的参数估计精度。仿真结果显示,对于单分量LFM信号情况,该方法对信号的RAT和FRFT谱峰位置的校正误差分别降到了扫描步长的1.55%和4.94%,证明了该方法的有效性。     

基于航迹关联的STLFMCW雷达多目标配对

首先分析了STLFMCW雷达估计目标径向运动速度的原理。针对利用频谱特征进行目标配对求取速度方法存在的缺陷,将多目标跟踪技术应用于目标配对,分别对上、下扫频段多目标回波起始"局部航迹",在"局部航迹"正确起始后,利用同一目标上、下扫频段内"局部航迹"的相关性实现了多目标配对;并通过配对确认矩阵的拆分减小了配对的多义性,从而显著提高了目标正确配对的概率。仿真结果表明,在复杂多目标与杂波环境下,该方法能有效实现上、下扫频段目标回波的正确配对。     

窄带雷达高速多目标检测及其运动参数估计

提出一种窄带雷达高速多目标检测和运动参数估计方法。利用"Dechirping"加滤波的方法对回波进行分离并且构造每个目标的回波矩阵,接着对每个回波矩阵构造相干相位补偿函数并进行补偿,从而实现信号能量的相干积累,有利于目标的检测。利用估计的多普勒信息可以获得目标的运动参数。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于线性预测滤波的抗速度欺骗干扰技术

针对调频连续波 (FMCW)雷达 ,提出了采用自适应线性预测滤波预处理实现速度欺骗干扰的检测。与直接对回波进行加速度补偿检测法相比 ,只需进行简单的门限检测即可判断干扰的存在及干扰参数估计 ,无需进行复杂的二维检测处理     

高精度景象匹配下的高速SAR平台定位和测速

针对目前惯导精度较低,不能精确地对高速SAR平台进行定位的问题,提出了一种基于数字地图高精度配准后再对高速SAR平台进行定位的方法。该方法通过得到SAR图像中所匹配点目标的位置信息来确定高速SAR平台的瞬时位置,将提高高速SAR平台的定位精度,其定位精度可在2~3 m之内。同时,还利用回波数据的多普勒信息对高速SAR平台瞬时测速的可行性进行了分析。最后,通过仿真实验证明了该方法的有效性。     

目标高速运动对一维像的影响及其校正方法

针对目标高速运动引起回波脉冲压缩结果展宽从而严重影响一维距离像质量的问题,提出了基于多分量调幅线性调频信号参数估计的校正方法。首先建立了宽带目标的多散射中心回波模型,定量分析了目标高速运动对高分辨雷达回波的影响。然后提出了多分量调幅线性调频信号参数估计快速算法,估计出目标高速运动引起的回波变化从而加以校正。仿真结果表明,提出的方法能有效校正目标高速运动对一维距离像的影响,并且对噪声具有很好的鲁棒性。     

自适应技术在高频地波雷达接收系统中的应用

针对当前高频地波雷达工作频段内的噪声干扰和弱目标受强目标的旁瓣干扰的问题,提出了一种代价函数为三阶统计量的自适应技术来消除干扰的新方案。该方案通过灵活设计频谱监测部件的工作方式,不但能使雷达工作在干扰较低的频段,而且还可充分利用频谱监测所得的外界噪声数据。主要是依据噪声之间具有强相关性而噪声与有用回波信号之间不相关,从而可通过自适应方法实时调整系统参数实现对上述两问题的解决。     

重力扰动对高精度激光陀螺惯导系统ZUPT的影响分析与补偿

高精度激光陀螺惯导系统广泛应用于车载自主定位定向当中。当不存在外部测速设备的条件下,一般采用零速修正（zero velocity update,ZUPT）对导航误差的发散过程进行约束。常规ZUPT导航算法中重力矢量采用正常重力模型计算获得,忽略了重力扰动对导航精度的影响。考虑到车载自主导航系统对定位精度的要求,本文从重力扰动对惯性导航误差的影响机理分析入手,指出重力扰动是影响高精度ZUPT导航精度的最主要误差源之一。设计提出了两种适用于车载应用的重力扰动实时补偿方案,并在重力扰动变化剧烈的山区地带进行了长距离车载试验。试验结果表明,对于同一组跑车数据,导航时间2 h ZUPT间隔10 min,激光陀螺惯导系统的水平定位精度由补偿前的8.93 m提高到了补偿后的3.75 m,高程定位精度由补偿前的1.63 m提高到了补偿后的0.80 m。重力扰动补偿方法具有重要的工程应用价值。     

Estimation of detection threshold in multiple ship target situations with HF ground wave radar

A credible method of calculating the detection threshold is presented for the multiple target situations, which appear frequently in the lower Doppler velocity region during the surveillance of sea with HF ground wave radar. This method defines a whole-peak-outlier elimination (WPOE) criterion, which is based on in-peak-samples correlation of each target echo spectra, to trim off the target signals and abnormal disturbances with great amplitude from the complex spectra. Therefore, cleaned background noise samples are obtained to improve the accuracy and reliability of noise level estimation. When the background noise is nonhomogeneous, the detection samples are limited and often occupied heavily with outliers. In this case, the problem that the detection threshold is overvalued can be solved. In applications on experimental data, it is verified that this method can reduce the miss alarm rate of signal detection effectively in multiple target situations as well as make the adaptability of the detector better.     

系统动力学运算过程图分析方法——以供应链模型参数调控延迟计算为例

针对系统动力学仿真方法存在的两个问题，一是仿真结果的数值输出，其数值大小动态变化过程直观性差，不利于理解与应用；二是因仿真程序内涵与计算过程被隐藏，使得流图模型的因果链、仿真方程、仿真程序、仿真数值结果间的内在关系不能较好地展示出来.论文以供应链模型的仿真数值输出为例，首先将流图的因果链与仿真方程相结合建立运算因果链，将运算因果链与仿真方程相结合建立数据过程顶点，进而将数据过程顶点集合与运算因果链组合成"运算过程图"，展示变量顶点值计算过程，解决仿真数值输出难以理解的问题.接着，进行单参数调控延迟量的仿真规律研究，推导出单参数调控延迟量计算的2个定理，为相关参数调控的延迟计算及理论分析提供依据.文章提出的运算过程图具有3个功能：1）直观展示仿真数值计算过程；2）揭示系统动态变化规律，为模型仿真规律展示和研究提供一个新平台；3）验证系统动力学模型的可靠性.