基于改进小波脊线的PSK信号载频提取技术仿真

针对低截获概率(LPI)雷达中相位编码(PSK)信号的二相编码(BPSK)、四相编码(QPSK)信号载频估计,提出了小波脊线迭代法下PSK信号载频提取技术及其抗噪性能,分析了其在载频提取中迭代初始参数选取、迭代结果精度以及发散点迭代等不足,给出了用于PSK载频提取的改进小波脊线。改进方法在发挥运算量小、抗噪性能的同时,提高了PSK信号载频估计精度。MATLA仿真验证了改进算法的有效性,表明其较传统相位差分法信噪比门限降低了5dB。     

基于功率谱形态学运算的LFM信号参数估计

针对当前线性调频（linear frequency modulation, LFM）信号参数估计算法中存在的估计精度与计算量的矛盾问题,提出了一种基于功率谱形态学运算的信号参数估计算法。该算法根据LFM信号参数与功率谱形状特征的关系,实现了LFM信号参数估计。仿真试验表明,在信噪比为-5dB时,LFM信号的调频斜率和起始频率估计精度分别比基于Radon模糊变换(Radon ambiguity transform, RAT)和分数阶傅里叶变换（fractional Fourier transform, FRFT）结合的离散谱校正算法提高了约2%和4.5%,带宽和脉冲宽度估计的均方根误差分别小于2.4 MHz和0.025 μs;当采样点不大于4096时,计算量比插值FRFT算法降低了约70%,证明了该算法具有高估计精度和低运算量的优点     

一种Frank码脉压信号的检测与参数估计方法

针对低截获概率(LPI)雷达中常用的一类多相编码(polyphase codes)信号(Frank码,P1,P3,P4码)的截获问题,研究了基于Radon-Wigner变换(RWT)的检测与参数估计方法。该方法利用这类多相编码信号具有与线性调频(LFM)信号相似的Wigner-Ville分布(WVD)的特性,通过Radon变换提取信号特征,同时实现信号的检测和参数估计。给出了应用该算法的具体步骤,分析了算法性能。以Frank码信号为例进行的仿真证明了该方法用于多相编码信号的联合检测与参数估计的有效性。     

欠采样条件下相位编码信号参数估计

针对宽频段的相位编码脉冲压缩雷达信号,提出了一种在时空欠采样情况下估计相位编码信号子脉冲码率、载频、到达角的时频空三维估计方法。该方法综合时频分析和阵列信号处理方法,利用相位编码信号短时傅里叶变换的幅相特性和非均匀L阵的解角度模糊特性,不需要相位编码信号先验信息,对所采用的时频分析方法具有自适应性,对阵列形式无严格要求,具有更实际的应用价值。仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于切割聚类的快速多分量LFM信号分离

针对多分量线性调频(linear frequency modulation, LFM)雷达信号检测和参数估计精度低、计算速度慢等问题,提出了一种基于小波变换的切割聚类拟合参数估计的算法。该方法首先通过小波变换得到信号的三维时频分布图,其次采用等高线截取提取出小波脊线,再找出脊线的交点,以交点为界对小波脊线图进行切割,利用模糊C均值聚类完成各LFM分量脊线的聚类,最后分别对每段脊线进行拟合加权,从而估计出多分量LFM信号参数。仿真结果表明,与基于Hough变换检测直线方法相比,不仅在计算复杂度以及参数估计的准确度上都有较大的提升,而且当LFM信号分量达到4个以上亦有较准确的检测精度。     

基于HAF的参数化SAR宽带干扰抑制

宽带干扰(wideband interference, WBI)是合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)中常见的干扰形式之一,它的存在极大地损害了SAR图像的质量,且WBI抑制一直是SAR干扰抑制中的一个难题。首先,针对WBI难以识别的问题,本文提出一种基于相邻脉冲统计特性的WBI识别方法;然后,在此基础上给出一种新的参数化SAR宽带干扰抑制方法,该方法首先把宽带干扰建模为多项式相位信号(polynomial phase signal, PPS),进而利用高阶模糊函数(high-order ambiguity function, HAF)以及相应的解模糊的方法来精确估计PPS的相关参数,从而将WBI信号转化为窄带干扰(narrowband interference, NBI)信号,然后利用现有的NBI信号抑制方法得到去除干扰后的回波信号;最后,计算机仿真结果和实测数据处理结果验证了本文提出方法的有效性。     

SAR图像中内波参数提取方法研究

海洋内波在星载SAR图像上表现为明显的亮、暗带 ,通过SAR图像分析可以提取其波长和传播方向参数。小波分析在频域和空域具有局部细化特性 ,在内波信号分析有很大的优势。在预处理阶段 ,二维小波分析软阈值方法可对图像进行噪声滤除。小波变换能量分布法与小波变换极大模值法估计内波波长各有特点 ,小波变换极大模值法估计波长精度较高。选用小波变换极大模值法对SAR图像剖视图进行分析 ,估计内波波长 ,并利用Radon变换方法检测内波的方向 ,取得了良好的结果     

基于二相码的PD雷达解模糊及遮挡方法

为避免二相编码脉冲多普勒(pulse Doppler, PD)雷达的速度以及距离模糊，采用高脉冲重复频率工作(high pulse repetition frequency, HPRF)模式，并在多个脉冲间采用互相关峰值较低的二相编码信号，在接收端对多个发射脉冲间的回波信号进行数据重排，然后进行脉冲压缩、动目标检测，最终得到的峰值可无模糊体现目标的速度和距离。为减小PD雷达的工作盲区，采用了小的发射脉冲时间宽度，即二相编码信号的码片长度；为避免PD雷达的发射脉冲遮挡，采用两种HPRF发射正交二相编码脉冲信号。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

调频脉冲串信号的宽带分辨力分析

现有的分辨力和调频脉冲串（pulse trains of frequency modulated, PTFM）信号参数间的定量关系是在窄带条件下基于窄带模糊函数给出的。宽带条件下,应采用宽带模糊函数(wideband ambiguity function, WAF)分析调频脉冲串信号的分辨力,而基于宽带模糊函数的分辨力方程难以直接求解,为此提出一种基于宽带模糊函数的分辨力数值分析方法。该方法将分辨力表示成各单参数函数的连乘形式,综合运用方程求根和曲线拟合方法,求出单参数函数表达式,进而综合出分辨力的表达式。分析结果表明,该方法可明确给出宽带条件下分辨力和调频脉冲串信号各参数间的定量关系。该定量关系可指导调频脉冲串信号参数设计,提出的基于宽带模糊函数的分辨力数值分析方法对于其他形式宽带信号的分辨力分析具有参考价值。     

高速目标的相位编码步进频率信号分析

首先分析用步进频率雷达信号实现高分辨率的优缺点,给出了利用相位调制子脉冲来提高性能的相位编码步进频率信号形式;然后分析了其信号处理过程。与步进频率信号在高速目标下成像失真相比,相位编码步进频率信号的多普勒性能有很明显改善。同时,结合相位编码步进频率信号形式提出在高速目标情况下实现精确速度测量的两步估计方法。     

一种极化分集制导雷达及低截获概率信号设计

研究了一种基于极化分集阵列的主动式弹载相控阵雷达及其信号设计问题。阐述了该制导雷达极化分集阵列的设计思想和雷达系统结构;设计的雷达发射信号为：在脉冲内部采用线性调频或者相位编码脉冲压缩信号、在脉冲组之间采用时域波形和极化状态的同时捷变,采用脉冲压缩技术以实现高距离分辨率和探测距离,综合采用脉冲压缩技术和极化编码技术有效提高雷达的低截获概率性能,采用极化估值与检测技术提高雷达的抗干扰能力。建立了双极化发射信号的数学模型,论述了双极化回波信号的处理方法,仿真分析了其抗干扰性能。研究结果表明,该新体制制导雷达具有良好的抗移频干扰和延时干扰的能力,电子战性能更为优良。     

基于DRFM的间歇采样预测转发干扰分析

以对相位编码脉冲压缩雷达干扰为背景,分析了相位编码信号的编码特点,介绍了间歇采样直接转发和重复转发干扰的原理与干扰效果,在时域详细推导了相位编码信号的脉冲压缩处理过程。在此基础上提出了一种基于数字射频存储器的间歇采样预测转发干扰方法,在理论上分析了其干扰效果：可使相位编码脉冲压缩雷达产生多个导前、导后的逼真假目标。研究了码元的选择和重组对干扰效果的影响。通过仿真实验对文中分析的结论进行了验证。结果表明,间歇采样预测转发干扰比间歇采样直接转发和重复转发干扰具有更好的干扰效果。     

脉冲频率编码信号在高频地波超视距雷达中的应用

本文就脉冲频率编码信号应用到高频地波超视距雷达中，进行了较详细的波形设计和处理研究。分析表明，脉冲重复周期与目标回波的距离延时和径向多普勒速度分量无关。因此，若将重复周期参差调制方式融合到频率编码信号中，可使信号具备时－频调制双重随机性。有效地加强了信号自身抑制干扰的能力。信号的处理采用了时间窗匹配相关处理，消除了距离模糊并扩展了信号参数的可选择范围。本文还给出了脉冲频率编码信号的设计步骤和参数选择的约束条件。     

二相编码信号调制分析与识别

针对采用脉冲压缩体制的低截获概率雷达的应用场合,提出了一种识别二相编码脉冲压缩雷达信号的新算法。该算法基于信号的时频分析(小波分析和短时傅里叶变换),利用小波变换的相位尺度和载波尺度的模极大值特征辨识信号的相位调制规律,因而在无需计算全部小波系数的情况下,可快速地获得信号的数学模型,为算法在实际中的应用提供了良好的条件。给出了应用该方法的具体步骤,通过计算机仿真实验证明该算法的有效性。     

宽带相控阵雷达信号空时自适应仿真分析

常用的宽带雷达信号有线性调频脉冲信号、13位Barker码二相编码信号和频率步进信号等。在分析以上三种信号模糊函数的基础上，基于相控阵雷达空时自适应信号处理系统，针对以上三种不同信号的空时自适应处理进行仿真分析；在自适应处理过程中采用对角加戴SMI算法，使得自适应系统具有稳健性．仿真结果表明频率步进信号在距离高分辨应用场合中更具优势．     

Signal analysis and processing for random binary phase coded pulse radar

The application of the random binary phase coded signal in the CW radar system has been limited by the difficulty to isolate the tranmission and reception signal. In order to make use of the random binary phase coded signal, the random binary phase coded pulse radar (RBPC-PR) system has been studied. First, the average ambiguity function (AAF) of the RBPC-PR signal has been analyzed. Then, a statistical method of reducing the range sidelobe (RSL) is presented. Finally, a signal processing scheme of the RBPC-PR is developed. The simulation results show that by using the scheme, the jamming immunity of the system, the resolution and accuracy of distance and velocity have been improved, and the distance and velocity vagueness caused by periods can also be removed. The RSL can be reduced over 30dB by the statistical average method, thus the probability ambiguity caused by random noise can be avoided.     

多相脉冲压缩编码波形产生及压缩处理技术

由线性调频信号导出的P3、P4多相码是一类常见的脉冲压缩信号 ,这类信号具有一些有用的特性。主要研究了P3、P4多相码信号的数字波形产生及压缩处理方法 ,提出了两种基于直接数字合成 (directdigitalsynthe sis ,DDS)技术的多相码波形产生方法。分析讨论了几种降低输出旁瓣电平的压缩处理技术 ,即经典的窗函数幅度加权技术、最小二乘幅度和相位加权技术和压缩后两采样滑窗处理技术。给出了一些计算机仿真结果 ,表明了这几种压缩处理技术的有效性。     

极化编码脉压雷达信号的相关检测

针对相参雷达体制,提出了基于极化和相位编码的雷达信号相关检测方法。它是在用二相编码完成脉冲压缩的基础上,利用极化编码实现相关检测。该方法不但提高了雷达的检测性能,而且由于采用了新型的极化编码技术,可以提高雷达的抗干扰能力。在介绍极化编码及相关检测原理的基础上,利用理想编码信号和实际数据进行了计算机仿真,仿真结果证明了此方法的有效性。     

利用子带提取改善信号检测能力

对低截获概率(LPI)信号和低观察率目标检测的要求越来越高,在低信噪比下检测信号的方法也越来越受到关注。提出了一种基于小波变换的信号子带提取方法。在周期谱估计之前用小波进行信号分解,确定信号所在的子带,从而达到去噪的目的。同时提出相关法与周期谱估计相结合的方法,并证明该方法可进一步改善信号的检测能力。以电视发射信号的无源相干定位系统的回波信号和相位码信号为例进行了仿真实验。仿真结果表明,这种方法能在-21dB信噪比(电视信号)和-24dB信噪比(相位码信号)下检测出信号。     

时频栅格误差条件下的双基地MIMO雷达角度估计

研究了时频栅格误差引起的匹配滤波器失配下双基地多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达的角度估计问题。首先,建立了存在时延和多普勒频率栅格误差条件下的双基地MIMO雷达信号模型;其次,推导了正交频分复用线性调频信号和相位编码信号的栅格误差失配矩阵,并分析了其对目标收发角度估计的影响;再次,针对正交频分复用线性调频信号,提出了平行因子和最小二乘相结合的发射角度估计算法,该方法能够有效减小栅格误差失配矩阵对发射角度估计的影响;最后,仿真实验表明,栅格误差失配矩阵对相位编码信号的角度估计影响较小,但对正交频分复用线性调频信号的发射角度估计则会产生较大的影响,从而进一步验证了理论分析的正确性。