基于离散频率编码的PD雷达二维解模糊方法

针对脉冲多普勒雷达在中脉冲重复频率下同时存在距离模糊和多普勒模糊问题,提出了一种基于正交离散频率编码(discrete frequency coding,DFC)波形解二维模糊的方法.基于雷达循环发射的一组正交DFC信号,在回波脉冲压缩过程中,利用信号正交性进行距离模糊区域的分离,完成距离解模糊.通过多普勒模糊数遍历补...     

用于探测飞机的多普勒预处理相位编码信号

采用调频断续波（ＦＭＩＣＷ）或频率编码脉冲（ＦＣＰ）来探测飞机目标。飞机的高速运动所产生距离－多普勒耦合效应使信号波形参数难以选择。应用相参频率编码脉冲串信号（ＣＰＣＰＴ）较好地解决了距离－多普勒耦合问题。而相应的信号处理由三部分组成：多普勒预处理、脉冲压缩和多普勒后处理。由预处理获得的速度信息被用来提高脉冲压缩质量和距离跟踪。通过距离跟踪实现的多普勒后处理则能以较长相参积累获得较好的探测和速度分辨能力。上述成果均以数据仿真实例做了验证     

应用于SAR的一种波形及多普勒效应补偿技术

常规合成孔径雷达（ＳＡＲ）利用线性调频信号获得纵向距离高分辨,但一般要求系统瞬时大带宽和高速Ａ／Ｄ变换器。目前引起雷达界广泛关注的步进频率脉冲串波形可以在不要求系统瞬时大带宽和高速Ａ／Ｄ采样率的情况下获得径向距离高分辨［１］。着重研究分析此种波形在ＳＡＲ中的应用及其多普勒效应并提出一种纵向距离合成高分辨成像时的多普勒二次相位的补偿方法,从而消除了纵向距离分辨率的恶化和信噪比损失     

针对距离采样失配的多波形自适应脉冲压缩

针对距离单元内调频信号的回波采样点与目标点失配(即距离采样失配)时,引发回波采样波形与参考信号波形之间相位失配以及自适应脉冲压缩性能下降等问题,提出了一种针对距离采样失配的多波形自适应脉冲压缩(multi-waveform adaptive pulse compression, MWAPC)方法。所提方法将多基地自适应脉冲压缩(multistatic adaptive pulse compression, MAPC)方法应用到单基地雷达,首先将单基地雷达的原始发射信号过采样得到多个采样版本的发射信号,并将各种采样版本视为不同的波形;然后借助于自适应脉冲压缩对相位失配的敏感性,依次用不同采样版本的发射信号对回波信号做多波形自适应脉冲压缩构建距离维与采样维的二维输出,得到在距离单元内目标点与采样点的相对位置关系。实验证明,所提方法可根据多个采样版本的采样时序将自适应脉冲压缩的二维输出延展成一维。相比于常规脉压方法,所提方法不仅能抑制因采样失配而产生的距离旁瓣,还可获得超出传统脉压方法的分辨能力,在同一距离单元内区分出不同位置的目标。     

汽车雷达多域联合调制波形

针对汽车雷达时分复用(time-division multiplexing, TDM)多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)波形中存在的时间空间利用率低及高速目标多普勒模糊等问题，提出一种多域联合调制的汽车雷达波形。该波形在时域上进行脉冲重复间隔参差抖动，利用奇偶序列之间相位差实现速度解模糊，在频域和空域上通过多天线间的多普勒频率调制实现波形正交，提高了时间空间发射效率。仿真实验及基于汽车雷达波形验证系统的实测结果均验证了所提波形的有效性，与传统TDM-MIMO波形对比，所提波形具有更大的不模糊测速范围和相参积累增益，不仅对汽车雷达工程实践具有较强的应用价值，而且对低成本导引或防撞探测系统同样具有指导意义。     

基于MMSE估计的全极化雷达自适应脉冲压缩

针对同时极化测量体制雷达发射波形自相关和互相关特性相互制约的矛盾,提出了一种基于最小均方误差估计的全极化雷达自适应脉冲压缩方法,其核心思想是通过初始化滤波器得到各距离单元散射系数的先验信息,并结合对应极化通道的回波信号,根据贝叶斯原理估计得到每个距离单元的自适应滤波器,在分离各极化通道回波信号的同时实现脉冲压缩。通过设置典型的仿真场景,从检测概率和目标极化散射矩阵估计的均方误差两个方面分析了自适应脉冲压缩算法的性能。仿真结果表明,该算法能有效地抑制邻近距离单元的干扰和不同极化通道之间的互扰,比标准匹配滤波器更好地实现全极化雷达脉冲压缩。     

雷达高重频波形运动累积测距算法

提出了一类新的称为运动累积测距的测距算法,该测距算法基于运动效应通过雷达与目标间不同时刻的距离特点确定目标的距离值。运动累积测距算法工作在高重频(pulse repetition frequency, PRF)脉冲多普勒模式下,通过计算雷达接收回波的信号强度变化确定目标的位置。给出运动累积测距算法的理论、计算方法并在实验部分给出运动累积测距算法的仿真结果。实验结果表明雷达高重频波形运动累积测距算法可以准确地估计目标的距离值。     

ISAR成像系统的二维资源自适应调度算法

现有认知雷达成像系统的资源调度策略只从距离向(或波形设计)或者方位向一个维度进行资源调度,没有充分分配和利用雷达系统资源,为此提出了一种针对步进频率逆合成孔径雷达成像系统的二维资源自适应调度算法,来进一步提高雷达系统的工作效率。该算法在对目标特征认知的基础上,根据压缩感知原理,计算对目标二维稀疏观测所需脉冲资源,依据二维资源调度模型,自适应分配二维脉冲资源,实现对多目标的交替稀疏观测成像。最后通过仿真验证了算法的可行性并与常规算法相比在资源饱和的情况下,可以执行更多的成像任务。     

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。     

适用于远程雷达的抑制杂波的新波形

在设计远程搜索雷达时,常常要在最大非模糊检测距离和可达到的相干杂波抑制性能之间进行折衷。本文引入一种新的波形,这种波形为设计者提供了在以前的雷达设计中不可能得到的灵活性,既能改善杂波抑制能力又不严重影响最大非模糊搜索距离。这些新波形的关键是用非递归动目标显示(MTI)对消器来识别一组N—脉冲的存在,而这种波形只要求雷达发射一组N—1个非均匀间隔的脉冲。     

基于瞬时测频的PCM/FM信号解调方法研究

根据瞬时测频理论，提出了一种新的PCM／FM遥测信号解调方法。首先通过瞬时测频方法，估计信号中的多普勒频移，不但修正了信号中存在的多普勒频偏，而且提高了码同步的精度。然后根据PCM／FM信号相邻码同步点间的对应关系，实现了信号的解调。详细介绍了此种解调方法的基本原理及实现过程，分析了影响瞬时测频精度的因素以及多普勒频率对解调性能的影响，提出了提高瞬时测频精度和解调性能的方法。计算机仿真结果表明，该方法解调性能优越，抗干扰能力强，便于软件编程及DSP器件实现，具有一定的应用价值。     

余差查表法解单目标距离模糊的分析和仿真

脉冲多普勒雷达在信号检测时存在距离模糊和速度模糊的问题。为了解决模糊问题 ,在体制上雷达一般采用多重PRT(脉冲重复周期 )工作方式 ,采用这种体制的雷达在信号处理上 ,又有多种解模糊算法。简要描述了采用余差查表法解距离模糊的原理及实现的相应步骤 ,分析了该算法在系统存在测量误差情况下的容错性 ,并通过大量的仿真证实了分析结果。最后给出了采用余差查表法解距离模糊的仿真结果     

基于方位FNCS的斜视TOPS SAR成像方法

针对斜视循序扫描地形观测（terrain observation by progressive scans, TOPS）合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）模式,提出了一种新的全孔径成像处理方法。首先对距离走动校正后的数据进行方位预处理得到无模糊的二维频谱,在此基础上采用修正的线频调变标算法完成距离脉压及距离徙动校正;然后在距离多普勒域进行频域非线性变标（frequency nonlinear chirp scaling, FNCS）以校正调频率的空变性,并结合谱分析（spectral analysis, SPECAN）技术将信号聚焦在方位频率域,最后校正几何形变。仿真和实测数据处理结果验证了算法的有效性。     

脉冲多普勒雷达频域跳盲与频域解模糊

针对脉冲多普勒雷达中的速度遮挡问题 ,提出了基于频域跳盲的PRF组合选择准则及其跳盲方法 ;针对脉冲多普勒雷达中的速度模糊 ,提出了一种用于解速度模糊的查表法 ,即通过预先存储固定表值 ,将获取的视在目标频率处理后在表中查找 ,从而得到实际目标频率。频域查表法实时性强 ,适于频域解模糊     

基于频域处理的机载雷达自适应杂波抑制方法

传统的机载雷达自适应杂波抑制多是从时域角度来考虑的，提出了一种基于频域的杂波抑制方法——FFT频域处理法。该方法将输入数据首先经过FFT运算变换到频域上，然后利用质量中心法来估计杂波谱的中心多普勒频率和带宽，最后将杂波分布区内的FFT通道输出置零(即滤除杂波)。实验仿真结果表明，与传统的基于谱估计的自适应MTI方法相比，该方法具有良好的改善因子和较小的信噪比损失，对于慢速目标检测十分有利，并能有效地防止目标白化，其运算简单，适于工程实现。     

基于体目标相对稳定散射中心的脱靶量估计方法

主要针对无尾翼导弹弹头类体目标,研究其体目标效应对多普勒雷达脱靶量测量所引入的误差问题,提出了一种适用于该类目标典型散射特性的脱靶量精确测量方法,可用于脱靶量测量的评估。通过对无尾翼导弹弹头目标的体散射特性研究,分析了该类目标散射中心成因及随姿态角变化的影响,找出体目标上相对稳定散射中心,并利用该独立散射中心的多普勒频率曲线估计标量脱靶量,从而有效避免了由体散射效应而造成的多普勒频率估计野值的影响,可获得更为精确的测量结果。最后对所提方法的测量结果进行了仿真验证,证实了该方法的有效性。     

基于SAW RFID系统的标签距离估计

射频识别技术(radio frequency identification,RFID)在室内定位领域得到广泛的关注及应用。距离估计是实现RFID室内定位的重要基础。将基于多频相位差和中国余数定理的融合方法应用于声表面波(surface acoustic wave,SAW) RFID技术,实现了标签的无模糊距离估计。分析了该方法在SAW RFID系统中实现距离估计所面临的主要误差来源及相应的修正方法。通过仿真实验,得到该方法在理论上要实现高稳定性及高精度的距离估计,则SAW RFID阅读器系统的模糊相位测量误差应不超过3°的系统指标要求。最后,通过实验验证了该方法在SAW RFID系统中的可实现性,结果表明所研制的系统当前能达到的距离估计均方根误差为16.7 cm。     

Velocity compensation methods for LPRF modulated frequency stepped-frequency（MFSF） radar

In the high speed target environment, there exists serious Doppler effect in the low pulse repetition frequency (LPRF) modulated frequency stepped frequency (MFSF) radar signal. The velocity range of the target is large and the velocity is high ambiguous, so the single method is difficult to satisfy the velocity measurement requirement. For this problem, a novel method is presented, it is a combination of cross-correlation inner frame velocity measurement and range-Doppler coupling velocity measurement. The cross-correlation inner frame method, overcoming the low Doppler tolerance of the cross-correlation between frames, can obtain the coarse velocity of the high speed target, and then the precision velocity can be obtained with the range-Doppler coupling method. The simulation results confirm the method is effective, and also it is well real-time and easy to the project application.     

非理想阵列的信号波达方向和多普勒频率估计

在均匀线阵存在误差的情况下 ,提出了一种信号波达方向和多普勒频率的估计方法。此方法在空间域 ,不仅考虑了阵元幅相误差 ,而且考虑了阵元位置误差 ,使包括幅相误差和位置误差在内的误差矩阵达到Frobe nius范数的最小值。在时间域考虑了测量噪声 ,使得多普勒频率估计的似然概率达到最大。仿真结果表明了此算法的有效性。