星载GMTI稀疏阵雷达的STAP研究

针对稀疏阵的欠采样会引起动目标检测盲区的问题,基于星载GMTI(ground moving targets indica-tion)稀疏线阵雷达,分析了多载频稀疏阵雷达的系统模型和空时自适应处理(space time adaptive processing,STAP)的基本原理,考虑了非周期阵列对减少盲区的作用。仿真结果表明采用多载频模式可有效改善稀疏引起的动目标检测盲区。     

基于STAP的空中机动目标检测方法与仿真研究

由于机动目标回波的多普勒频率随时间变化(即发生多普勒走动),因此常规的空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)方法对于这类目标的检测效果很差.提出了一种基于修正匹配滤波器的空中机动目标检测方法,该方法首先通过子空间投影抑制杂波,然后采用修正的匹配滤波器对目标的多普勒走动项进行补偿,能够在目标存在多普勒走动的情况下,获得满意的动目标检测结果.仿真结果表明,该方法能够增强机载雷达对空中机动目标的检测能力.     

一种基于频域STAP处理的多通道SAR-GMTI算法

推导了频域空时信号处理(STAP)的原理,提出了一种多通道合成孔径雷达地面慢速运动目标检测(SAR-GMTI)和运动参数估计方法。该方法首先采用频域STAP方法抑制杂波,之后利用慢速运动目标和静止目标的多普勒调频近似的特点,采用去调频(Dechirp)方法将参考信号与抑制后的杂波相乘间接实现目标匹配,也就是运动目标能量聚焦,最后通过维格纳-威利分布(WVD)进行运动目标检测和运动参数估计。理论分析和计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

STAP并行处理系统的调度问题研究

为了研究空时自适应处理(STAP)并行系统中的调度问题,以系统数据和任务为研究对象,以时延和吞吐率为目标函数参数,以均衡性和扩展性为系统设计理念,首先研究了STAP系统的数据划分和任务映射方法。然后提出了任务映射模型,建立了任务流程粗粒度有向非循环图(DAG),进一步分析了STAP系统中的两个重要性能指标。并基于以性能指标为参数的目标函数,研究了STAP系统中的调度策略,提出的五步映射法能够较好地均衡系统负载,满足系统的设计要求。最后给出了一组基于异构处理系统的测试基准和实际STAP系统的实现过程,验证了该研究的有效性。     

对机载预警雷达STAP的慢时调频干扰方法

机载雷达的空时自适应处理技术(space-time adaptive processing, STAP)可以通过采样形成二维凹陷,使干扰机难以产生密集的假脉冲。本文提出了一种有效增加假脉冲数量的干扰方法。通过理论分析推导出频率唯一性条件, 证明了不同多普勒频率的干扰脉冲无法被STAP采样对消。干扰机可在快时和慢时分别调整干扰脉冲的距离和径向速度, 增强干扰的可控性, 既可在局部区域内精确掩护, 也可以在全距离范围内实现大面积密集遮盖。仿真证明, 通过为每个干扰脉冲依次调制不同多普勒相位, 可显著提升干扰信号的数量密度, 而且对降维STAP依然有良好的干扰作用。     

机载双基雷达STAP动目标检测的杂波特性分析

通过建立合适的双基坐标系,得出双基雷达的等距离和曲线方程是一族椭圆。在此基础上,研究了3种不同的双基几何配置时的方位-多普勒杂波轨迹特性和功率谱特性,并与单基情形进行对比,从而揭示了双基杂波的非静态特性。研究了杂波特性对STAP处理性能的影响,双基杂波的非静态特性使得STAP处理器的杂波频谱变宽,MDV变大,处理性能大大恶化,必须进行有效地补偿。     

幅相误差对射频仿真系统目标位置精度的影响

依据电磁场理论，直接从三元组出发推导了射频仿真系统目标视在角位置方程。用数字仿真的手段，在整个阵面上随机均匀取点并模拟实际系统所产生的幅相误差，得出了几种情况下目标位置误差的统计分布，给出了它们的均值和方差。     

基于同伦稀疏STAP的低空风切变风速估计

在机载气象雷达前视阵下,由于杂波的距离依赖性导致独立同分布(independent identically distributed, IID)训练样本严重不足,传统的空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)算法性能下降,风场速度估计不准。针对此问题,提出一种基于同伦稀疏STAP的低空风切变风速估计方法,该方法仅需少量IID训练样本就能够达到较好的风场速度估计效果。首先,利用同伦稀疏恢复算法估计杂波协方差矩阵,从而重构出高分辨率的杂波空时二维谱。然后,通过求解STAP处理器的最优权矢量自适应滤除杂波。最后,实现对风场风速的准确估计。仿真结果证明所提方法的有效性。     

基于相对距离准则的STAP协方差矩阵估计算法

针对杂波功率依距离缓变的非均匀环境,提出了基于相对距离准则的加权协方差矩阵估计算法。通过对加权最大似然估计概念的描述和原始问题的公式化,在相对距离准则下设计加权函数,使得在样本矩阵求逆(SMI)检测器的条件下,检测算法的相对距离达到最大,并给出了实用的近似加权系数求解方法。通过性能分析可知,在相对距离最大条件下估计的协方差矩阵的条件信杂噪比损失同时达到最大。最后的仿真分析也验证了该算法的正确性和有效性。     

基于子空间估计的MIMO阵列降维STAP方法

当对多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)阵列进行空时自适应处理时,由于MIMO阵列虚拟孔径增大,相对常规相控阵列能够更好地抑制杂波和干扰,但其所需样本数据量大且计算复杂度高,工程实际中难以应用。提出基于子空间估计的MIMO阵列降维空间自适应处理（space time adaptive processing, STAP）方法,该方法结合扁长椭球波函数的时限带限特性近似构造出降维的杂波子空间,并利用与发射波形正交的辅助匹配滤波通道估计出干扰加噪声协方差矩阵,通过“逼零”方法求得MIMO阵列系统的空时权矢 量。仿真结果表明,当存在非理想因素影响时,该方法能够有效抑制杂波和干扰且降维运算量更低。     

空载双基地雷达地杂波模拟

从空时二维角度出发 ,根据接收方向和多普勒单元划分双基地距离单元 ,进而精确地仿真空载双基地雷达的地杂波 ,并通过杂波仿真验证了双基地雷达的各种多普勒现象。最后给出了空时二维自适应信号处理(Space -TimeAdaptiveSignalProcessing ,STAP)在空载双基地雷达中的应用研究。同时讨论了不同多普勒情况下STAP的应用特点。     

脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真

利用系统仿真工具进行雷达系统建模与仿真，可以高效地完成系统的方案论证和性能评估，将雷达系统设计人员从繁重的设计工作中解脱出来，使雷达系统的设计更加方便，高效和优化，能够大大提高设计的可靠性，并可缩短设计周期，降低开发成本，本文以一部脉冲多卜勒雷达信号处理系统的仿真为例，说明了雷达信号处理系统的仿真过程及性能评估方法。     

导弹防御雷达仿真系统

根据导弹防御系统中地基相控阵雷达的特点以及高层体系结构(HLA)的原理,提出了分布式、模块化、易扩展的导弹防御雷达功能级仿真系统结构,分析和建立了系统主要的数学模型并进行了仿真,仿真结果充分验证了模型和方法的有效性。仿真系统的研究开发可以为整个导弹防御系统作战效能的分析评估提供平台和依据。     

边扫描边跟踪雷达系统建模与仿真

利用系统仿真工具进行雷达系统建模与仿真，可以经济、方便、高效地实现雷达系统的性能评估、方案论证等工作，大大提高设计的可靠性，保证产品在最高层次上的正确性和所设计的产品获得最佳性能，并可缩短设计周期，降低开发成本。这里以边扫描边跟踪雷达系统的仿真为例，建立了边扫描边跟踪雷达的全数字仿真系统，该系统可以模拟雷达目标回波、欺骗性干扰、杂波等信号，完成对目标的搜索，得到了运动目标的距离、速度和角度等信息，并完成了对目标的跟踪，最后对系统输出的距离、速度和角度等信息做了精度分析。     

雷达伺服系统多目标优化控制设计及仿真研究

提出一类新型非线性控制器和多目标优化控制系统大相角裕量设计法。应用这些结果对线性优化系统进行优化,可以获得性能指标比原系统好得多的多目标优化控制系统。给出用大相角裕量多目标优化设计法来设计雷达伺服系统的实例,计算机仿真校验其性能指标的结果表明,多目标优化系统的性能指标确比线性优化系统好。设计方法简单、通用、适用于工程设计。     

雷达模拟系统最大作用距离研究

分析了雷达模拟系统作用距离在雷达干扰效果评估试验中的重要作用，阐述了雷达干扰试验中雷达模拟系统最大作用距离的设计原则，提出了在不同干扰试验模式下，作用距离的试验要求和计算方法，完成了在满足干扰试验历经信干比变化过程的条件下，雷达模拟系统发射机功率和天线增益的设计。     

集成化雷达系统整体稳定性仿真分析软件设计

文章采用模块化设计思想,利用面向对象的程序设计,研究了集成化雷达系统整体稳定性仿真分析软件设计的原则和方法,介绍了各模块可视化集成界面的功能和设计,编制了仿真软件并应用到了雷达系统稳定性仿真设计中。     

工程级和交战级仿真系统体系结构研究

提出了工程级和交战级仿真系统体系结构,指出该体系结构由数字仿真层和硬件在回路中的仿真层组成.还提出了工程级和交战级仿真支撑环境体系结构,指出该体系结构由建模与仿真支撑环境、建模与仿真资源库以及相应的模型标准组成.以联合建模与仿真环境JMASE为例对工程级和交战级仿真体系结构的实现方法和技术进行了详细研究.     

一种宽带雷达幅相误差分析与校正方法

对宽带单脉冲雷达系统三通道间的幅相不一致性及相干检波器的正交通道误差对系统性能所造成的影响,进行了分析研究。提出了具体的获取误差信号的方法及相应的校正方法,并进行了仿真计算,为实际系统解决这些问题提供了理论依据。所探讨的方法目前已推广应用到其它项目中。