基于小波的宽带雷达信号建模研究

建立了宽带雷达信号模型，讨论了窄带信号模型的局限性，研究了宽带信号的约束条件，提出了以母波为发送信号并以不同尺度和时移的子波来建立宽带回波信号的数学模型，仿真实验表明，基于这些模型，利用连续小波变换实现发波与回波相关函数的计算，即使在低信器比的情况下，仍然是有效的。     

宽带下视雷达信号模拟器的研制

分析了宽带下视雷达目标回波的特点及散射中心截面积的确定方法，地杂波回波的特点及其概率密度函数，功率谱函数，提出了一种通用的雷达信号模拟器模型，采用ＰＣ机ＤＭＡ控制方式实现了一个宽带下视雷达信号模拟器。解决了硬件设计和软件算法中的关键技术问题，并获得了良好的性能指标。     

频率步进信号宽带模糊函数及其应用

为了有效解决基于窄带回波模型的窄带模糊函数已无法有效分析运动目标回波信号处理中的问题这一矛盾,在宽带回波模型的基础上提出了频率步进信号宽带模糊函数,分析了宽带模糊函数的性质,证明了窄带模糊函数只是宽带模糊函数在低速情况下的近似.基于宽带模糊函数匹配点的特性,提出了基于匹配点幅值的目标检测方法.仿真结果验证了该方法的有效性.     

探地脉冲雷达回波信号波达方向估计方法的研究

估计探地脉冲雷达目标回波方向是探地雷达信号处理的一个重要内容，针对脉冲探地雷达回波信号的超宽带特点，提出了将探地雷达阵列信号经过高频带通滤波器分解成几个窄带信号后，再利用窄带子空间方法进行波达方向估计。通过对实验数据的处理发现，低频信号的分辨率较低，误差较大。在实际处理过程中，并不需要对所有频带信号进行处理，只需要用几个较高频率的窄带信号，就可以准确估计出超宽带脉冲探地雷达信号的回波方向。     

相控阵雷达信号的无损压缩算法

提出了一种基于可逆整数小波变换（IWT）的雷达信号实时无损压缩算法，雷达回波信号是一个非平稳的随机过程，首先用IWT滤波器对雷达信号进行分解，将小波系数分割为重要系数图和残余系数图两部分；对重要系数图用改进的SPIHT算法进行量化编码，最后一次阈值为分割阈值；对残余系数图按位平面采用基于自适应上下文模型（context-based model)算术编码压缩，并比较不同上下文模型对压缩效果的影响，实验结果表明，该算法具有实时性和易于并行实现的特点。     

超宽带探地雷达信号处理

基于探地雷达信号传输机理,建立了超宽带探地雷达宽带回波模型,揭示了多谱分量对目标回波及宽相关处理方法的影响。利用时频分析提取回波信号的主频及带宽进行频域滤波,提高了信号的信噪比,符合匹配滤波的条件,通过构造匹配母波和匹配滤波进行精确检测,形成了工程化的滤波方法,实际数据验证了算法的有效性。     

输电线路离散化飞鸟回波多普勒信号的提取

报道一种基于飞鸟散射模型的用于高压输电线路飞鸟回波多普勒信号的提取方法,采用单频连续波来研究飞鸟的回波特性.这种研究方法重点分析了多普勒雷达模块的探测方法,并介绍了多普勒信号放大电路的设计.通过该设计能很好地提取出反应塔杆附近的飞鸟活动情况的多普勒信号,从而达到检测飞鸟、消除鸟害的目的.     

高分辨雷达信号检测方法

高分辨雷达(HRR)照射目标时,其目标散射模型不是简单的点目标,而是在距离维上呈现出多个强散射点。文章研究了高分辨情况下目标的散射模型;分析了回波的特点;阐释了单个脉冲回波信号和多周期脉冲串回波信号,利用积累来提高检测性能的多种方法。     

雷达高度表回波信号采集器中的回波捕捉

针对提高雷达回波信号捕获率的要求，对雷达高度表视频回波信号高速采集系统提出了改进方案。对采集系统在实际工作中可能会受到的持续强干扰的情形，通过动态调整门限的方法实现捕捉中的恒虚警概率，并根据回波自身的特点提出多帧近似的模糊处理方法，从而提高了捕获率。     

天气雷达I/Q信号仿真建模及统计验证

基于天气雷达发射脉冲的时间自相关特性,采用大气分层模型,建立天气雷达发射端到接收端的I/Q信号仿真算法;并通过统计分析,对算法可靠性进行验证。研究结果表明仿真得到的I/Q信号均符合高斯随机分布,回波功率符合指数分布,与天气雷达真实回波信号统计特性一致;同时以南京大学的C波段双偏振天气雷达的真实弱降水回波数据为基础,进行仿真回波数据与真实数据对比分析。统计结果表明相似的参数设定下,仿真回波信号的反射率因子和速度的标准差与真实信号的统计特性基本一致;且与理论公式结果基本吻合。     

宽带数字阵列雷达的空时耦合效应及补偿

为了分析和补偿宽带数字阵列雷达中宽带自适应数字波束形成(adaptive digital beamforming,ADBF)和数字脉冲压缩(digital pulse compression,DPC)的空时级联处理所存在空时耦合效应,建立了频域宽带ADBF与DPC空时级联处理的信号模型,分析得出频域ADBF会引起DPC结果的旁瓣升高,并影响对微弱目标的检测性能。在此基础上,提出了基于目标跟踪和阵列预调向处理的补偿方法,使得信号从正侧视方向入射。仿真结果表明:当主波束对目标的跟踪精度控制在一半的主波束宽度以内时,采用频域ADBF和DPC级联结构所产生的虚假旁瓣可控制在-50dB以下,有效地减小了耦合效应对DPC结果的影响。     

空-时二维步进频MIMO雷达宽带信号处理研究

为实现多输入多输出(MIMO)雷达距离高分辨,提出了空时二维步进频加线性调频的发射信号模型.MI-MO雷达采用空-时二维步进频的发射信号模型,可以将宽带信号处理分为接收波束形成、脉冲压缩、发射波束形成、慢时间维信号合成4个部分.发射信号分集给系统带来更多自由度的同时,也使信号处理变得更为复杂.仿真结果表明,当发射阵列规模较大时,MIMO雷达能在一个脉冲重复周期(PRT)内实现宽带信号合成,避免了常规宽带雷达的运动补偿问题.     

微波光子雷达及关键技术

 雷达是人类进行全天候目标探测与识别的主要手段,多功能、高精度、实时探测一直是雷达研究者追求的目标。这些特性实现的基础都是对宽带微波信号的高速操控,但受限于"电子瓶颈",宽带信号的产生、控制和处理在传统电子学中极为复杂甚至无法完成。光子技术与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性,使其成为突破雷达带宽瓶颈和"照亮雷达未来"的关键使能技术。同时光子系统重量轻、体积小、可集成,可以将雷达系统的体积重量降低数十倍,从而大大减轻飞机、卫星、舰艇等的载荷。因此光子技术的引入有可能改变现有雷达系统的体制,赋予雷达系统更加蓬勃的生命力。本文总结了国内外光子雷达系统的主要研究进展,讨论了光子雷达系统中的关键技术,并展望了光子雷达及其关键技术的发展趋势。     

应用于空基相控阵雷达的新型功率器件一-SIC 射频功率MESFET

根据空基相控阵雷达的工作环境，对4H—SiC材料及SiC功率器件(SiC MESFET)的特点进行了分析。与GaAs器件相比，这种新型器件在空基相控阵雷达领域有广泛的应用前景。同时建立了用于器件CAD技术的SiC MESFET改进型非线性大信号模型，这种基于实验测量的模型通过SPICE模拟器对器件的功率特性进行了分析，与实验结果符合较好。     

雷达信号的匹配小波识别

为提高船用雷达在海上复杂气象条件下的抗干扰性能,有效识别航道目标,克服通常小波雷达信号处理中小波选择的困难和多尺度分析的非实时性,提出根据学习雷达信号匹配构造与信号具有相似频谱特征的带限尺度函数和小波算法.通过一级分解和重构,实时提取信号中的有用模式.根据不同信号动态构造优化尺度和小波.在实际一维雷达信号处理中,构造出频带锁定学习雷达信号有效频段的带限尺度和小波.     

基于电磁散射模型的宽带雷达海杂波特性分析

宽带雷达在抗干扰、目标识别与跟踪等方面具有独特优势。基于粗糙面电磁散射模型对宽带雷达海杂波特性进行了分析。首先利用PM谱函数建立二维海洋粗糙面,引入锥形入射波来克服粗糙面的边缘衍射;然后利用物理光学电磁散射模型,并结合子带合成法,得到宽带条件下散射单元的杂波幅度;最后对宽带雷达杂波回波信号进行建模与仿真,得到海面环境杂波的频谱特性和一维距离像,进而分析了雷达工作带宽、入射擦地角和海面风速对海杂波特性的影响。仿真结果表明:雷达工作带宽增加,入射擦地角减小,海杂波回波幅值均有明显下降,而海面风速对海杂波幅值影响不太明显。     

小波变换应用于雷达信号处理的潜力和展望

着重讨论了小波变换在雷达信号中的潜在应用，特别是在宽带或超宽带雷达中的应用，进一步讨论了小波变换用于雷达模糊函数分析，信号检测与参数估计和雷达目标识别等问题，最后，展望了小波变换应用于信号处理的前景。