基于通信信号的双/多基地无源雷达系统

文章论述了传统雷达在现代战争中的生存危机和解决思路，介绍了基于民用通信系统的无源雷达系统的基本原理，重点分析了民用通信信号在雷达目标检测中的关键技术，给出了几个典型的应用系统，总结了外辐射源的被动雷达在军事上的应用前景。     

毫米波无源成像多波束聚焦透镜天线设计

多点良好聚焦的透镜天线可以缩短毫米波无源成像所需时间,但透镜表面轮廓满足曲线方程非常复杂。文章提出了一种内外表面轮廓满足圆方程的简单透镜,同时利用电磁仿真软件仿真了馈源各几何参数对其电磁性能的影响。最后对天线的仿真结果表明所设计透镜天线可以较好的满足工程需要。     

基于GNSS卫星信号的多基SAR系统性能

为解决基于GNSS卫星信号的星机多基SAR系统信噪比低的问题,提出几种改善系统信噪比的方法.分析了GNSS卫星信号源的信号特性及GPS信号的雷达模糊函数,研究其作为多基SAR系统发射信号的适用性,推导了雷达方程,并分别对点、面目标的信噪比进行分析.结果表明:作为系统照射源的GNSS信号具有良好的距离、速度分辨特性.采用适当的信号处理方法,可有效改善系统信噪比,满足多基SAR成像的要求.     

基于非均匀快速傅氏变换的多站无源雷达成像算法

为了解决基于窄带外辐射源的无源雷达成像无法获得理想分辨率的问题,增加多个不同发射频率的外辐射源以获得更大的合成带宽.推导了散射强度函数和接收站采集数据的傅氏变换对关系.针对采集数据在频域存在非均匀分布且稀疏的缺陷,提出了基于快速非均匀傅氏变换的无源雷达成像算法.仿真结果证实与直接傅里叶重构算法相比,在民用照射源分布密集区域,该算法的目标在小角度转动下也可获得理想成像效果.     

编码孔径成像技术

本文主要研究了基于环形孔径编码成像技术的一种新的x光图像处理技术,及环形孔径编码孔径显微镜。     

基于导航信号的空间目标无源探测系统性能研究

研究了一种基于导航卫星的无源探测系统,系统以现有的美国全球卫星导航系统(GPS卫星)作为辐射源,主要利用天基接收机接收来自空间目标的回波信号和直达波信号,对空间飞行器进行探测和定位,实现早期预警和监视。本文主要分析了基于天基接收系统的空间配置和探测性能,并给出相应的建议。     

基于瑞利熵的多无源传感器数据关联

多维分配模型在构造关联代价函数时,直接利用极大似然估计值代替目标的真实位置信息,未考虑极大似然估计所引入的随机误差。针对此问题,提出一种基于瑞利熵的多无源传感器数据关联算法。该算法利用瑞利熵度量量测后验概率密度函数与伪量测概率密度函数之间的差异,构造关联代价函数。仿真实验结果表明:该算法有效地提高了关联正确率,具有较好的关联性能。     

基于多个外辐射源的单站无源定位

利用多个外辐射源,单站可以对目标进行定位。文中研究了在多个外辐射源条件下,利用目标反射信号和外辐射源到接收站的直达信号的单站无源定位算法;并结合计算定位精度的几何稀释度的方法,定量分析了定位的误差,最后讨论了外辐射源数目会对定位精度产生的影响。计算机仿真验证了算法的有效性。     

基于非相干积分的GNSS弱信号捕获

当接收机天线被建筑物遮挡或信号被强噪声淹没时,接收机为正常捕获信号,需进行长时间相干积分和多次非相干积分以提取全球卫星导航(GNSS)弱信号,但长时间相干积分会因为导航数据位跳变导致积分后信号能量衰减影响捕获,且多次非相干积分会带来平方损耗限制了对弱信号的捕获能力。针对这一问题,该文在非相干积分基础上提出以最大能量为准则估计最优导航数据位方法,消除导航数据跳变对积分时间长度限制,从而提高弱信号的捕获能力。捕获仿真结果表明:该方法能大幅提高增益,可捕获到20dBHz的弱信号。     

基于先验信息库的多源混合信号快速识别模型

先验信息库识别是雷达信号分选的前置环节,可以有效提高前端处理效率并指导未知信号分选识别。随着复杂体制雷达大规模应用,信号参数空间严重交叠,传统处理方法面临严峻考验。该文提出一种结合传统脉冲描述字、瞬时频率特征及模糊函数主脊切面特征的先验信息库构建方法,首先,对信号进行多维度表征,然后,使用相像系数度量特征间相似性,最后,利用具备有效性评价的核模糊聚类算法对未知信号进行自动聚类。实验结果表明,所提方法可在传统方法几乎失效的情况下有效稀疏多源混合雷达信号,准确过滤未知信号,并为未知信号分选提供指导。     

基于孔径分割的相控阵雷达认知成像调度算法

在相控阵雷达资源调度研究领域,关于时间资源的分配已较为成熟,然而对于孔径资源的分配方面尚有待深入研究。针对相控阵雷达成像任务的调度问题,提出了一种基于孔径分割的多目标认知成像调度算法。首先对目标的回波特征进行认知,计算出目标成像所需占用的时间资源、孔径资源及综合威胁度;然后根据反馈信息,对多个成像任务进行合理调度;最后利用基于压缩感知的稀疏孔径ISAR成像方法对各个目标进行成像,实现多个任务在孔径上并行,在时间上交替执行。仿真实验表明,在保证成像质量的前提下,基于孔径分割的自适应调度算法能够提高成像任务的调度成功率与雷达系统的资源利用率。     

GNSS信号兼容捕获算法

目前卫星导航定位系统正在从单一的GPS时代向多星座并存的GNSS时代转移,多星座兼容的卫星导航接收机将会成为未来接收机产品的主流.常用的伪码频域和时域捕获算法,虽可以实现特定系统的伪码信号的快速捕获,但对于处理多个系统、多种调制方式、不同码长的卫星信号而言,尚存在一定的局限性.本文将提出一种应用于GNSS兼容接收机的通用信号快速捕获方法.经实际测试表明,该算法实现了兼容捕获GPS,GLONASS,Galileo和COMPASS等GNSS信号,可以对不同类型的卫星导航信号进行快速捕获,具备较高的实用价值.     

基于小波变换与NLTV的稀疏孔径ISAR成像

针对稀疏孔径逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题,提出一种结合小波变换与非局部总变差(NLTV)的稀疏孔径ISAR正则化成像框架,给出了成像模型并推导了模型的优化求解方法．该方法通过对目标图像进行小波分解,并分别对低频分量和高频分量进行NLTV和l0范数正则化约束,在确保成像结果稀疏性的基础上更好保护图像的结构和轮廓特征．仿真和实测数据分析结果表明：所提方法在ISAR孔径数据缺失严重的情况下仍具有良好的成像性能．     

基于编码超表面的三维孔径编码成像研究

针对雷达系统在微波频段对静止目标成像分辨率低的问题,基于超材料和孔径编码成像体制设计了一套三维成像系统,同时提出了一种三维成像的优化算法. 系统将立体目标所在场景划分为4个成像平面上的成像网格,利用编码超表面在不同编码时辐射特性的不相关性构造测量矩阵,实现了在Ka波段对静止目标的高分辨成像. 仿真结果表明,此成像系统能够对2 m距离内的静止目标实现准确重构,方位向分辨率为20 cm,距离向分辨率为10 cm.      

无线无源压力传感器信号传输的研究

对无线无源压力传感器的信号传输进行了研究。设计了一种平面螺旋天线,用于对远端传感器的数据进行读取。对所设计的读取天线进行阻抗计算并使用先进设计系统(ADS)软件构建阻抗匹配电路。通过搭建测试平台,对阻抗匹配前后的天线两端电压幅值以及传感器与天线的耦合距离进行测试,测试结果表明,通过对天线进行阻抗匹配能增大天线两端电压以及传感器与天线的耦合距离。     

一种低复杂度高精度多路GNSS多径信号模拟方法

为了对GNSS信号多径抑制算法进行研究,需要采用GNSS信号模拟器对各种多路多径环境进行高精度的模拟。传统多径生成方法信号通道数量和控制复杂度会随多径路数线性增加,限制了模拟器对复杂多径场景的模拟能力。在对多径信号建模分析的基础上,提出一种基于固定阶数复数滤波器的低复杂度多路多径信号高精度模拟生成方法。理论上,利用该方法仅以单个通道就可生成上百路多径信号,从而克服传统多径实现方法在生成方式上的缺点,有利于实现对复杂多径环境的模拟。并从几种典型相干早迟码间隔跟踪环路输出S曲线和过零点偏差的角度对两者的一致性进行定量分析。仿真验证结果表明:所提方法产生的多路多径信号对信号时域波形和码相关峰产生的畸变效果与仿真产生的参考多径信号的畸变效果相一致。     

基于RSOA的时分复用无源光网络上行信号光功率均衡器

为降低局端光接收机的复杂度,提高光网络可利用频宽,利用反射式半导体光放大器的增益饱和特性对时分复用无源光网络上行信号进行光功率均衡,并测试光功率均衡器对上行光信号传输品质的影响.结果表明,光功率均衡器可使上行光功率由-15~-25 dB·m的功率变化转换成约3 dB功率变化量输出,并可大幅改善上行光信号品质.     

基于流式处理技术的GNSS信号并行跟踪方法

提出一种基于流式处理器的导航卫星信号并行跟踪方法,实验证明新型并行算法相对于传统算法提高解算速度高达几十倍,使得软件接收机多通道跟踪多种卫星导航定位系统的多颗卫星信号成为可能。     

基于GNSS信号的随机子空间模态参数识别方法

为了从全球卫星定位系统(GNSS)监测信号中获得桥梁结构模态特性信息,提出了一种基于GNSS信号的随机子空间模态参数识别方法.通过小波分解将GNSS信号分频,对各频段信号采用小波阈值降噪方法进行处理,并采用数据驱动的随机子空间模态参数识别方法对处理后的信号进行结构模态参数识别.以灌河大桥健康监测为例,对比研究了基于GNSS信号和基于加速度信号的随机子空间模态参数识别方法的模态频率识别效果.结果表明:通过分频段小波阈值降噪可有效滤除GNSS信号噪声,所提方法可以识别出灌河大桥多阶模态频率,与基于加速度信号的随机子空间模态参数识别方法识别结果吻合良好,最大误差在3.44%以内.     

基于改进EASI算法的多跳频信号盲源分离

为了有效地解决多跳频信号的盲源分离问题,提出了一种变步长的EASI(Equivariant Adaptive Separation via Independence)盲源分离算法。该算法在传统EASI算法的等变化性基础上,用性能指标(串音误差)作为准则,通过改变函数的取值范围及形状,自适应更新步长,使其在一个固定小的范围内,达到算法收敛速度和稳定性能的一个较理想的平衡点,改善了当步长固定时存在的缺陷。经过实验仿真,证明该算法对步长有很好的调整能力,性能稳定且收敛速度较快,能很好地将多个跳频信号进行分离,较传统的EASI算法有更高的适用性。