雷达高度表回波捕获技术研究

为了对雷达高度表回波信号进行采集以确定回波前沿形状与地貌的关系,建立雷达高度表的测高模型,从而提高其测高精度,需要对回波信号进行准确定位．根据雷达高度表的工作原理及工作条件,特别是回波与杂波共存的条件,给出了一种回波的捕获算法及其实现电路,并进行了性能分析．     

提高雷达高度表测高精度的方法研究

讨论了雷达高度表脉冲回波受地形，地貌，植被及雷达本身参数（波束，发射功率，频率，天线及指向误差角ζ）影响的问题，给出了一种在飞行实验中运用高速Ａ／Ｄ直接测量雷达高度表回波波形数据，通过对飞行试验数据积累，分析，处理及计算机仿真，获得了高度表测高修正模型的方法。     

宽波束雷达高度表的回波波形特性分析及仿真

基于雷达高度表的回波波形与被测地形地貌的相关关系,提出了用仿真地形产生雷达高度的回波波形的方法,以替代昂贵的飞行试验取得回波波形,用仿真提供不同地形条件下产生的回波波形的数据,分析地形起伏情况和回波波形产生崎变之间的相关关系,建立雷达高度表的测高优化模型,以提高测高精度。     

提高雷达高度表测高精度的方法研究

讨论了雷达高度表脉冲回波受地形、地貌、植被及雷达本身参数(波束、发射功率、频率、天线及指向误差角ξ)影响的问题,给出了一种在飞行实验中运用高速A/D直接测量雷达高度表回波波形数据,通过对飞行试验数据积累、分析、处理及计算机仿真,获得了高度表测高修正模型的方法．     

基于天底点的散射回波信号处理算法

针对基于速度选通雷达高度表在森林等纯散射地面无法工作的问题,在深入分析纯散射地面回波信号模型及回波功率分布特征的基础上,提出了基于天底点的散射回波信号处理算法.该算法通过检测天底点附近回波中的多普勒和相位信息,进行相应补偿后获取回波中的二相编码信息,对所得二相编码信号进行相关处理后通过检测其峰值实现高度测量.仿真结果表明,该算法能够有效解决雷达高度表在森林等纯散射地面无法工作问题.     

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。     

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．     

高度表地面回波能量仿真分析

雷达高度表是一种测量对地相对高度的装置,目前在军用和民用方面都有着很广泛的应用。本文对雷达高度表对地辐照时接收到的地面回波进行研究,首先对经典方程进行推导,然后根据推导过程建立了仿真模型,接下来通过仿真模型对地面回波进行了各方面的研究,特别对天线倾侧时地面回波能量在距离上的分布情况进行了详细地探讨,并与其他仿真模型做对比,最终研究结果可对高度表设计提供理论参考。     

频扫雷达的数字法测高

本文讨论了仰角频率扫描、方位机械扫描的三座标雷达数字法测高问题。全文分两部分: 第一部分介绍测高原理、方法与机能图。在原理上把频扫雷达的测高问题归结为对单个射频脉冲的瞬时频率测量问题,在方法上引进了新颖的多周期同步法。为了对回波信号能实时处理,采用了高速计数方案。第二部分对数字法测频的随机误差进行理论分析。文中分析了舍入误差噪声触发误差、剩余调频误差和触发延迟误差的影响及计算公式,同时将主要误差分量进行了综合。对应于不同的设计参数和回波信杂比,计算了相应的误差值     

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。     

雷达功能半实物仿真测试方法研究

设计了一种基于半实物仿真的雷达测试平台.该平台利用矢量信号发生器模拟回波和干扰,能够在实验室条件下测定雷达信号处理机的各项指标,并给出各种指标的测试方法.同时给出了该测试平台对某单脉冲跟踪雷达的测试结果.结果证明,该测试方法得到的指标与雷达实际工作中的指标相符.     

PRC_CW雷达地杂波空间相关特性仿真分析

在分析典型地物杂波的空间分布特性的基础上,针对ＰＲＣ＿ＣＷ（伪码调相连续波）雷达的特性,即雷达在低俯视角情形时地面回波信号展宽,利用对码元回波复信号进行空间矢量叠加以得到ＰＲＣ＿ＣＷ雷达实际接收的回波信号。通过计算机模拟得到伪码调相连续波雷达回波信号后,对其空间相关特性进行了分析。     

PRC_CW 雷达地杂波空间相关特性仿真分析

在分析典型地物杂波的空间分布特性的基础上,针对ＰＲＣ－ＣＷ（伪码调相连续波）雷达的特性,即雷达在低俯视角情形时地面回波信号展宽,利用对码元回波复信号进行空间矢量叠加以得到ＰＲＣ－ＣＷ雷达实际接收的回波信号．通过计算机模拟得到伪码调相连续波雷达回波信号后,对其空间相关特性进行了分析．     

天波超视距雷达多径信道均衡方法

具有大范围、远距离、隐身和超低空目标探测等特点的天波超视距雷达已成为目前雷达领域研究的重点技术之一.针对天波超视距雷达工作中多径效应对雷达回波信号的污染问题,提出了一种抑制多径污染的信道均衡方法.首先利用已知的训练序列对多径信道进行估计,然后利用具有一定结构的滤波器实现信道的均衡,最终达到了抑制多径信道对雷达回波信号影响的目的.仿真实验证明,该方法可以有效地对多径效应引起雷达回波信号的污染进行抑制,进而提高雷达对目标的检测能力.     

采用脉冲积累方式提高防撞雷达测距性能

雷达对目标回波的检测能力是雷达测距性能的基础,而一般情况下雷达的回波信号是非常微弱的,有时甚至完全淹没在噪声中.为了检测出微弱的有用信号,可以采用对回波脉冲进行视频或中频积累.分析了脉冲积累对回波信号信噪比的改善能力,并设计了先对回波信号进行高速采样然后进行累加的数字式脉冲积累方案.试验表明当对M个周期的回波信号进行积累时,可使信噪比大约改善M倍,大大提高了门限检测电平,显著地改善了雷达的测距性能.脉冲积累方式同样适用于诸如生物医电等非常微弱的信号的测量,从而可以大大提高信噪比.     

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。     

主动雷达海面箔条云回波信号的仿真方法

为了评估多径效应对海面箔条云的影响并对主动雷达海面箔条云回波进行信号仿真,研究了主动雷达海面箔条云回波信号的仿真方法,并基于箔条云相干散射特性的概率模型,提出了多径条件下箔条云散射特性及回波信号的仿真方法,对在天线方向图作用下的箔条云有效散射因子以及海面多径效应的影响进行了定量的描述,得到了数值仿真结果,研究结果表明与自由空间内箔条云的回波相比,海面布放的箔条云可能获得4倍的功率增益,数值仿真结果和实测数据的比较说明了该仿真方法的有效性。     

主动雷达海面箔条云回波信号的仿真方法

为了评估多径效应对海面箔条云的影响并对主动雷达海面箔条云回波进行信号仿真,研究了主动雷达海面箔条云回波信号的仿真方法,并基于箔条云相干散射特性的概率模型,提出了多径条件下箔条云散射特性及回波信号的仿真方法,对在天线方向图作用下的箔条云有效散射因子以及海面多径效应的影响进行了定量的描述,得到了数值仿真结果,研究结果表明与自由空间内箔条云的回波相比,海面布放的箔条云可能获得4倍的功率增益,数值仿真结果和实测数据的比较说明了该仿真方法的有效性。     

二相编码脉冲雷达模拟器的研制

研究二相编码体制雷达信号处理机与雷达模拟器之间的接口方式,以及在变脉冲重复周期时巴克码和M序列码雷达回波信号的产生方法.以数字信号处理器(DSP)为核心器件,设计了一套较为通用的硬件实现方案,在此基础上,对回波信号进行二相伪随机码调制、多普勒调制和天线方向图调制,模拟距离模糊和速度模糊,并采用数字的方法进行多目标合成.该雷达模拟器与信号处理机可实时闭环工作,检验信号处理机搜索和跟踪多目标的能力.     

基于散射电场的地面背景下风电机叶片回波模拟

准确模拟风电机雷达回波信号并分析其多普勒特征,对解决风电场对雷达台站的无源干扰问题具有重要意义。针对传统地面背景下的风电机回波算法的假设缺陷,本文提出了一种基于散射电场的地面背景下风电机叶片回波模拟方法。根据多径效应,明确了雷达信号在风电机叶片与地面之间的四种传播路径,基于镜像等效原理,将风电机叶片与地面之间的耦合路径,等效成了风电机叶片在自由空间中的双站散射路径。以Vestas-V82型风电机为算例,对地面背景下的风电机叶片时域回波和时频域回波进行模拟,并与传统方法进行对比分析,结果表明本文方法能更准确的模拟出地面背景下风电机叶片回波,为风电机雷达回波信号的识别与杂波抑制提供理论参考。