近程PRC-CW雷达运动目标特征研究

为获得运动目标特征,基于目标多点散射模型推导了近程伪码调相连续波(PRC-CW)雷达回波多分量信号模型.在该模型基础上提出将运动目标的细微频谱结构作为该目标特征,并详细阐述了特征提取的方法.该方法在常用的脉压-快速傅里叶变换处理之后,利用频谱细化方法得到目标的细微频谱结构,然后通过梅林变换实现了该结构特征对于目标不同入射角情况下的尺度不变性.给出了实现过程框图.目标外场实测数据试验结果表明不同目标的细微频谱结构明显不同,反映了不同目标的结构特征.     

一种大多普勒容限的伪码调相连续波雷达

针对伪码调相雷达信号的多普勒敏感性,构建了一种基于m序列移位相乘特性的伪码调相连续波雷达系统.该系统通过对正交化后的目标回波信号进行延时交叉相乘求差处理,其多普勒容限可达子码重复频率的一半,因此可以有效应用于高速超高速目标的搜索和跟踪.由于脉压输出为频域的幅度调制信号,静止和低速目标干扰也能得到有效抑制,故该系统还兼具动目标检测功能.该文给出了雷达系统框图及实现方法,并进行了理论分析和系统仿真,展望了其工程价值.     

提高多普勒雷达测速估计精度的方法

针对连续波多普勒雷达外弹道测速的特点,为了解决频率分辨率与采样频率影响多普勒雷达速度测量精度的问题,提出应用快速傅里叶变换的频谱分析法.该方法基于目标弹道升、降规律对估计频率进行线性调整,能有效提高多普勒雷达的作用距离、测试精度和抗干扰能力,避免由于频率分辨率不够而出现连续相同的速度值.利用信号相邻两次截断后的频谱相位信息能提高频率估计精度.仿真结果和外场试验表明该方法在较低信噪比下,仍可以得到很高的频率估计精度.     

基于ASTFT和中值滤波的PRC-CW雷达FM干扰抑制方法

通过分析调频(FM)干扰对伪码调相连续波雷达相关检测性能的影响,发现当FM干扰超出伪码调相雷达自身抗干扰容限时,相关输出严重恶化.针对该问题,考虑到伪码在时频平面上是近似均匀和平坦的,而FM干扰则具有较好的时频聚集性,该文提出了基于自适应短时傅里叶变换(ASTFT)和中值滤波的FM干扰抑制方法.该方法通过对时频平面上被干扰污染的部分进行中值滤波,实现了对FM干扰的抑制.对不同信干比情况下线性调频和正弦调频干扰抑制前后的相关输出进行了仿真分析.结果表明,该方法能够有效抑制干扰,使相关输出得到显著改善.     

基于二次混频的伪码调相引信多普勒容限扩展研究

在定义伪码调相引信多普勒容限及分析其扩展必要性的基础上,研究了多普勒容限与引信主要参数间的关系,提出了用二次混频的方法扩展多普勒容限的理论和设计方案,并通过仿真进行了验证。     

脉冲多普勒雷达近程高仰角目标的测量

针对近程高仰角运动目标径向运动速度随仰角变化的问题,从目标的物理特性与雷达的回波特性2个方面开展了对近程高仰角目标径向运动速度的研究。通过建立近程高仰角目标的运动模型,利用级数展开与数值分析的方法得到了目标的物理特性。根据脉冲多普勒雷达在无模糊测速条件下的信号处理方法分析了雷达的回波特性,并且通过计算机仿真,验证了利用所述方法得到的目标物理特性与雷达回波特性。结果表明,对于近程高仰角运动目标,从目标物理特性的角度,其径向运动速度可以看作是加速度变化的变加速直线运动;而从雷达回波特性的角度,其径向运动速度可以理解为匀速直线运动。     

一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的研究

研究一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的设计与实现,该模拟器在Ｗｉｎｄｏｗｓ界面中设置系统参数,利用一块基于ＡＤＳＰ２１０６２的ＰＣＩ插卡产生数字回波信号,并接收其雷达信号处理机的处理结果,以调整模拟的雷达系统参数,介绍了模拟器的原理及其实现中的关键问题,包括坐标系的选择、杂波和目标回波的产生等,并给出了仿真结果,该模拟器参数更改方便,可有铲地验证雷达处理机的算法,达到了预期效果。     

PRC-CW雷达近距离目标干扰的自适应对消

为提高伪随机码连续波（PRC—CW）雷达性能,讨论了近距离目标干扰抑制方法。在分析了PRC—CW雷达近距离目标干扰信号的基础上,采用了基于最小均方（LMS）算法的自适应对消技术;通过仿真分析合理选择了LMS自适应滤波器的参数,并采用11公司的TMS320C5402定,量DSP芯片实现了自适应对消器。试验结果表明该对消器能抑制近距离目标干扰。     

基于小波变换的多普勒雷达目标识别

提出应用小波变换技术,以辨识不同目标回波之间的细微差异,并对连续波多普勒体制雷达的回波信号进行分析的方法。采用本方法在雷达的一个距离波门内得到了地面目标的数量信息。     

扩展VAP对单多普勒雷达径向风的反演及质量控制

利用理想的均匀和涡旋风场模拟了多普勒雷达径向风资料，检验了VAP方法的反演能力，发现VAP方法对均匀风场反演能力很强，而对涡旋风场反演效果较差，分析显示局地均匀风的假定是主要原因．针对该假定过于理想化的特点，结合实际风场提出了扩展VAP方法，模拟资料对比试验表明，扩展VAP方法计算简便，能显著提高雷达径向风的反演质量，反演风场在风速大小和方向上都更合理．实例反演也证明了扩展VAP方法的反演性能，与双多普勒雷达反演结果基本一致．最后还结合气候极值、时空连续性条件对反演结果进行了质量订正，使反演的风场质量得到了进一步提高，为资料的下一步数值应用奠定了基础．     

基于S-method的伪码调相连续波雷达调频干扰抑制

针对当调频(FM)干扰超出伪码调相连续波雷达自身抗干扰容限时相关输出严重恶化的问题,提出了一种基于S-method的FM干扰抑制方法.该方法首先计算回波信号的S-method分布,估计干扰信号的瞬时频率及瞬时相位,并通过迭代校正方法提高相位估计精度,基于最终的估计相位,构造干扰对消器实现干扰抑制.对正弦调频和线性调频干扰抑制前后的相关输出进行了仿真分析.结果表明,在信干比(S JR)分别为-20 dB和-25 dB的条件下,该方法能够有效抑制干扰,实现目标正常检测.     

可纠正多普勒频率误捕的扩频信号捕获改进算法

针对直接序列扩频信号捕获过程中可能存在的多普勒频率误捕问题,提出一种可纠正此误捕问题的伪码捕获改进算法. 该算法利用首次捕获得到的伪码相位估计值对接收信号进行解扩,再通过快速傅里叶变换(FFT)对解扩后的信号进行多普勒频率估计,将首次捕获的多普勒频率估计值与FFT结果幅度最大值对应的频率点进行比较,判断是否发生了多普勒频率误捕,如果发生误捕,进行纠正,给出正确的多普勒频率估计值. 仿真结果表明,该算法能有效纠正多普勒频率误捕问题,得到正确的捕获结果.     

量化噪声对插值fast Fourier transform谐波估计的影响

插值fast Fourier transform(FFT)算法是对谐波频率、幅度和相位三参数进行精确估计的常见方法.信号中的噪声无疑会影响插值FFT算法的谐波估计结果.有文献讨论过信号中的白噪声对插值FFT算法谐波估计结果的影响,尚没有文献讨论过A/D(analog-to-digital)量化噪声对插值FFT算法谐波估计结果的影响.本文首先对插值FFT谐波估计算法做了简单介绍,接着对A/D量化噪声的特点进行了分析研究.在此基础上,仔细研究了量化噪声对插值FFT谐波估计方法的影响程度——给出了计算模型、进行了大量仿真计算、得出了量化噪声对谐波频率、幅度和相位3参数估计结果影响程度的结论.相信所得结论对电路设计中的A/D器件、信号调理器件等的选型有指导意义.     

基于小波变换的多普勒雷达回波图像压缩

由于多普勒雷达的速度图是矢量场，在有损压缩模式下，运动粒子的原来运动方向可能会由于失真而改变。提出了一种速度场方向保持算法(VFHOA)，引入了方向图的概念。在恢复图像时，利用该算法，可以纠正发生方向错误的运动粒子。最后利用小波变换和零树编码，并结合VFHOA对多普勒雷达回波数据进行了压缩。实验表明，VFHOA实现简单，效果较好；并且该算法也适用于对一般的矢量场图像的有损压缩。     

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．