Chirp子脉冲频率步进雷达信号的探讨

本文理论分析了在频率步进雷达信号中采用线性调频信号（ｃｈｉｒｐ）作为子脉冲的可行性,重点讨论了目标运动对该种体制高距离分辨成像的影响,并提出了系统设计时的考虑。     

高速目标的相位编码步进频率信号分析

首先分析用步进频率雷达信号实现高分辨率的优缺点,给出了利用相位调制子脉冲来提高性能的相位编码步进频率信号形式;然后分析了其信号处理过程。与步进频率信号在高速目标下成像失真相比,相位编码步进频率信号的多普勒性能有很明显改善。同时,结合相位编码步进频率信号形式提出在高速目标情况下实现精确速度测量的两步估计方法。     

线性调频脉冲信号的自适应压缩技术

提出了一种对电子战接收机获得的线性调频脉冲信号进行自适应压缩的技术。它首先通过自相关的方法确定含噪序列中是否含有信号 ,以及信号出现的时间位置 ;然后从这一时间位置处截取一段含噪的信号作为线性调频压缩的相关源 ,对信号进行匹配压缩。经仿真验证 ,该技术可以从被噪声湮没的数据中有效地提取出压缩后的脉冲信号 ,如果将其用于电子战侦察接收机 ,可以将线性调频脉冲信号的灵敏度提高近 7dB～ 10dB。     

频率步进雷达距离像解模糊算法

针对步进频率雷达中存在的距离像模糊以及循环移位现象,分析了距离像循环移位的原因。在此基 础上提出了一种采样相位补偿解距离像模糊的新算法。该算法具有物理意义明确、补偿精度高、适合于在DSP中 实现流水处理等优点。采用仿真和实测数据对其进行了验证。     

高分辨率步进频脉冲雷达二次速度补偿方法

分析了目标径向运动对步进频脉冲信号目标回波的影响。该运动的存在使目标回波波形失真,因此提出了二次速度补偿法估计速度参数。该方法在采样点较少的条件下,基于初步速度估计值,以补偿精度为速度搜索的步进量,从而缩小了二次补偿的速度搜索范围,满足了速度补偿的精度要求。计算机仿真结果及性能分析表明,该方法补偿精度高,对噪声的影响具有一定的稳健性,且计算量小,便于实时处理。     

基于高重频随机频率步进宽带雷达的频率匹配算法

高重频条件下,随机频率步进(random stepped frequency,RSF)宽带雷达收发不同步导致混频困难。通过对混频过程与成像算法的分析,认为采用错误混频的回波成像时会散焦,而采用正确混频的回波能合成良好距离像。基于相邻良好距离像间有强相关性这一特征,构建了频率匹配搜索算法以获取正确的混频频率位置,并通过仿真分析验证了该方法的有效性。     

线性调频波形消除多普勒频率对距离测量研究

一般的雷达线性调频 (LFM)脉冲波形存在多普勒频率与测量距离之间的耦合 ,即当测量的目标存在多普勒频率时 ,雷达测量目标的距离与目标所在的真实距离也存在一定的差异 ,这也可以用信号的模糊函数加以说明。提出了解决这一问题的三种基本方法和一种新的脉冲压缩波形 ,利用这种波形可以消除多普勒频率对距离测量的影响。     

地波综合脉冲孔径雷达的数字频率源设计

针对地波综合脉冲孔径雷达的性能要求,提出采用多个DDS芯片AD9854设计多载频数字频率源,同时产生多个不同载频的线性调频中断连续波(LFMICW)信号,并且每路发射信号的频率和初相可控;研究利用DDS产生LFMICW信号的有效方法;利用FPGA设计多片DDS的控制逻辑并实现与计算机的串行通信协议。测试结果表明,该数字频率源的相位噪声在偏离载波1 Hz处达-92.6 dBc/Hz,满足高频地波雷达进行长时间相干积累对频率源稳定性的要求。     

高分辨率机载调频步进SAR成像处理

针对调频步进体制合成孔径雷达(SAR)成像中的子脉冲-距离耦合问题,在分析其特征表现的基础上,给出了子脉冲-距离耦合影响程度与系统成像参数之间的定量关系,提供了判断其影响的理论依据;在深入分析和讨论了高分辨率机载调频步进SAR成像和运动补偿中的特殊问题后,基于子图像相参累加(SCA)成像算法,提出了结合运动补偿的成像处理方案,解决了机载高分辨率调频步进SAR精确成像的问题.计算机仿真实验验证了方案的有效性.     

强杂波干扰背景下高分辨雷达信号的模糊检测

本文研究了强杂波干扰背景下运用模糊集合理论解决高分辨雷达信号的检测问题。文中首先分析了在高分辨雷达体制下获取稳定距离像的方法，并指出了传统匹配滤波方法的局限性。针对该问题，文中定义了四种模糊集合相似性测度，并在此基础上提出了一种模糊匹配滤波方法。基于文中定义的增量相似性测度准则对平均距离像采用模糊匹配滤波，实验结果表明该方法具有在强干扰背景下检测目标的良好能力，其性能明显优于传统匹配滤波方法。     

毫米波宽带雷达相位误差校正方法研究

为了有效解决相位误差对于步进频信号合成高分辨的影响,在分析步进频雷达相位误差来源的基础上,提出了一种相位误差校正方法。理想情况下,频率步进信号为相参信号,脉冲间的相位具有线性关系,相邻脉冲间的相位差恒定。随机相位误差的存在,破坏了频率步进信号的相参性,导致合成高分辨结果旁瓣峰值电平提高,噪声基底抬高。合成高分辨前,利用相邻脉冲接收信号相位差与均值的差值对采样信号进行相位补偿,可以一定程度上校正相位误差对步进频信号的影响。对仿真数据与实测数据的处理结果表明,该方法可有效提高频率步进体制雷达的检测性能。     

长二相码准连续波雷达信号脉压及多目标影响

提出了一种高占空比长二相码准连续波雷达体制,并就其中的信号处理问题展开了讨论。该体制雷达采用前后截断回波信号处理方式,当接收部分回波信号后就对目标进行检测,解决了收发隔离和盲距问题。重点研究了长序列调相信号多目标对脉冲压缩的相互影响及其处理方法。采用限幅脉压可以抑制近距离大目标对远距离小目标的严重干扰。     

基于离散频率编码的PD雷达二维解模糊方法

针对脉冲多普勒雷达在中脉冲重复频率下同时存在距离模糊和多普勒模糊问题,提出了一种基于正交离散频率编码(discrete frequency coding,DFC)波形解二维模糊的方法.基于雷达循环发射的一组正交DFC信号,在回波脉冲压缩过程中,利用信号正交性进行距离模糊区域的分离,完成距离解模糊.通过多普勒模糊数遍历补...     

频率步进雷达距离像互相关测速补偿算法

测速补偿是宽带雷达信号处理的关键.目前宽带雷达系统一般采用窄带信号测速、宽带信号成像,导致工作效率降低、体系复杂.深入研究了一维距离像互相关测速法,提出了实包络互相关和复包络互相关两种处理方法,并详细分析了二者的区剐,给出了理论测速性能.理论分析和仿真表明,采用距离像复包络互相关处理,即使距离像存在严重波形发散,无需先进行粗测速补偿,仍能精确测速且具有良好的抗噪性能,使得宽带频率步进雷达实时自测速补偿成为可能.     

Simutaneous radar imaging and velocity measuring with step frequency waveforms

The principle and method of both radar target imaging and velocity measurement simultaneously based on step frequency waveforms is presented. Velocity compensation is necessary in order to obtain the good High resolution range profile since this waveform is greatly sensitive to the Doppler shift. The velocity measurement performance of the four styles is analyzed with two pulse trains consisted of positive and negative step frequency waveforms. The velocity of targets can be estimated first coarsely by using the pulse trains with positive-positive step frequency combination, and then fine by positive-negative combination. Simulation results indicate that the method can accomplish the accurate estimation of the velocity with efficient computation and good anti-noise performance and obtain the good HRRP simultaneously.     

宽带线性调频信号Stretch处理误差获取与补偿

宽带线性调频信号是宽带高分辨率雷达的一种信号形式,在实际应用中可采用Stretch处理来降低A/D采样速率的要求。先推导了系统有误差时线性调频信号Stretch处理的雷达接收回波数学模型,提出误差估计的方法,并针对Stretch处理的时变特性提出了线性调频信号Stretch处理的误差补偿方法。仿真实验表明该方法对宽带线性调频信号误差的估计与补偿是有效的。     

Signal analysis and processing for random binary phase coded pulse radar

The application of the random binary phase coded signal in the CW radar system has been limited by the difficulty to isolate the tranmission and reception signal. In order to make use of the random binary phase coded signal, the random binary phase coded pulse radar (RBPC-PR) system has been studied. First, the average ambiguity function (AAF) of the RBPC-PR signal has been analyzed. Then, a statistical method of reducing the range sidelobe (RSL) is presented. Finally, a signal processing scheme of the RBPC-PR is developed. The simulation results show that by using the scheme, the jamming immunity of the system, the resolution and accuracy of distance and velocity have been improved, and the distance and velocity vagueness caused by periods can also be removed. The RSL can be reduced over 30dB by the statistical average method, thus the probability ambiguity caused by random noise can be avoided.     

宽带线性调频雷达信号多普勒效应分析与处理

宽带线性调频信号是地基宽带成像雷达的一种常用波形。先推导了目标运动时宽带线性调频信号Stretch处理的雷达回波数学模型,利用宽带模糊函数(WBAF)分析了目标运动对该信号的影响,得出了该信号形式的多普勒容限,同时也分析了目标加速度对目标距离像的影响,并提出了该信号的多普勒处理补偿的方法与不需要加速度补偿的条件。模拟实验表明,宽带线性调频信号的多普勒效应分析与补偿处理方法是有效的     

目标高速运动对一维像的影响及其校正方法

针对目标高速运动引起回波脉冲压缩结果展宽从而严重影响一维距离像质量的问题,提出了基于多分量调幅线性调频信号参数估计的校正方法。首先建立了宽带目标的多散射中心回波模型,定量分析了目标高速运动对高分辨雷达回波的影响。然后提出了多分量调幅线性调频信号参数估计快速算法,估计出目标高速运动引起的回波变化从而加以校正。仿真结果表明,提出的方法能有效校正目标高速运动对一维距离像的影响,并且对噪声具有很好的鲁棒性。     

多频点扩谱跳谱抗干扰信号处理系统的实现

为改进线性调频雷达系统所采用的在单色频率点附近扩谱抗干扰技术,加强制导雷达站具备抗有源、无源干扰,反侦察,抗硬杀伤的反幅射导弹和反隐身的能力,通过将单频点扩谱改为多频点扩谱跳谱,实现了高抗干扰信号处理系统,给出方案中在中频段实现的线性调频信号产生方法以及对应的匹配滤波处理系统。样机测试结果证明设计是成功的。