GNSS-R外辐射源雷达微弱目标回波盲检测方法

针对传统全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system-reflected, GNSS-R)外辐射源雷达系统所采用的双通道配置结构在信号处理上运算量较大且在工程实现上硬件成本较高的问题,提出一种基于高阶循环累积量的单通道GNSS-R外辐射源雷达微弱目标回波盲检测方法。利用主成分分析方法将强直达波信号从单通道接收的混合信号中抽取出来;通过直达波信号的高阶循环频率估计出微弱回波信号的高阶循环频率;基于微弱回波信号高阶循环频率与其他信号不同的特性将其从单通道混合信号中提取出来,通过匹配滤波实现目标检测。实验结果表明,所提方法在没有先验信息的情况下能有效提取出微弱目标的回波信号,且与传统二维匹配滤波目标检测方法相比有更好的目标检测性能。

基于空间谱域的分布式无源雷达成像性能分析

无源雷达成像即利用空间中存在的多个辐射源和接收站,同时对同一目标进行多角度成像,从而获取丰富的目标特征信息,它是当前雷达成像领域的研究热点之一。文章对无源雷达成像性能的影响因素进行分析,从多个辐射源、多个接收站和目标组成的空间三维构型出发,建立了目标回波模型,推导出回波数据与点散射函数之间存在的空间谱域映射关系。以北斗卫星辐射源为例,使用后向投影(back projection,BP)算法对多点目标进行成像仿真。仿真实验从辐射源与接收站数量、辐射源与接收站排布间隔以及辐射源与接收站构型三方面,有效验证了空间谱填充与成像质量的关系,为后续无源雷达成像系统的设计提供理论支撑。

基于Q路相干-非相干积累的GPS弱信号捕获方法

互相关干扰由C/A码的相关特性所引起,是全球定位系统中无法避免的问题,文中改进了Q路滤波法,优化了捕获结构,提出了基于Q路相干-非相干积累的GPS弱信号捕获方法。仿真结果表明该方法可以有效提高弱卫星信号捕获时的信噪比,比Q路滤波法约提升1dB。

太赫兹波在遥感技术中的应用探讨

太赫兹频段是宏观电子学向微观光子学过渡的纽带,是电磁频谱中最近被开发的频段,在遥感领域受到了特别关注。介绍了太赫兹频段的技术优势,以及在天文观测、地球气象观测、目标参数测量、反隐身雷达及探测雷达等领域的发展状况及设想,探讨了太赫兹雷达在弹道目标探测及空间来袭目标告警等场景下的应用。揭示了太赫兹技术在遥感领域良好的应用前景。

空间碎片监测与态势感知信号处理方法研究

针对LFM脉冲雷达体制,分析了在空间碎片监测中,回波信号在积累时间内距离维、多普勒维和波束维走动,目标RCS起伏较大的原因,研究了基于"三跨补偿"、"航迹跟踪"和"频率分集"补偿和校正方法,通过分析和仿真信号时宽和带宽对雷达探测能力的仿真,得出利用该方法可以很好地解决远、近距离目标捕获和跟踪精度的问题的结论。最后利用验证平台对该算法进行仿真,并给出了多普勒维补偿、最小二乘法和Kalman法航迹跟踪曲线和频率分集距离变化等仿真结果,证明了该算法有效性。

空间高速小尺寸碎片目标二维分集融合成像方法

从碎片目标的回波散射特性入手,将频率分集技术融入到目标的高分辨成像算法中。频率分集技术可以有效地克服碎片目标的角闪烁效应,提高回波的平均信噪比,有利于对空间碎片目标的检测和成像;同时,空间高速小尺寸碎片目标高分辨二维图像带宽需求过大、难以实现,采用低分辨信号实现高分辨成像,信号带宽远小于ISAR成像算法,同时考虑了目标高速运动引起的等效积累转角对成像的影响,通过对等效转动速度的估算,修正匹配滤波器,使之满足转台成像条件,完成目标高分辨二维成像。最后,利用文中提出的方法对喇叭形空间碎片进行建模与成像仿真,仿真结果表明,文中提出的方法可以在成像时间内有效地克服角闪烁起伏,获取目标高分辨率二维图像。

限制迭代去卷积超分辨算法性能研究

文章介绍了一种迭代去卷积超分辨算法(CID)和其快速算法(FCID),分析并仿真对比了两种算法的超分辨性能的差别,针对其优缺点,提出了FCID-CID算法,该算法结合了CID和FCID的优点,既减小了算法的运算量,又能抑制噪声伪峰。

频率分集雷达高灵敏度目标探测技术

本文针对空间非合作目标高灵敏度探测问题,对频率分集抗角闪烁效应进行了试验研究,并在此基础上提出了一种基于分集雷达的高灵敏度目标探测方法,该方法利用高分辨信号的相关性提高检测信噪比,仿真结果表明该方法能有效提升空间非合作目标的高灵敏度探测能力。

基于E脉冲波形综合技术的雷达目标识别方法研究

文章介绍了一种基于波形综合的雷达目标识别技术。通过对雷达目标的瞬态电磁仿真数据,准确提取极点目标,形成完整的E脉冲目标识别理论体系。最后给出了隐身飞机目标(F22、F35)电磁仿真和目标识别率的计算实例。

一种用于低空目标探测与跟踪的新方法

低空目标的探测与跟踪是雷达所面临的四大难题之一。本文以高距离分辨率技术为基础 ,通过理论分析和仿真 ,寻找一种解决低空目标探测与跟踪的新途径。这是解决低角跟踪的一种新尝试 ,具有显著的军事效益。

基于GPS照射源的双基地新体制雷达探测系统

基于GPS导航卫星的双基地雷达由于其良好的隐蔽性、反隐身能力以及抗干扰能力,简单的系统结构,低廉的造价等优点,近年来在国内外掀起了新的研究热潮。然而由于辐射源功率以及系统结构的原因,传统的双基地雷达系统接收信号的信噪比较小,很难检测到目标。本文提出基于导航卫星多发单收的双基地雷达系统,相比于传统的双基地雷达信号检测信噪比有明显的改善。

基于GNSS-R体制的单源信号处理技术

GNSS-R是以GPS卫星作为外辐射源的无源探测系统,本文研究了GNSS-R体制下的信号模型,提出了一种基于直达通道信息的反射通道信号数据位校准算法,依据此对反射通道实测信号进行校准,消除数据为跳变对积累结果的影响。在上述基础上研究比较了长码积累与分组码积累的性能,分析了卫星平台及目标运动下单源信号的有效积累时间,在此基础上提出了基于直达通道信息的反射信号补偿算法,通过对实测信号处理结果表明可以有效提高信号积累峰值。

基于贝叶斯压缩感知的自旋目标成像

窄带雷达受发射信号带宽限制,距离向分辨率低,通常应用于目标检测和跟踪。窄带雷达可通过转动目标的微多普勒对其进行精确成像,为目标识别提供新思路。文中在窄带雷达成像基础上,根据目标散射点稀疏性,提出了基于贝叶斯压缩感知的自旋目标成像算法。仿真结果表明,方位欠采样条件下,比复数后向投影算法得到的图像更加尖锐,因而具有更高的分辨率。且与传统压缩感知方法相比,需要更少的信号。

用于立方体卫星的高增益天线技术与发展趋势

随着MarCO与RainCube的成功在轨验证,立方体卫星已经在深空探测与遥感领域展现出独特的优势。立方体卫星搭载的天线不仅需要提供良好的辐射特性,还必须满足立方体卫星苛刻的体积和重量限制,这种限制条件在设计大口径高增益天线时尤为重要。首先简要介绍了立方体卫星的起源、发展及其应用前景,其次重点介绍了立方体卫星高增益天线的技术特点、研究现状及其在轨验证情况,最后归纳总结了立方体卫星高增益天线技术的未来发展趋势,为我国后续开展立方体卫星研究与应用提供参考。

星载反射阵天线应用现状与发展趋势

反射阵天线具有平面结构、低成本、易于展开、灵活的波束形状等优点,兼具反射面天线和相控阵天线的若干优点。随着配备反射天线的ISARA、MarCO等立方体卫星相继成功在轨验证,反射阵天线的技术成熟度得以提升并且逐渐获得航天应用领域的认可。反射阵天线正在成为一种非常有潜力的高性价比星载天线形式。首先简要介绍了反射阵天线的基本原理、技术特点以及研究历程,其次重点介绍了星载反射阵的论证案例与在轨演示验证试验,最后归纳总结了星载反射阵天线未来的发展趋势,为我国后续开展星载反射阵天线技术应用提供技术参考。

基于多层材料的卫星目标电磁散射特性仿真分析

文章给出了一种多层材料覆盖的卫星目标雷达散射截面的建模与计算方法,并利用该方法对理想导体的立方体和圆柱体进行仿真验证。最后给出了卫星目标RCS的计算实例,对比了纯金属材料的卫星体与多层材料覆盖的卫星体RCS的结果。

基于循环谱理论的GNSS-R信号检测方法

GNSS-R是基于导航卫星照射源的无源雷达探测系统,由于导航卫星信号是基于伪码调制的扩频信号,传统的检测方法中需要对每一颗卫星的反射信号和本地生成的伪码信号的每一个码相位进行相关后再处理。基于循环谱理论的GNSS-R信号检测方法,根据高斯噪声与扩频信号循环平稳特性的差异对GNSS-R信号检测,不需要复杂的码相位搜索过程。仿真结果显示基于循环谱理论的GNSS-R信号检测方法能够有效提高信号检测效率。

基于压缩感知的空间碎片群目标成像方法

空间碎片具有密集分布的特点,同一个距离单元内的多个目标难以分辨。本文利用不同目标自旋周期不同,产生的多普勒频率差异,实现各目标回波的抽取及成像,提出一种基于空间碎片群目标的高分辨窄带成像方法。该方法基于压缩感知理论,以及空间碎片上散射点稀疏性的特点,求解碎片散射点的后向散射系数,因此具有较高的分辨率。仿真结果表明,该方法的有效性,有利于进一步对空间碎片的检测和分类。

多值图像连通域标记ASIC结构设计

提出了一种能够实时实现多值图像连通域标记算法的ASIC系统结构.该器件采用基于像素的图像连通域标记算法,通过分析存储器需求,减少了片内存储器容量,以及存储器访问所需要的时钟周期数,使图像标记的总时钟数降为N×M×4,N为图像行数,M为列数.仿真结果表明,ASIC能够满足大部分实时目标识别系统的要求.

降雨粒子群散射特性的高效分析

针对传统热带降雨测量(TRMM)雷达的局限性,重点研究了新一代降雨雷达增设K和Ka波段测量的特点,从理论仿真的角度,对复杂降雨粒子模型在K和Ka波段的散射特性进行了仿真研究,稀疏矩阵规则网格方法用来加速矩阵矢量乘。对比分析了球形近似降雨粒子群在空间均匀分布的散射特性。针对实际降雨过程降雨粒子空间分布的随机性,详细分析了其电磁散射特性。还对随机方位分布和随机大小的降雨粒子群模型的散射特性进行了扫频分析,为新一代的星载天气雷达测量系统的研究提供了理论依据。