基于模糊函数的雷达辐射源个体识别

雷达辐射源个体识别是现代电子情报和电子支援系统的重要研究内容。本文在辐射源个体特征分析的基础上,提出了一种基于模糊函数的辐射源个体识别算法。针对模糊函数的冗余性,分别利用模糊函数切片和局部模糊函数切片表征雷达的细微差异与个体特征,并推导了局部模糊函数切片的快速算法。仿真实验验证了提出算法对于辐射源个体特征提取和识别的可行性和有效性。

基于分式二次规划的互模糊函数赋形方法

在开展认知雷达波形设计时,由于发射波形与接收滤波器的非匹配体制,互模糊函数赋形相比传统模糊函数赋形优化自由度更高。该文针对强杂波条件下微弱运动目标检测问题,以最大化信干噪比为优化准则,提出了一种联合发射相位编码序列与接收滤波器设计的互模糊函数赋形方法。在恒模约束下,优化问题被建模为二次分式规划形式;然后通过引入辅助变量,并利用共轭梯度法求解Stiefel流形空间上的最小化问题,非凸优化据此转化为恒模约束二次优化问题;通过交替循环和类幂迭代算法求得最优解。此外考虑到发射波形受硬件限制而难以实现严格恒模,该文构建了一种低峰均比约束二次优化问题模型,并利用最近邻向量法求得最优解。最后,不同参数下的仿真与实测数据实验表明,该文赋形方法相较于传统方法具有较高的信干噪比增益和收敛速度。

基于加窗互模糊函数估计的卫星搜救定位技术

【目的】随着卫星技术的不断发展,将卫星应用于地面信息网络低覆盖区域进行人员搜救已普及,卫星搜救定位技术作为人员和设施位置指示的有效手段,广泛应用于海上、航空和个人遇险救援行动。而全球卫星搜救系统的发展和研究中,搜救源高精度和快速的定位是其主要目标。【方法】针对卫星搜救信号突发特点,采用双星时频差定位作为卫星搜救定位方法,其所需的到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)参数估计是提高定位精度的关键。为了提高双星时频差定位技术的参数估计性能和定位精度,文章提出了一种基于时域加窗的互模糊函数(CAF)时频差估计搜救定位技术方案,通过时域加窗CAF来提高时频差估计的精准度,并利用估计值代入双星时频差定位方程组从而解算出搜救信号源位置,即通过高效地提高时频差参数估计精度达到定位精度提高的目的,以准确找到搜救源。【结果】仿真结果表明,加窗下的CAF时频差参数估计方法可用于搜救定位中,能够获得精确时频差估计值,且加入傅里叶变换后可以减少参数估计时间,进而优化定位性能。将时差误差控制在4μs内、频差误差控制在0.2 Hz以内时,定位精度可以达到千米量级。【结论】文章所提方案并入卫星搜救定位技术后定位性能得到改善,能够支持卫星搜救定位技术在搜救系统中的应用,算法结构简单,复杂度低,具有实际可行性。

基于宽带模糊函数的步进频雷达成像特性分析

频率步进雷达回波脉冲序列时宽-带宽积很大,因此当目标沿雷达视线高速运动时,采用Wood-ward窄带模糊函数不能准确描述高分辨成像的特性。为此,首先分析频率步进雷达运动目标的回波模型,然后推导频率步进信号的宽带模糊函数,最后通过宽带模糊函数的几个特殊切面分析频率步进雷达高速目标成像在时延域与多普勒域的特性,并通过仿真与窄带模糊函数进行对比。

基于宽带模糊函数的线性调频信号速度分辨力分析(英文)

速度分辨力是线性调频信号(LFM)的关键特性之一,其和LFM参数的现有定量关系是在窄带近似条件下基于窄带模糊函数的分析结果.在宽带声纳或者超宽带雷达应用中,窄带近似条件往往难以满足,现有速度分辨力和LFM参数的定量关系不再成立,而应在宽带条件下重新分析.本文在宽带条件下利用宽带模糊函数工具,建立了关于LFM参数的速度分辨力隐函数方程.由于该隐函数方程不能直接反映速度分辨力和LFM参数的定量关系,文中采用了一种数值分析方法.该方法将速度分辨力表示成各单参数函数的连乘形式,综合运用方程求根和曲线拟合方法,求出单参数函数关系,进而综合出速度分辨力的表达式.本文应用该方法分析给出了宽带条件下的速度分辨力和LFM参数的定量关系式.结果表明速度分辨力不仅和LFM的脉冲宽度以及中心频率参数有关,还与LFM的相对带宽参数有关.验证实验表明,与通常结论相比,本文给出的结论可准确表达宽带条件下的速度分辨力和LFM参数的定量关系.该定量关系为宽带条件下LFM的参数设计和性能分析建立了基础.

三种频率步进雷达波形模糊函数比对分析

频率步进雷达波形是一种重要的高分辨率雷达波形,它是通过相参脉冲串的各个载频的线性跳变获得大的累积带宽,从而获得目标高分辨率的一维距离像。在此基础上对步进频脉冲内部进行不同调制,其雷达的性能也会发生变化。从信号波形模糊函数的角度,对常规频率步进波形、频率步进线性调频波形以及频域欠采样线性调频波形等3种典型频率步进雷达波形进行了仿真分析并得出了结论,该结论对雷达系统设计具有重要参考价值。

雷达辐射源信号模糊函数主脊切面特征提取方法

提取和补充新的信号参数是解决复杂体制雷达辐射源信号分选难题的有效手段.基于模糊函数在表征信号内在结构上的独特作用,本文提出一种模糊函数主脊切面特征提取的新方法,构建出由主脊方向、切面重心和惯性半径组成的主脊切面特征向量.理论分析和实验结果表明,所提取的特征向量较好地反映了不同信号波形结构上的差异,具有类内聚敛性强和类间分离度大的优点,且具备较好的抗噪性能,证实了所提方法的可行性和有效性.

基于CMMB的外辐射源雷达信号模糊函数分析与处理

根据中国移动多媒体广播(CMMB)信号结构,该文分析了该信号作为雷达辐射源的模糊函数特性,研究了副峰产生的机理,并与欧洲数字视频地面广播(DVB-T)信号特性做了比对;针对因循环前缀引起的模糊函数副峰和同步信号引起的多普勒模糊带对目标探测产生的不利影响,提出了副峰抑制的方法。仿真和实测结果验证了文中副峰产生机理分析的正确性,同时所采用的方法能有效抑制模糊副峰,为目标探测奠定了基础。

基于模糊函数相像系数的雷达辐射源信号分选

针对当前的雷达辐射源信号分选方法存在准确率不高和对噪声敏感的问题,提出一种新的分选算法,对接收到的信号求取其模糊函数,并将其简化为二维特征图,构造一矩形脉冲序列与一三角形脉冲序列,分别求二维特征与两个脉冲序列的相像系数,将求取的相像系数作为分选的特征参数.由于不同信号的模糊函数区别较大且受噪声的影响小,所以转换后的相像系数可分性强、稳定度高,大量的仿真验证了新方法的优越性,在信噪比为10dB时,分选准确率最低为90%.

对称三角线性调频连续波信号模糊函数分析

本文从对称三角线性调频连续波雷达体制的特点出发 ,导出了对称三角线性调频连续波信号模糊函数 ,分析了它的特点 ;阐明了它与单斜率线性调频连续波信号和脉冲LFM信号模糊函数的区别 ;从模糊函数的角度分析说明了采用对称三角线性调频连续波信号相对于单斜率线性调频连续波信号可以大大提高目标的分辨力 。

一种GSM无源雷达信号模型及模糊函数性质研究

GSM无源雷达以广泛使用的数字蜂窝通信网GSM基站发射的无线电信号作探测源.本文提出了一种能方便地描述GSM信号的多突发映射模型,建立了GSM信号多突发映射结构图,提供了多突发映射方法,用一个矩阵多次映射可获得多突发的GSM信号数据码.然后在一个突发内,用合成法产生GMSK调制相位,从而得到GSM信号.另外通过观察大量的GSM信号模糊函数,发现GSM信号模糊函数在数据长度较长(多于一帧)时具有单峰性,即这时的GSM信号模糊函数属图钉型.对这个性质进行了多方面探讨说明,并用蒙特卡罗法进行了试验验证.

基于OFDM的雷达通信一体化波形模糊函数分析

在采用OFDM信号实现雷达通信一体化中,通信调制信息会影响一体化波形的模糊函数。针对此问题,结合基于OFDM的雷达通信一体化信号模型,给出了模糊函数的具体形式;讨论了通信调制信息对一体化信号模糊函数的影响;进而提出对通信信息进行预调制的方法,使同一脉冲不同OFDM符号间所调制的通信信息尽可能地具有优良的非周期自相关和互相关特性。理论分析和仿真实验表明,所提方法能很好解决一体化波形模糊函数对通信调制信息敏感的问题。

模糊函数图像在柴油机气阀故障诊断中的应用研究

计算了柴油机气阀机构 8种状态下的缸盖表面振动信号的模糊函数 ,将结果在频偏—时延相平面上用灰度图表示出来 ,得到了一系列模糊函数图像。选取一部分模糊函数图像进行平均 ,得到了各种状态的标准模糊函数图像 ,再根据图像之间的欧氏距离、相似度和J 散度等 6种指标对模糊函数图像进行分类 ,从而将气阀机构的故障诊断转换为模糊函数图像的分类识别。试验结果表明 ,利用模糊函数图像可以取得很好的诊断结果 ,6种指标中欧氏距离和相似度两种指标的抗干扰能力比较强 ,更适合于作为模糊函数图像的分类指标。图像平均可以有效地提高故障诊断的正确率。

外辐射源雷达互模糊函数的两种快速算法

针对外辐射源雷达(无源雷达、被动雷达)利用互模糊函数测量时延差和多普勒频移的运算量大,直接计算难以满足系统实时性要求的问题,本文提出了外辐射源雷达互模糊函数的两种快速算法:分级抽取FFT算法和预加权分级抽取FFT算法.分级抽取FFT算法降低了抗混叠滤波器的阶数,明显地节省了计算量和存储量;预加权分级抽取FFT算法使第一级滤波的乘法运算在时延的循环外进行,进一步提高了计算效率,代价是存储量有所增加.实测结果表明本文所提两种快速算法有效地提高了计算效率.

OFDM雷达信号模糊函数分析

为了解决正交频分复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)信号雷达波形设计的问题,推导了OFDM雷达信号的单周期模糊函数,给出了单周期模糊函数与调制码字序列的关系。讨论了多周期模糊函数,分析了其旁瓣特性,提出一种抑制OFDM信号雷达多普勒旁瓣的相参脉冲串处理方法。以Barker码作为调制码字序列,给出了仿真结果。与传统方法相比,该文的方法不需要对已调制信号进行计算,而直接由调制码字序列得到OFDM雷达信号的周期模糊特性。

基于小波阈值去噪和共轭模糊函数的时频差联合估计算法

为了解决二阶互模糊函数对相关噪声处理的局限性问题,以及基于四阶累积量的联合估计算法的运算量大的问题,该文利用小波阈值去噪方法结合非圆信号的特性,提出一种新的时频差联合估计算法。该方法首先对接收信号进行小波阈值去噪,然后构造共轭模糊函数,最后再进行2维搜索,得到时差和频差参数。仿真实验给出不同信噪比下的参数估计结果,得出这种算法能抑制相关噪声,又能相对降低运算复杂度,并且在较低信噪比下也能做出准确估计。

机载双站合成孔径雷达模糊函数分析

针对机载双站合成孔径雷达的几何构型,推导了任意构型双站SAR模糊函数的表达式。根据该表达式,对单站、平行双站和任意构型双站SAR系统的模糊函数进行了仿真分析。仿真结果表明:单站SAR的模糊函数仅由发射信号的带宽和天线尺寸决定,双站SAR的模糊函数受到其几何构型、接收机、发射机各自速度的影响,而且还和目标点的位置有关。仿真结果验证了该函数的正确性,为双站SAR的构型设计提供了依据。

对称三角线性调频连续波雷达信号多周期模糊函数分析

针对大时带宽积对称三角形线性调频连续波信号模糊函数须考虑多普勒效应对复包络函数的影响,该文利用信号复包络求解法,导出了大时带宽积对称三角线性调频连续波信号的单周期与多周期模糊函数,研究了它们的对称性、模糊度图及沿主轴切割性质等特性。通过分析模糊函数表达式,得到了单、多周期信号的理论多普勒分辨率与时延分辨率。结果表明:单周期和多周期信号的时延分辨率相同,而N周期信号的多普勒分辨率提高到单周期信号的1/N。

DVB-T辐射源雷达信号模糊函数的副峰分析与抑制

针对以数字视频地面广播(DVB-T)发射台为照射源的外辐射源雷达,DVB-T信号模糊函数的副峰可能会引起虚警.本文首先推导了副峰位置与信号参数之间的对应关系,并分析了副峰产生原因和特点,然后提出了一种抑制副峰的方法.实测信号的处理结果表明:本文提出的方法可避免副峰引起虚警,提高目标检测能力.

多载频MIMO雷达的模糊函数

建立了多载频MIMO(multiple-input multiple-output)雷达的发射、接收信号模型。利用匹配滤波理论并引入阵列的孔径推导出了多载频MIMO雷达的多维模糊函数,并利用MIMO雷达发射信号正交的特点进行简化。证明了在远场窄带情况下可简化为时间和空间分离的函数,推导出距离分辨率由发射信号的带宽以及天线间的带宽同时决定。以简单均匀线阵为例,仿真分析了单基地和双基地情况下多载频线形调频(LFM)信号的多维模糊函数特点和距离分辨率;对双基地雷达来说,目标位置不同距离和角度分辨率都有所变化。