调频步进雷达扩展目标高分辨距离像分析

本文首先对扩展目标的一维距离像进行了离散建模;然后给出了扩展目标调频步进雷达回波信号的数学模型,证明了调频步进雷达相参合成扩展目标一维距离像原理;文章分析了目标运动对合成距离像的影响,推导了运动目标合成距离像的距离单元走动计算公式,给出了运动目标一维距离像二次相位误差补偿的速度临界值;最后给出了计算机仿真,证明了本文的结论.

调频步进雷达扩展目标运动补偿研究

本文首先对扩展目标的一维距离像进行了离散建模,然后给出了扩展目标调频步进雷达回波信号的数学模型,深入分析了径向运动对一维距离像的影响,推导得到了运动补偿的精度要求。研究了时域相关法与最小脉组误差准则,提出了一种适合工程需要的运动补偿算法。最后,进行了计算机仿真实验,证明了本文的结论。

调频步进雷达运动目标信号处理的新方法

调频步进雷达是一种距离高分辨率的雷达体制 ,但是会产生目标冗余的问题 .目标抽取算法就是消除这种冗余 ,提取目标真实位置的方法 .对于这种雷达体制 ,目标运动是影响其性能的主要原因 .本文分析了目标抽取算法的特点及速度、速度估计误差对此方法的影响 .为克服速度造成的包络走动影响 ,本文提出了一种改进的目标抽取算法。这种方法在可以准确估计目标速度时具有很好的性能 ,但是随着速度估计误差增大 ,性能有所下降 .本文给出了速度估计误差的界限 ,以便尽量减少速度估计误差引起的问题 .此外 ,本文还提出了另一种幅度内插的方法 ,很好地解决了速度估计误差造成的距离耦合时移问题 .计算机仿真的结果验证了理论分析的正确性 .这两种方法 ,尤其是后面幅度内插的方法 ,可以解决调频步进雷达运动目标处理的关键问题 ,为这种雷达体制的实用化奠定了基础 .

调频步进雷达的目标速度估计方法

针对调频步进雷达目标运动对合成距离像的影响,提出了一种快速的速度估计方法。根据调频步进雷达运动目标的回波特性,首先对压缩后的子脉冲进行包络平移。然后将前后两帧中同一频率的信号进行相关处理,对消相位项中距离信息及距离和速度交叉信息,只保留速度信息。再通过快速傅里叶变换处理,完成速度的快速估计。最后利用估计的速度对回波进行补偿,得到了清晰的一维距离像。仿真结果证明了该方法的有效性。

调频步进雷达自测速方法研究

提出一种基于一阶相位差分的调频步进雷达自测速方法,对其无模糊测速范围和测速精度进行了理论分析,从计算量和测速精度2个方面比较分析了一阶相位差分法、最小波形熵法和最小脉组误差法3种步进频自测速方法。仿真结果表明文中方法的测速精度优于最小波形熵法,与最小脉组误差法相当,且计算量小于后2种方法,也不存在最小脉组误差法对发射信号频率调制的特殊要求。

基于RCS数据重构调频步进雷达动态目标回波

调频步进雷达波形通常具有大带宽,由目标逐个频点的RCS电磁计算数据直接重构雷达回波,面临计算量巨大且高速运动目标回波难以实时计算的问题。基于线性雷达目标理论和FFT内插方法,提出了一种调频步进雷达动态目标回波信号生成的新方法,重点解决chirp信号子脉冲高速运动目标回波的实时生成问题。仿真实验验证了算法的有效性。

线性调频步进雷达ISAR信号特性及成像

文章在建立了线性调频步进ISAR回波信号模型的基础上,对线性调频步进雷达ISAR信号特性进行了详细的分析,指出了由径向速度和转动速度所引起的耦合项、一次项和二次项对距离合成高分辨和方位聚焦的影响;给出了线性调频步进雷达ISAR成像的详细步骤,并用仿真论证了文章分析的可靠性。

相位噪声对调频步进雷达信号的影响

频率源相位噪声的指标直接影响频率源性能,因而建立相位噪声与相关雷达指标之间的关系为频综设计者确定频率源相噪指标、改善雷达性能具有一定的参考意义。结合频率稳定度理论,基于调频步进雷达系统的信号模型,分析得出,频率源相位噪声在信号处理过程中发生混叠现象;并比较得出在相噪和相噪混叠对多点目标成像的影响中,相噪的影响起主要作用。

调频步进雷达的和差单脉冲测角

角度测量是现代雷达的基本功能之一,而和差单脉冲测角是雷达中常用的一种测角方式,该文研究了调频步进雷达的和差单脉冲测角问题。在雷达采用均匀线阵、发射频率步进线性调频相参脉冲串信号的情况下,文中推导了调频步进雷达和差单脉冲测角的角敏函数,它等于各相参脉冲对应的差波束方向图之和与和波束方向图之和的比值,借助于该角敏函数可以进行目标角度测量,最后通过仿真实例检验了测角的效果。所得结论对工程实际具有参考意义。

调频步进雷达信号分析与处理策略探究

在处理信号的过程中,频率步进雷达信号可以频域合成瞬时带宽相对较窄的脉冲信号,从而得到合成宽带雷达信号,高分辨距离像是通过信号处理的方法来获取的,这种技术就是合成高分辨雷达技术。而调频步进雷达信号是对频率步进雷达信号的改进,具有抗干扰能力强、距离分辨率高等优点,在雷带系统中被广泛应用。本文在分析调频步进雷达信号的基础上,对调频步进雷达的工作原理及信号的处理方法做出进一步的探讨。

相控阵雷达的线性调频步进ISAR成像分析

宽带相控阵雷达是一种新型的成像雷达,在目标识别方面呈现着重要的作用,但相控阵雷达天线对雷达信号瞬时宽带存在约束,为了得到高分辨的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)图像,选取线性调频步进信号作为发射信号,等效合成大带宽雷达回波信号。文章分析了相控阵雷达不能发射或接收宽带信号的原因,计算了瞬时带宽的取值范围,对线性调频步进ISAR信号特性及合成距离包络法的工作原理进行了分析,探讨了线性调频步进信号ISAR处理方法。最后展示了目前的研究成果,基于实测数据的理论距离分辨力为0.25 m的相控阵雷达的线性调频步进ISAR舰船目标图像。

一种基于子带加窗的调频步进频雷达波形参数设计方法

由于实际调频步进频雷达系统中滤波器、放大器等器件的幅频、相频特性等非理想因素的存在,传统的宽带合成成像算法对系统误差的容忍度比较低,导致所成距离像的栅瓣电平较高.为了有效地抑制栅瓣,提出了一种基于子带加窗的调频步进频波形参数设计方法.首先分析了系统的波形参数对成像质量的影响,通过选择合适的窗函数,并根据窗函数的特性提出了时宽带宽积、子带带宽重叠率等波形参数的设计准则.仿真结果表明,在波形参数设计准则下,调频步进频雷达系统的成像质量有显著提高.

对调频步进ISAR雷达两种干扰效果的比较分析

调频步进雷达可以在较低的瞬时带宽下合成高分辨二维像,具有较高的处理增益和抗干扰能力。针对常规窄带噪声干扰调频步进雷达效果差的问题,从调频步进雷达成像机理出发,对一维距离像的合成过程进行分析。利用噪声卷积破坏其中的一维距离像合成,降低二维成像质量以提高干扰效果。结合常规窄带和卷积两种干扰,采集中频数据进行对比分析。结果表明,相比于常规窄带噪声干扰,卷积噪声干扰对干扰功率要求更低,在相同干信比条件下,干扰效果更好。

基于线性调频步进ISAR参数估计和成像算法研究

本文在建立了线性调频步进ISAR回波信号模型的基础上,对线性调频步进ISAR信号特性进行了分析,指出径向速度和加速度将严重影响线性调频步进ISAR成像;因此,为了得到更好的ISAR图像,本文提出了一种新的基于线性调频步进ISAR的成像方法,充分利用距离时域包络和方位多普勒信息对径向速度和加速度进行精确的估计,同时在数据中对运动参数加以补偿,并最终实现方位多普勒成像;而且,该方法还适用于较低信噪比情况下的IS-AR成像;在最后,本文给出了线性调频步进ISAR成像的详细步骤,并用不同信噪比的仿真数据验证了本文所提出方法的可行性.

高速运动环境下的调频步进信号运动参数估计

针对高速运动环境下调频步进信号的速度补偿问题,提出了包络相关法和最小脉组误差法相结合的测速方法,首先用包络相关法对目标速度进行粗测,然后以粗测速度为中心,在一个速度周期内利用最小脉组误差法对速度进行精测,从而避免了最小脉组误差法可能存在的局部极小值问题.仿真结果表明,该方法测速精度高,并且具有较好的抗噪性.

调频步进频雷达的测速方法性能分析

在高速弱小目标环境下,目标机动性强,调频步进频雷达的测速算法需要具有较好的抗机动和抗噪性能。详细分析了耦合时移测速和帧内相关测速在目标机动情况下的测速性能,理论分析和仿真结果表明加速度对帧内相关测速影响较大。在此基础上进一步提出了基于二次相位影响的速度搜索算法,并分析了各种算法在低信噪比下的速测性能。仿真实验结果表明所提的测速方法具有较高的抗噪性能。所提方法具有较大的测速范围和较好的测速精度,且实时性强,易于工程应用。

调频步进频末制导雷达抗箔条干扰研究

根据箔条对雷达干扰的作用机理,分析了调频步进频末制导雷达在抗干扰方面的性能,调频步进频体制的雷达抗干扰能力体现在对信干比的提高,其原理一方面是距离高分辨提高信干比,另一方面是速度距离耦合提高信干比。两方面都归因于箔条和目标的回波具有不同的特性。仿真结果验证了理论的正确性,为工程应用提供了基础。

高分辨步进频雷达回波信号模拟方法设计及实现

调频步进雷达信号作为一种距离高分辨信号广泛应用于各种新体制雷达中。在分析步进频回波信号数学模型的基础上,提出了一种基于FPGA并行理论和高速DAC架构的三阶DDS步进频回波模拟方法。实现方法保证了回波相位的线性特性,较真实地模拟雷达探测过程对信号的调制。实现方法采用三阶DDS嵌套的方式,对回波信号数学模型按CPI帧周期维度、PRT脉冲重复周期维度进行特征分解,完成回波信号数学模型到FPGA底层单元的映射。实测结果表明,该方法满足步进频信号处理中的相参性,较真实地实现了步进频回波模拟,为雷达引信系统算法测试提供便捷。

基于单帧调频步进脉冲串的高速目标运动补偿算法

调频步进信号是一种重要的高分辨信号形式。在调频步进雷达中,目标运动会引起合成距离像畸变和信噪比增益损失。分析了目标运动对合成高分辨距离像的影响,提出了一种基于脉间脉冲重复时间(PRT)设计和对比度的高速目标运动补偿算法,只需利用单帧调频步进脉冲串,便可同时对径向速度和径向加速度进行补偿,特别适用于高速运动目标的情况。仿真结果表明,该算法对目标特性和信噪比不敏感,具有很强的鲁棒性。

解线频调步进频率ISAR成像研究

提出一种采用两次相干化处理实现对解线频调步进频率的逆合成孔径雷达(ISAR)成像算法.首先对回波进行相干化预处理,以估计运动目标的参数,并对相干化后的回波进行补偿;之后,采用相位相干化技术对残留相位误差进行校正,并利用时域带宽拼接技术获得目标的高分辨一维距离像.最后利用传统方位成像算法获得目标的高分辨ISAR图像.仿真数据验证了该方法的有效性.