LFMCW雷达运动目标检测与距离速度去耦合

为解决LFMCW雷达运动目标的检测和距离速度去耦问题,该文提出了一种将动目标检测与频域配对相结合的MTD-领域配对方法。该方法通过MTD实现对不同模糊速度目标的检测和分类,以简化差拍信号频谱,然后利用对称三角线性调频连续波上/下扫频段多普勒频移的对称性,实现动目标距离速度去耦合。仿真结果证明了该方法的有效性。

基于改进Rife算法的LFMCW雷达测距方法及实现

为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达测距精度,提出一种基于改进Rife算法的雷达测距方法。首先介绍了方法原理,并理论分析了方法的测距性能;其次,结合以FPGA EP3C55F484C8N为核心芯片的线性调频连续波雷达,探索了方法实现,并就方法实现的关键点之一——实数点处的DFT计算给出流程;然后,通过Quartus II进行时序仿真,结果显示所提方法可行;最后,利用线性调频连续波雷达实验平台进行现场测距验证,整个距离段上,系统可进行高精度测距,与现有实际测距方法相比,精度更高,稳定性更好,证明了方法的有效性。

高频雷达中LFMCW信号的分析

高频雷达在现代战争和民用事业上发挥着越来越重要的作用 ,线性调频连续波 ( L FMCW)信号是高频雷达常采用的信号形式。就 L FMCW信号在高频雷达中的应用作了具体分析 ,并导出了其差频相位的具体表达式 ,它表现出了要检测的各量的物理意义 ,对检测的方法提供了理论依据。在此基础上 ,利用二维 FFT处理技术对目标回波信号的信息提取进行了仿真 。

LFMCW雷达多目标MTD-速度配对法

为解决多目标环境下对称三角LFMCW雷达上/下扫频段目标配对困难的问题,提出了一种利用运动目标在上/下扫频段频谱的对称性,并结合各个目标模糊多普勒速度的差异,实现上/下扫频段目标的准确配对及距离速度去耦合。仿真结果证明了该方法的有效性。

LFMCW雷达密集运动目标检测

线性调频连续波雷达对于匀速运动目标的回波经过混频以后还是一个线性调频信号 (LFM).从LFM信号中提取密集运动目标的距离和速度参数是个比较复杂的问题.本文提出了一种基于目标运动补偿和逐次消去(“CLEAN”)技术相结合的检测方法,该方法避免了估计多分量LFM信号参数问题,同时又消除了多普勒效应对密集运动目标检测的各种影响.仿真结果表明该方法不但克服了LFMCW雷达在密集目标检测中的困难,而且比传统方法降低 10dB左右的检测信噪比门限.

采用Chirp-Z变换提高LFMCW雷达的测距离精度

１ＦＭＣＷ雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，然而在实际系统中，由于其采用ＦＦＴ进行信号处理所固有的频域采样间隔，使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此，本文在传统ＦＦＴ处理的基础上，采用Ｃｈｉｒｐ－Ｚ变换进一步对其回波中频距离谱的主瓣进行局部细化，从而在运算量增加不多的情况下，大大提高１ＦＭＣＷ雷达的测距精度，以满足高精度测距的实际需要。

毫米波LFMCW雷达加速运动目标回波检测与加速度-速度估计

在毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达中,目标加速度存在使回波多普勒信号受到二次项调制,造成多普勒频谱畸变,从而导致目标检测性能下降和参数估计精度损失.采用最大似然模型进行加速运动目标检测和加速度-速度估计,提出了适合在一般高斯噪声环境中(包括色噪声)该模型的速度-加速度联合估计快速算法.另外也推导出了一般高斯环境下Ch irp信号参数估计的CRB界,为一般高斯环境下Ch irp信号参数的方差提供了实际下界.

基于DSP的LFMCW雷达信号处理技术研究

调频连续波(FMCW)雷达在目标测量系统中有着广泛的应用,而雷达信号的处理是决定测量精确度的关键。本研究设计了一款基于DSP的线性调频连续波(LFMCW)雷达信号处理系统,采用经过三角波调制的LFMCW雷达信号作为发射信号,来实现目标距离及速度的测量。介绍了LFMCW雷达的基本结构,分析了实现目标测量的原理,解决了在信号处理过程中,仅采用快速傅里叶变换(FFT)算法而存在的频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量效率。重点研究了雷达信号处理系统的处理算法——FFT和线性调频Z变换(CZT)的联合算法(FFT/CZT联合算法),同时对FFT/CZT联合算法也进行了MATLAB仿真分析。分析结果表明,FFT/CZT联合算法可以显著地提高雷达信号处理的效率和精度。

毫米波LFMCW雷达调频非线性剩余频差的估计

针对LFMCW雷达中调频非线性剩余频率误差的估计问题 ,提出了一种基于过零检测和周期图的参数估计方法 ,详细分析了相位调制正弦信号的过零检测误差 .仿真试验表明 ,该方法能够精确地估计调频非线性剩余频差 ,具有较高的运算效率 。

多目标LFMCW车载前向防撞雷达的实现

为主动减少高速公路上碰撞事故的发生,提出一种基于FPGA和DSP芯片的车载前向防撞雷达系统的实时处理方案。分别介绍了LFMCW雷达的基本原理、系统硬件架构、信号处理流程,给出了实测数据的结果分析。系统采用MTD-频域配对法来实现对目标参数的估计,实测数据结果不仅验证了算法的有效性,而且表明系统能够准确实时地检测出前面目标车辆的距离与速度信息。该方法可以应用到LFMCW防撞雷达系统当中,从而给驾驶员提供前方道路行驶参考,以达到减少交通事故的目的。

毫米波LFMCW雷达测距关键算法研究

为提高三角波调制的LFMCW体制雷达测距精度,本文研究了Rife算法和幅相联合内插算法的频率估计性能,并针对Rife算法在量化频率点附近时的估计误差较大这一缺点,提出了一种综合方法。在Rife算法粗估计的基础上确定估计频率的范围,当待估计频率在量化频率点之间时直接使用Rife算法,而在量化频率点附近时用幅相联合内插算法进行修正。最后利用计算机进行了仿真,并在线性调频连续波雷达实验平台进行现场测距验证,证明了综合算法的应用可将系统的测距误差缩小到0.5m范围以内,提高了该雷达系统的测距性能。

宽带LFMCW扫频源的相对非线性校正方法

提出了一种利用相对非线性实现宽带LFMCW信号扫频非线性校正的方法 ,对该方法的原理进行了推导 ,并进行了计算机仿真和实际系统试验。该方法与以前的方法相比 ,具有不需已知延迟时间参数td 和扫频带宽参数B ,对电调宽带振荡器的原始非线性没有限制 ,其最终的剩余非线性与原始非线性无关等优点。

二维FFT算法在LFMCW雷达信号处理中的应用及其性能分析

LFMCW在动目标检测上存在一定难度,利用二维FFT处理技术对目标回波信号相位信息进行提取,可有效地抑制固定杂波,对动目标进行检测,该文就LFMCW的差频相位进行了分析和仿真,对二维FFT的具体应用约束和算法的复杂度作了分析。

阵列LFMCW SAR模糊函数分析

模糊函数(AF)可以描述雷达信号决定的测量精度、杂波抑制特性及信号分辨特性。常规雷达模糊函数是基于时延和多普勒频率的函数,不适用于SAR分辨特性的分析。本文基于常规SAR广义模糊函数(GAF)理论,推导了线性调频连续波(LFMCW)SAR GAF,并进一步分析了前视和下视阵列LFMCW SAR两种典型阵列SAR的模糊函数。根据常规LFMCW SAR模糊函数研究了前视阵列LFMCW SAR GAF,针对下视阵列SAR特点,借鉴了编队卫星SAR模糊函数的分析方法对下视阵列LFMCW SAR GAF进行建模,并结合模糊因子分析了上述两种体制的分辨特性。本文利用模糊函数对阵列LFMCW SAR的分析方法,可为深入理解前视和下视阵列SAR的参数及系统设计提供参考。

一种基于神经网络的LFMCW雷达目标距离提取方法

根据 L FMCW系统的特点 ,提出了一种通过对信号自相关矩阵进行秩 - 1分解的方法来替代传统的 FFT方法 ,以实现对目标距离的超分辨提取 .通过应用 Hopfield神经网络能量函数变换 ,将分解问题转化为一个简单的迭代问题来求解 .文中通过计算机仿真和硬件系统的实际测试研究了它的性能 ,并与 MUSIC、最大熵等其它谱估计方法做了比较 ,结果表明该方法具有更好的信噪比和分辨性能 .

FFT-CZT技术在单天线LFMCW无线电高度表中的应用

设计了单天线线性调频连续波(LFMCW)无线电高度表系统,该系统采用矢量对消技术抵消来自环形器泄漏和天线驻波反射的信号。采用快速傅立叶变换(FFT)与线性调频Z变换(CZT)相结合的技术(称为FFT-CZT技术)对发射信号和回波信号混频后的中频信号进行频谱分析(先用FFT技术进行频谱粗分析,再用CZT技术进行频谱细分析),以解决频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量精度和抗干扰能力。仿真分析了单天线LFMCW无线电高度表系统的工作过程。仿真分析结果表明:将FFT-CZT技术应用于单天线LFMCW无线电高度表中是可行的;与传统的模拟体制相比,系统的测量精度和抗干扰能力明显提高,系统可应用于除零高度以外的高度测量中。

基于DDS+倍频的宽带LFMCW雷达信号产生设计

针对常规LFMCW信号产生方式存在的不足,提出一种DDS+倍频的宽带LFMCW雷达信号产生方案。在分析直接数字频率合成信号产生和线性调频连续波雷达基本原理的基础上,给出宽带LFMCW信号产生设计流程图,进行了硬件实现,并对其相关功能和指标进行测试。测试结果表明:该方案实用性强,灵活性高,硬件实现难度小。设计的硬件平台输出信号具有调频速度快、频率分辨率高、杂散水平相对较低、带内稳定平坦的特点,可以满足雷达系统距离高分辨的要求。

基于Simulink的LFMCW引信仿真

为了提高引信的最佳毁伤控制能力,本文结合LFMCW引信特点对差拍信号进行了理论分析,得出了影响距离分辨率、速度分辨率等指标的因素,并利用Simulink软件搭建了相关的仿真模型,对通过二维傅里叶变换获取距离、速度信息的方法进行仿真验证。该模型可以模拟引信回波信号、噪声信号的产生以及中频信号处理的过程。仿真结果验证了算法的可行性与模型的准确性,为引信系统优化设计奠定了基础。

提高LFMCW雷达测距精度的改进型ZFFT算法

线性调频连续波雷达信号频谱分析系统中,传统的快速傅里叶(FFT)算法只能粗略的计算频谱,且受到采样点数的限制,频谱的分辨率不高。而曲线拟合方法,在计算量不多的情况下,可以大大提高测距精度。传统ZFFT算法在复调制的过程中是对整个信号进行操作,导致计算量增大,并且无法满足测距精度很高的场合。为了获得更为精确的距离信息,本文提出了改进型ZFFT,先用拟合法拟合出比较接近理论的频率,然后根据拟合后的频率获得需要的频率段并对其频谱细化。同其他频谱细化算法相比,改进的ZFFT算法在分析精度,计算效率,分辨率方面有很大优势,通过仿真实验进行验证,表明该算法能有效提高测距精度。

采用IMEA算法优化LFMCW雷达的调频特性

线性调频雷达物位计的调频特性直接影响着系统的距离分辨力和信噪比,通过提取零差拍信号的频谱特征,构造衡量调频线性度的评价函数,利用免疫思维进化算法对调频电压曲线分段端点进行寻优,获得非线性的调频电压曲线,来校正压控振荡器的非线性,优化系统的调频特性。实验结果表明,该方法具有良好的效果,在不增加任何硬件设备的基础上,可显著提高系统的调频线性度和信噪比。