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.

双基地线性FMCW雷达信号模糊函数及分辨特性

该文通过对双基地雷达几何结构和线性调频连续波(FMCW)信号的特点分析,推导了双基地线性FMCW雷达信号的模糊函数,表明模糊函数形状受目标位置的影响;从模糊函数推导出的距离分辨率、速度分辨率、距离速度耦合斜率均是关于目标双基地角的函数,从而导致目标的分辨特性与目标位置有关。该结论可为这种雷达体制在信号处理和波形设计上提供理论依据。

用迭代方法精确实现FMCW信号的线性调频

本文从理论上提出了一种线性调频连续波(FMCW)信号调频线性度校正的迭代算法,该算法可精确地实现线性调频,利用迭代过程中的频率误差函数可进行线性度测量.基于此,研制了FMCW信号线性度校正与测量系统,对3mm波VCO的实验结果表明,校正后的最大瞬时线性度优于0.016%,均方根线性度优于0.007%.

线性FMCW雷达动目标一维距离像运动补偿

线性FMCW雷达是一种高距离分辨率雷达,运动补偿是其实现距离高分辨率的核心技术。采用多重复频率波形,提出一种多普勒频率串算法,从模糊的速度估计中恢复目标的真实速度,采用运动补偿得到高分辨的距离估计。同时为解决多目标分辨的问题,采用一种基于目标均方误差的配对算法。仿真结果表明多普勒频率串算法较中国余数理论对速度估计的性能有了明显的提高,充分说明了DFC算法的有效性。

FMCW信号的高线性度校正与测量技术

提出了线性调频连续波（ＦＭＣＷ）信号的数字实时闭环高线性度校正与测量的新方法，然后对该方法进行计算机仿真，据此研制了３ｍ雷达ＦＭＣＷ信号的线性度校正与测量系统，对３ｍｍＶＣＯ的实验结果表明，校正后的线性度高达０．０２％。与以往数字开环校正和模拟闭环校正相比，本文方法精度高，实现简单。

基于级数反演的斜视FMCW SAR成像算法研究

在斜视调频连续波(FMCW)合成孔径雷达(SAR)成像中,斜距的三次项不仅会对相位产生影响,同时对包络也会有影响.如果不进行有效校正,将会影响到SAR图像的聚焦效果.针对这个问题,本文利用级数反演的方法推导出斜距展开到三次项时回波信号的距离多普勒频谱表达式,并在距离多普勒域上对三次项进行包络和相位滤波处理.此外,考虑到时域走动校正带来方位空变性问题,本文利用方位非线性变标算法(NCS)解决其沿方位空变性问题并给出结合运动补偿的实测数据处理的算法流程图.最后通过对多个点目标的场景进行仿真实验以及实测数据处理来验证本文成像算法的可行性和有效性.

三毫米FMCW组件及高线性度实时校正技术

根据ＦＭＣＷ雷达的工作原理，本文采用新技术和小型化３ｍｍ元部件，设计了先进的３ｍｍ前端电路，大大减小了组件体积，并采用了模拟一数字混合电路，由高速单片计算机完成了对３ｍｍＶＣＯ的调频线性度闭环实时校正．组件工作频率９４．８ＧＨｚ，调频带宽２８０ＭＨｚ，发射功率大于５ｍＷ，调频线性度优于０．２‰．

基于FMCW的机载前视阵列SAR FS成像方法

结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)既能够获取飞机前下方区域图像,又具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优势,易于安装在直升机等轻小型平台.根据FMCW体制下前视阵列SAR的几何模型分析其回波信号模型以及其由载机运动引起的多普勒频移,研究相应的补偿方案,给出一种基于FMCW的前视阵列SAR的改进频率变标(FS)算法.通过仿真验证了算法的有效性.

FMCW信号的频率非线性校正分析

将FMCW技术应用于SAR系统中可得到质量轻、花费低、耗能低的高分辨率传感器。当发射信号受非线性影响时,这就限制了这种应用。混频后的差频信号不能重建目标距离信息。因为非线性通过不同频率扩散了目标能量,恶化了SNR和距离分辨率,尤其是当系统用于远距离应用时。针对FMCW信号的非线性影响,文中详细讨论了消除非线性影响的方法。该方法直接对去斜数据进行处理,计算简单。

一种FMCW雷达中的VCO非线性矫正方法

调频连续波雷达(FMCW)的性能与压控振荡器(VCO)的调频线性度密切相关。通过提出VCO非线性问题,说明VCO的调频线性度对FMCW性能的影响,给出一种基于FPGA和DAC的VCO非线性矫正方法,对其矫正性能进行仿真验证,并且在Ka波段FMCW雷达平台上进行了实测验证,效果良好。

FMCW雷达水位计设计

选用调频连续波(FMCW)雷达传感器IVS-179,设计了一种以TMS320F28335作为DSP核心芯片的雷达水位计。设计了水位计硬件电路并重点介绍了波形发生器及信号处理模块中可编程滤波放大电路的实现,采用温度传感器矫正测量距离、串口通讯传递数据。叙述了水位计软件运行的具体工作流程,采用WIN_FFT_CZT算法测量差频信号频率,并根据线性拟合法确定了温度矫正参数。制作了水位计样机,在实验室中测量显示单次测量时间约为68.5ms,测量精度约为4mm,满足对水位的实时测量及精度要求。

FMCW雷达系统在测量煤粉仓料位中的建模及其仿真

针对目前使用的电容式、重锤式等料位仪存在的适应性和稳定性较差、测量精度不高等问题,利用FMCW雷达的测距原理对FMCW雷达在煤粉仓料位测量中的应用进行了建模和模拟仿真。实验结果表明,FMCW雷达仿真系统能够有效的测量煤粉仓的料位高度,为火电厂的煤粉仓料位的测量提供了一种新的方法。

调频线性度与零差拍线性调频连续波雷达的距离分辨力

首先从理论上分析了线性调频连续波雷达发射信号调频线性度对雷达距离分辨力的影响，然后对线性度与距离分辨力之间的关系进行了进一步的实验研究，通过对两种方法所得结果的综合比较，得出了两者之间简单实用的近似公式。

3mm线性调频源线性度的校正技术及其计算机模拟研究

提出了一种３ｍｍ线性调频源线性度的实时闭环校正方法。应用该方法研制了３ｍｍ线性调频源线性度校正系统。重点对这种实时闭环校正方法进行了计算机模拟研究，证实了３ｍｍ线性调频源稳态线性度高，可满足３ｍｍ线性调频连续波雷达的高线性度要求。

调频连续波SAR非线性处理方法研究

合成孔径雷达系统畸变引入的幅相误差严重影响了雷达的成像效果,必须予以校正才能获得高质量的图像。该文针对调频连续波SAR系统频率响应非理想特性引入的幅相误差以及信号扫频非线性误差对系统性能的影响,分析建立了存在系统误差的调频连续波SAR系统回波信号模型,研究了系统误差估计与校正的问题,并考虑小型化调频连续波SAR实时成像处理的需求,提出了一种改进的适合实时成像处理的调频连续波SAR的高精度非线性距离-多普勒成像处理算法。最后,通过理论推导和仿真分析,验证了算法的可行性和有效性。

一种调频连续波SAR的非线性距离-多普勒算法

频率非线性是制约调频连续波雷达距离分辨率的一个关键因素。针对系统非线性误差对调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像处理的影响以及雷达系统实时成像处理的需求,对存在频率非线性误差的调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了调频连续波去斜接收模式下的回波特性,深入研究了系统非线性误差校正的问题,提出了一种改进的调频连续波SAR的非线性距离-多普勒成像处理算法。该算法通过非线性误差滤波器校正距离向非线性误差,具有计算量小,处理精度高的特点,适合实时成像处理。最后,通过理论推导和仿真分析,验证了算法的可行性和正确性。

调频间断连续波雷达信号处理分析与仿真

调频连续波雷达具有诸如低峰值功率,低截获概率以及高距离分辨率等优势。然而,其主要缺点是对收发天线较高的隔离度要求。这通常导致采用两个独立天线用于发射和接收。一些方案采用调频间断连续波技术使得调频连续波雷达可以用一个天线工作提高收发隔离度。本文对调频间断连续波体制雷达信号进行分析,利用二次FFT处理算法解决频谱延展造成虚假目标的问题,同时给出了调频间断连续波重复频率选择的约束条件,最后在MATLAB中进行了仿真验证。

基于线性预测滤波的抗速度欺骗干扰技术

针对调频连续波 (FMCW)雷达 ,提出了采用自适应线性预测滤波预处理实现速度欺骗干扰的检测。与直接对回波进行加速度补偿检测法相比 ,只需进行简单的门限检测即可判断干扰的存在及干扰参数估计 。

机载前视阵列SAR运动补偿研究

结合调频连续波(FMCW)技术的机载前视阵列合成孔径雷达(SAR)既能够获取飞机前下方区域图像,又具有FMCW体制雷达体积小、重量轻的优势,易于安装在直升机等轻小型平台。前视阵列SAR的运动补偿是获得前视图像信息的关键问题之一。该文根据前视阵列SAR的几何模型,分析了载机平台运动误差对回波的影响,研究了相应的运动补偿方法。在此基础上,将补偿方法嵌入到一种基于FMCW的前视阵列SAR的改进频率变标算法(FSA)中。最后通过仿真实验验证了该补偿方法的有效性。

精确测距原理及实现技术

论述了在主动调频连续波 (FMCW)体制测距引信中实现精确测距的原理及其实现技术。该技术利用三角波调制周期进行定时计数 ,并且结合锁相环窄带跟踪滤波技术 ,能有效地去除由于 VCO(压控振荡器 )的非线性带来的测距误差 ,实现简单 ,不增加用于 VCO非线性校正部分的体积。经过试验证明该技术简单、可靠 。