一种适用于雷达侦测的UWB-SOSCA算法

针对宽带雷达检测门限值设置难度大、系统复杂度高、实时性差等问题,提出了一种UWB-SOSCA(Ultra-Wide Band-Smallest of Ordered Statistics and Cell Average)检测算法。该算法主要包括多相滤波、SOSCA恒虚警检测和二元积累。其中,多相滤波将宽带信号划分为多个子信道,降低通道速率;SOSCA恒虚警检测分别对各子信道进行自适应门限调整,提高各子信道检测概率;二元积累对各子信道的检测结果进行时域联合,优化宽带时域连续检测性能。实验结果表明,在信噪比等于7.33 dB,虚警概率为10~(-5)时,SOSCA恒虚警检测算法与传统恒虚警算法相比,检测概率可提升14%;当多相滤波输入信噪比为-5 dB时,UWB-SOSCA算法的宽带线性调频信号脉冲宽度测量偏差优于6.5 ns。该算法具有大监视带宽、大动态范围和高检测概率,可广泛应用于侦察接收机的雷达侦测工作。

一种稳健的频率步进SAR距离向栅瓣抑制方法

频率步进合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的系统传递函数中存在幅度和相位误差(Magnitude Error and Phase Error,MEPE),通过宽带合成操作在距离宽带信号中引入了周期性MEPE,从而导致宽带合成后的高分辨率距离像(HRRP)中出现周期性栅瓣。经过后续SAR成像处理,这些周期性栅瓣在图像中表现为虚假目标,严重影响SAR图像目标的检测与识别。为此,基于SAR图像的栅瓣抑制(Grating Lobe Suppression,GLS)算法被提出,其基于点状目标假设,利用SAR图像中的强点目标实现图像栅瓣的有效抑制。然而,对于非点状目标场景,已有基于SAR图像的GLS算法的性能显著下降,而且会引起图像散焦。因此,文中提出了一种基于目标信息差异的GLS算法,取名为目标信息差异法。该算法不基于点状目标假设,通过估计宽带合成后的理想HRRP与实际HRRP之间的信息差异,稳健地估计出合成宽带信号中的周期性MEPE。通过补偿该周期性MEPE,该算法可以将频率步进SAR距离向栅瓣抑制到图像的背景水平。通过对不同GLS算法进行性能对比发现,所提GLS算法受图像信杂比影响小,且同时适用于非点状目标和点状目标场景,相比已有GLS算法具有明显的优势。实测数据处理结果证明了所提方法的有效性和相对已有GLS算法的优越性。

基于相位调制的宽带雷达波形优化方法

该文针对目标检测中宽带雷达信号发射-接收联合优化的问题,提出基于相位调制的宽带雷达波形优化方法。该方法充分发挥了雷达发射机的发射能力,即对于固定的发射机来说,以发射更大的能量来得到更大的输出信干噪比。仿真结果表明在同样的条件下,与已有方法相比,该方法输出信干噪比有1.8dB左右的提高,尤其是在杂波功率谱密度相对较小的时候效果更为明显。

宽带雷达信号的多通道低速率采样方法

对宽带雷达信号直接采样要求模数转换器具有高采样速率,这将导致采样精度降低并且难以实现。采用将宽带拟信号进行多通道、低速率采样的思路,提出了一种利用自适应波束形成技术恢复信号完整带宽的新方法。低整速率ADC将使采样后信号的频谱发生混叠,该方法将多通道频域采样输出看作阵列输出,利用稳健的自适应处理技术取出所有混叠的频谱,最后将它们拼接成完整的宽带信号。此方法可以同时实现低采样速率与高精度,而且对通道延迟及其它误差稳健。

宽带雷达信号检测技术研究

通过对宽带雷达目标回波的分析,总结了回波的主要特性,详细介绍了采用基于距离窗信息的双门限检测器方法对宽带雷达信号进行检测的方法。为了解决由于宽带数据率太高而导致后续信号处理系统的运算能力无法满足实时处理需求的矛盾,提出了一种为了减少宽带雷达数据率而采用的二次门限非相参积累的实用检测方案。

宽带相控阵雷达中波束形成问题的研究

多功能宽带相控阵雷达可以灵活地切换于多种工作模式和实现高分辨成像,成为相控阵雷达发展的重要方向。工作在成像模式时,系统采用具有一定带宽的信号,传统窄带波束形成的方法在宽带相控阵雷达中不再适用。对宽带相控阵雷达中波束形成问题进行了讨论,对波束方向图的畸变给出了定量分析和实验结果。在此基础上,提出了频域宽带波束形成方法中频率柜划分的依据。

宽带雷达能量积累与信号检测方法研究

通过对宽带雷达信号目标回波特性的研究 ,在小信噪比情况下 ,对比分析了宽带雷达脉间相干积累和脉间非相干积累方法的性能 ,同时对多种不同信号检测方法在宽带雷达中的检测性能进行了对比研究。利用模拟的理想数据和实测数据进行仿真研究的结果表明 ,脉间、脉内均采用非相干积累的滑窗检测方法是一种性能稳定运算代价小的有效方法 ,且实现简单 ,有较强的工程应用价值。

基于宽带网的雷达信号远程传输技术研究

以高性能警戒/引导雷达为模型,研究了适合雷达信号宽带远程传输的协议体系,重点对应用层协议进行了设计,并用VisualC++开发实现了专用通信软件,基于专门构建的宽带网络平台对软件进行了测试仿真,结果表明其传输性能良好,满足雷达信号宽带远程传输的要求。

基于AD9914宽带线性调频源的设计及实现

介绍了一种基于ADI公司最新器件AD9914设计的宽带微波中频线性调频源,其瞬时工作带宽超过1 000 MHz,克服了国内研究处于200 MHz^400 MHz带宽的技术难题。同时,提出了一种利用DDS可编程特性对信号的相位进行分段补偿从而获得高边带抑制比的方法。

分布式遥控雷达中基于宽带网的信息传输技术

提出了一种基于专用宽带网的分布式遥控雷达结构 ,介绍了目前宽带网的发展现状 ,论证了用宽带网传输雷达视频信号及其它相关信号的可行性 ,最后利用一个公用宽带局域网对信号传输的过程进行了仿真 。

基于宽带网的雷达信号远程传输

以高性能警戒-引导雷达为模型,研究了适合雷达信号宽带远程传输的协议体系,重点对应用层协议进行了设计,并用Visual C++开发实现了专用通信软件。而后基于专门构建的宽带网络平台对软件进行了测试仿真。仿真结果表明其传输性能良好,可满足雷达信号宽带远程传输的要求。

穿墙雷达方位向分辨率研究

给出有墙体影响下的方位向分辨率计算公式,即L-W公式和A-W公式,并数值分析了取不同折射率的墙体方位向分辨率、误差和相对误差随墙体厚度的变化情况。结果表明:L-W公式和A-W公式计算的方位向分辨率随不同墙体厚度的增加而增大;在相同厚度处,墙折射率越大,方位向分辨率误差及其相对误差也越大;L-W和A-W公式计算方位向分辨率时,L-W公式更能精确地体现目标辨识能力。

多功能复杂信号侦察可配置计算模型

复杂信号侦察处理是多功能数字阵列雷达(MFDAR)的重要组成部分,可以服务于MFDAR的雷达与通信信号侦察以及电子战等多种用途,其中信号侦察的实时性与功能的灵活适应性是MFDAR的关键。在详细研究MFDAR信号侦察处理特点基础上,提出了两阶段可配置的信号处理流程,构建了基于混合结构的宽带信号侦察可配置计算模型BSRRCM。BSRRCM对"非确定、非单向"的信号流进行了描述,利用"固化典型流程、设置有限配置点"的思想,BSRRCM将应用分解成可完全重配置的典型处理流程和可局部重配置的功能任务序列,快速映射到合适的计算平台上,在确保信号处理实时性前提下使系统获得了动态的灵活配置能力与可扩展性。

飞机雷达散射特征提取技术研究

雷达采用宽带信号后,分辨率远小于目标尺寸,就可以对目标进行二维逆合成孔径成像(ISAR),而二维ISAR图像反映了目标在成像平面上的几何投影及散射点的强弱分布,本文从ISAR图像中确定目标轮廓沿距离向和方位向的分布范围,对目标区域尺寸信息进行分析,根据图像中散射点的强弱分布,提取了目标强散射点的分布情况,达到了对目标电磁散射分布特征研究的目的,对于飞机隐身设计具有一定的指导意义。

基于SoPC的宽带雷达侦察信号分选

为了在复杂电磁环境中快速准确地获取雷达辐射源信息,采用SoPC可配置技术,设计实现了宽带雷达侦察信号分选系统。基于软硬件一体化设计框架,阐述了信号分选和参数测量算法的设计流程。对250MHz带宽内的三种不同调制类型信号做了仿真实验,在15dB信噪比将6个输入信号进行了正确分选输出,各项雷达参数测量结果精度均超过90%。同时对信号的处理时间进行了讨论,该系统在雷达信号脉冲占空比小于10%时,脉冲信息丢失概率不超过2%。工程应用表明,该设计方法具备准实时处理能力,参数测量准确,资源利用率高,适用于机载或星载辐射源侦察。

一种宽带谐波雷达接收前端的设计

谐波雷达是一种对非线性目标进行探测和识别的系统。为了提高系统抗复杂电磁环境的能力,本文根据可变频发射谐波雷达探测系统的技术需求,提出了一种宽带谐波接收前端的设计方案。对涉及的合成扫频信号发生、基波抑制、镜像频率抑制、大动态范围宽带接收以及低噪声等关键技术进行了分析,提出了解决方案,对接收前端的关键器件给出了具体设计指标。通过对谐波雷达接收前端系统的仿真与分析,实物研制与测试,验证了方案的可行性。

基于二分法STFT的宽带信号检测算法研究

本文提出了基于二分法的STFT算法对宽带雷达信号进行检测。首先,对STFT方法中窗函数的选择和窗口滑动步长等关键环节进行了仿真对比分析。然后,提出了基于二分法的STFT算法,确定信号起始时刻所处数据段,并对信号起始时刻进一步测量,提高检测精度。最后,采用二分法STFT算法对带宽200MHz的宽带LFM信号进行仿真分析,检测时间精度可以达到62.5ns。该算法综合考虑了计算量与检测精度要求,可对宽带雷达信号进行快速精确检测。

基于超宽带雷达及支持向量机的灾后人体呼吸信号识别方法与试验研究

与常规雷达相比,超宽带雷达具有距离分辨力高、近距离盲区小、穿透性强、目标识别率高等特点,已被广泛应用于灾后搜寻、救援工作中,以对受困生命体征目标进行生命探测。为实现使用超宽带雷达对受困生命体征目标的识别定位,本研究提出基于信号多特征提取技术及支持向量机模型的人体呼吸信号识别方法。首先,使用经验模态分解、变分模态分解及希尔伯特变换提取雷达探测信号的微多普勒特征,使用傅里叶变换提取宏观频谱特征,使用相关分析获取相关性特征;然后,以提取的信号特征为输入,使用支持向量机模型对信号进行分类,进而对人体呼吸信号进行识别,对人体位置进行定位。不同障碍物场景下的试验结果表明,本方法可有效识别砖墙、建筑楼板等遮挡物下的受困生命体征目标,并提供其位置信息。