GNSS-R外辐射源雷达微弱目标回波盲检测方法

针对传统全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system-reflected, GNSS-R)外辐射源雷达系统所采用的双通道配置结构在信号处理上运算量较大且在工程实现上硬件成本较高的问题,提出一种基于高阶循环累积量的单通道GNSS-R外辐射源雷达微弱目标回波盲检测方法。利用主成分分析方法将强直达波信号从单通道接收的混合信号中抽取出来;通过直达波信号的高阶循环频率估计出微弱回波信号的高阶循环频率;基于微弱回波信号高阶循环频率与其他信号不同的特性将其从单通道混合信号中提取出来,通过匹配滤波实现目标检测。实验结果表明,所提方法在没有先验信息的情况下能有效提取出微弱目标的回波信号,且与传统二维匹配滤波目标检测方法相比有更好的目标检测性能。

双线偏振雷达机外定标信号源故障研究

文章对双偏振天气雷达定标链路进行了简要阐述,分析了标定信号源故障对雷达回波、动态范围及噪声温度产生的影响,提出了一种通过断离定标信号源输入法快速诊断故障的方法,列举了一例典型的双偏振多普勒天气雷达标定信号源故障个例并进行分析,给出了标定信号源被感应雷击损害的处理方法,同时也给出了灾害性天气过程中信号源故障的快速修复方法,为其他台站处理相似故障提供思路和借鉴。

双线偏振雷达双通道一致性及测试方法研究

从偏振天气雷达通道一致性的重要性出发,分析了雷达系统本身特性(天线、接收机、旋转铰链和馈线)对双通道一致性的影响。结合目前国内外偏振雷达所能达到的指标,提出了双通道一致性的测试内容和方法,并给出性能指标要求。根据上述方法,获得了北京市气象局C波段双线偏振天气雷达天线和双通道的测试结果,对如何提高双线偏振雷达的性能及评估性能好坏具有一定的参考意义。

一种双通道雷达恒虚警率处理方法

在分析双通道恒虚警率(CFAR)检测系统原理的基础上,以瑞利杂波分布为背景,建立了一个三元检测的数学模型,推导出线性检波下双通道CFAR检测器的虚警概率表达式。结合公式利用MATLAB仿真,定量分析了影响虚警概率的因素,并将其与单通道情况进行了比较,得出双通道的虚警概率是归一化门限与消隐门限的函数的结论。

合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法

针对单部干扰站难以对合成孔径雷达双通道对消系统实施有效干扰的问题,提出了合成孔径雷达双通道对消的多站干扰方法。该方法利用多部干扰站实施分布式协同干扰,使SAR系统无法通过估计每个采样时刻的补偿相位对双通道的干扰信号进行对消,并给出了使双通道对消系统失效的相位条件和多干扰站沿方位向的部署方案。仿真实验表明,该方法可有效破坏SAR双通道干扰对消的性能,显著增强直达波干扰和散射波干扰对双通道SAR系统的干扰效果。

济南双偏振多普勒天气雷达在线自动标定数据质量分析评估

阐述了CINRAD/SA-D双偏振多普勒天气雷达(简称“双偏振雷达”)标定技术,统计分析了济南双偏振雷达试运行以来在线自动标定数据和该时间段内的维护维修情况,从雷达几十个标定状态性能参数中,遴选对雷达探测数据质量影响最大的发射峰值功率Pt、相位噪声σφ、噪声系数NF、反射率标定系数SYSCAL、差分反射率因子ZDR、差分传播相移ΦDP等性能参数,分析评估在线自动标定数据质量。结果表明:1)峰值功率维持在679.68 kW,H(水平)和V(垂直)双通道的峰值功率长期运行吻合一致性较好。2)H和V双通道噪声系数均值分别维持在1.66 dB和1.73 dB,双通道数据总体分布稳定,且具有较好的一致性;标定数据的异常来源于外界干扰,占0.39%,受外界干扰H通道多于V通道,干扰造成接收机灵敏度降低了1.5 dB,导致雷达产品异常。3)反射率标定ΔSYSCAL最小值为-0.46 dB,最大值为0.25 dB,满足±2 dB的技术指标要求。4)I/Q相角法标定相位噪声均值为0.0513°,实物对消能力60 dB与估测地物杂波抑制能力61.36 dB结果基本吻合,证实了雷达系统具有较好的地物杂波抑制能力。5)采用机内CW、TS双信号源标定法,接收双通道幅度和相位的标准差:ZDR-CW和ΦDP-CW分别为0.025 dB和0.735°,ZDR-TS和ΦDP-TS分别为0.044 dB和1.116°,满足接收双通道一致性的技术指标,但CW信号标定结果明显小于TS信号标定结果,表明双路方位旋转关节对接收链路信号幅度和相位的一致性有影响,导致ZDR-TS和ΦDP-TS标定结果比ZDR-CW和ΦDP-CW出现更大的偏差,因此随着双偏振雷达的长期运行,对方位旋转关节带来的幅度和相位固有偏差进行测试和订正非常重要。

双通道连续波多普勒雷达测速模型仿真

在交通测速中,使用的双通道连续波多普勒雷达具有两路I/Q正交通道,通过对两路通道的回波信号采集处理得到运动目标的速度和运动方向。建立一个测速模型,通过Matlab的M文件对算法编程完成,实现通道信号的设定读取处理并确定运动目标的仿真目的。模拟两路AD同步采集的I/Q信号作为模型输入,一路通道的数据为实部另一通道的数据为虚部对应为实部和虚部组合的复数形式,以每采集到的1024个组合数据为一帧,在仿真环境中进行快速傅里叶变换得到采集信号的频谱,并经过数据相关后确定目标的频率点位置和多普勒频率,根据多普勒效应计算得到目标的速度和方向,完成仿真。结论表明,文中设计的测速模型可以针对不同目标的模拟输入仿真输出相应目标的速度和运动方向,仿真效果理想。

基于灰关联分析的双通道雷达目标距离像研究

针对高分辨雷达在目标成像过程中存在的目标散射点越距离走动问题,利用双通道探测的有利条件对各通道散射点回波信号进行数学建模,根据双通道接收到回波信号的包络走动,引入了灰关联分析方法来研究回波信号包络间的关联度,根据分析结果分配各距离单元对目标距离像的影响权值,结果表明该方法可以有效地降低发生越距离走动散射点的影响。

PD雷达MTI改善因子影响因素分析

本文对影响PD雷达MTI改善因子的主要因素进行了定性的阐述,并利用有关模型,就各主要因素对改善因子的限制进行了定量的分析,在如何保证和提高MTI雷达的改善因子指标方面进行了探讨。

分立强杂波背景下AEW雷达双通道检测方法

针对分立强杂波容易形成虚警这一问题 ,结合AEW雷达这一应用背景 ,研究了AEW雷达双通道信号检测方法 ,分析了各种参数的选取及对系统性能的影响 ,给出了可供工程上参考的几个结论 。

一种机载双通道GMTI雷达系统与试验验证

为兼顾中小型无人机平台适装性和运动目标检测性能,研制了一种双通道地面运动目标检测(GMTI)雷达系统.系统波束扫描方式采用方位维机械扫描,俯仰维电扫描;GMTI模式工作时采用全阵面发射两子阵接收,利用双通道对消实现杂波抑制,提高目标检测性能;通过数字合成方法形成方位接收和差波束,采用单脉冲测角处理实现方位测角定位.通过原理样机研制和飞行试验验证,结果表明系统具有良好的目标检测和定位性能,具有一定工程设计参考价值.

济南CINRAD/SA雷达双偏振升级关键技术分析

针对CINRAD/SA天气雷达双偏振升级,阐述了通过WRSP信号处理器、晶振频率源、标定技术、相位编码技术、信号处理新技术新算法等关键技术的升级,提升了雷达的整体性能。济南雷达升级后,接收机灵敏度由-109 dBm提升至-113 dBm,接收机动态范围由89 dB提升至101 dB,发射机输出改善因子由59.34 dB提升至61.64 dB,系统相位噪声由0.107°提升至0.041°,系统实际地物对消最大值由45.1 dB提升至49.7 dB,距离分辨率由1000 m提升至250 m,改善了雷达对弱信号的探测能力,增强了对电磁干扰、超折射的识别能力,增强了地物抑制能力;天线伺服系统通过改碳刷结构汇流环为金属丝免维护汇流环,减少了天线动态故障报警率,提高了伺服系统运行的稳定性和可靠性;通过CW与TS信号在线标定技术,检验了升级后双偏振雷达双通道的一致性。

X波段双线偏振天气雷达双通道一致性测试及分析

对房山X波段双线偏振天气雷达的天线性能、接收动态范围、噪声系数、系统定标能力以及接收双通道一致性进行测试分析,结果表明:天线增益和交叉极化隔离度最小值分别为44.73dB和36.1dB、双通道差分反射率ZDR和差分传播相位ΦDP标准差分别为0.02dB和0.26°、双通道的噪声系数最大平均值为2.02dB,均满足该雷达系统相应的指标设计要求;双通道的动态曲线特征和回波强度定标性能一致性存在差异,会对雷达系统探测数据质量造成不利影响。同时对该雷达系统的差分反射率ZDR标定方法进行了探讨,对雷达探测降水个例数据进行了分析。

基于FMCW毫米波雷达手势识别

为了研究调频连续波(FMCW)毫米波雷达在手势识别算法中的应用前景,本文通过使用77 GHz毫米波雷达获得了手势动作的回波,在手势动作回波的多帧距离多普勒图中提取了手势动作的距离−时间谱和多普勒−时间谱,并在此基础上建立了二维数据集。使用全局平局池化代替了扁平层与全连接层,构建了双通道的卷积神经网络对手势动作进行了分类,实现了对推、拉、推拉、挥手等7种手势的分类识别,测试集准确率可达99%,相较于单通道卷积神经网络提升了2%~4%。

基于无线信道仿真仪的双星定位半实物仿真

构建无源电子侦察双星时差频差定位系统半实物仿真平台,以雷达及通信信号为侦察对象,采用无线信道仿真仪模拟产生两颗同轨卫星接收地面同一目标辐射源发射信号,通过数字接收机VPX机箱中的两块板卡同步接收信号数据,进行实时处理。实验表明,构建的半实物仿真平台,与纯数字仿真相比,能够准确、实时、有效地反映双星时差频差定位系统的性能。

双通道两视干涉相位差解径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达地面动目标显示(SAR-GMTI)系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出了基于双通道两视干涉相位差实现无模糊估计径向速度的方法.该方法在距离频率域构造两视数据,将不同通道数据做干涉处理以得到两视数据的干涉相位.两视数据的干涉相位差不存在缠绕问题,可以用来无模糊地估计径向速度.理论推导证明,所提方法有效提高了最大不模糊速度.文中着重分析了两视数据距离频率间隔对径向速度估计性能的影响.通过仿真和实测数据处理验证了所提方法.

P波段瞬态极化雷达射频系统研制及其性能测试

本文首先阐述了研制瞬态极化雷达的必要性,并介绍了瞬态极化雷达的探测原理。根据系统指标要求,论证和分析了系统的整体设计方案。通过理论研究和仿真分析,设计实现了低副瓣、高增益天线阵列。采用模块化设计的方案集成了完整的雷达电路系统,并对天线阵列和电路系统的性能进行了测试。结果表明,雷达射频系统性能达到或超过了设计指标要求,满足实验应用需求。

对SAR双通道对消的方位向间歇采样散射波干扰

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)通道对消技术可有效抑制散射波干扰等多种干扰类型,因此本文提出利用方位向间歇采样散射波干扰慢时间间歇性来对抗SAR双通道对消系统的干扰方法.首先详细推导了散射波干扰的SAR双通道对消原理,然后建立了方位向间歇采样散射波干扰模型并分析了该方法对传统SAR成像的干扰效果.在此基础上,分别研究了该干扰方法在双通道对消系统分别采用两种相位补偿条件时的对抗效果.理论与实验分析表明:当采用自动相位搜索算法估计相位进行补偿时,可使得场景对消成像出现类似噪声的混乱明暗斑点,并伴随着未对消的虚假散射场景;当采用准确相位进行补偿时,可在对消成像中形成多个虚假散射场景和对消暗条纹.

针对SAR双通道对消的多站协同散射波干扰

合成孔径雷达（SAR）双通道对消技术可有效抑制单站散射波干扰，因此，文中提出对抗双通道对消系统的多站协同散射波干扰方法，结合补偿相位搜索和对消流程分别分析了多站同时工作和多站分时交替工作的干扰效果。沿方位向部署的多个干扰站可破坏SAR各通道接收干扰信号的原有相位关系，从而严重影响相位搜索结果和场景成像。理论分析与实验结果表明：多散射波干扰站同时工作时，可在对消成像中形成多个无法被消除的虚假散射场景，并伴随部分真实场景信息损失；多站分时交替工作时，可使得场景对消成像出现类似噪声的明暗斑，并且三站分时干扰效果优于双站。

载人航天任务测速雷达双通道数据融合方法

针对载人航天任务中高精度测速雷达在实时多主站外弹道融合时仅能采用单通道应答数据参与处理,获得的弹道精度较差,且测速雷达数据利用率仅有50%的问题,提出利用多普勒效应和应答机遥测参数两种方法对测速雷达跟踪模式进行实时准确识别,首先得到测速雷达双通道的应答数据,然后通过改进的非线性滤波+机动模型算法对火箭上升段外弹道测量数据进行高精度融合。最后采用仿真数据对传统方法和新方法的外弹道融合精度进行了比对分析。该方法的应用可有效提高测速雷达测元利用率和载人航天任务火箭上升段外弹道精度,具有较强的工程应用价值。