回波越距离单元走动的MTD研究

针对高速目标回波脉冲信号产生越距离单元走动,动目标检测的MTD方法积累脉冲减少导致检测性能下降的问题,提出一种校正存在多普勒模糊的越距离走动的方法。利用回波信号快时间频率域的积累以及一个CPI内同一距离单元对存在模糊的多普勒的采样特性,结合孙子定理,给出解模糊多普勒的新方法。对CPI每重复周期采样点进行采样补偿,再实现采样数据矩阵沿多普勒斜线的包络对齐。然后利用MTD,实现动目标检测。给出算法框图,通过仿真实验证明该方法的有效性。

FFT-MTD滤波器组优化设计与仿真

介绍了用FFT算法实现雷达信号动目标检测(MTD)的方法,为提升MTD在强杂波环境下的检测性能,对加权FFT优化MTD时窗函数的选取进行了讨论,比较了6种窗函数加权时FFT等效多普勒滤波器组的幅频特性和改善因子,得出了适合于MTD的最佳窗函数,并针对某型雷达信号体制进行了仿真分析和验证,结果表明优化方法增强了MTD在杂波背景下的检测性能。

一种新的随机PRI脉冲多普勒雷达无模糊MTD算法

传统的脉冲多普勒雷达存在严重的测距测速模糊和盲区效应。该文结合压缩感知理论,考虑在正常脉冲重复间隔(Pulse Repetition Interval,PRI)上叠加一个随机扰动,并把PRI的随机变化巧妙转化为稀疏观测矩阵的受限等距性质(Restricted Isometry Property,RIP),提出了一种新的全相参动目标检测(Moving Target Detection,MTD)技术。并重点研究了距离速度模糊消除技术,给出了不模糊测距测速的参数设计充分条件。仿真实验结果表明,该方案检测性能高、无模糊、无盲区,并且相比传统的多脉冲串参差重频方法而言,只需一个脉冲串,大大缩短了相参处理周期。

基于DMTD多普勒补偿的互补码脉冲压缩

为解决相位编码脉冲压缩信号的旁瓣导致大目标信号的旁瓣覆盖小目标,降低雷达对小目标的检测能力,提出一种基于数字动目标检测(DMTD)的交替发射互补码的方法,对正码和补码回波分别做MTD,然后分两步进行相位补偿,并分别脉压和叠加(去旁瓣).该方法能有效地补偿多普勒频移和分时发射导致的相位差,保持了脉压后正码和补码回波信号旁瓣的互补性.由于是交替发射正码和补码,能有效降低目标RCS的角闪烁导致的回波能量起伏带来的影响.以四相互补码为例进行了仿真,结果表明,该方法补偿了由于分时发射造成的互补码之间的初始相位差,脉冲压缩后对互补码进行叠加,得到了低旁瓣的脉冲压缩结果.

MTI级联MTD的信噪比增益

雷达系统经常采用动目标指示(MTI)级联动目标检测(MTD)提高对运动目标的检测性能。文中推导出了MTI级联MTD的信噪比(SNR)增益计算公式,该增益不超过仅MTD处理的SNR增益。级联MTI后,对位于MTI通带中心处的MTD滤波器,其增益变化较小,越远离该中心的MTD滤波器,增益变化越大。MTI滤波使背景噪声变得不平稳,不利于后续的恒虚警率(CFAR)检测。采用MTI的频率响应加以校正,恢复噪声的平稳性。上述研究对工程实践具有较高的参考价值。

OTH雷达MTD与频率捷变兼容问题分析

随着电磁环境的日益复杂，要求雷达具有多模式反干扰能力。OTH地波超视距雷达的动目标检测（MTD）系统具有良好的反杂波干扰能力，可以在强杂波干扰背景下，利用回波多普勒信息，提取出所需要的动目标参量，但对来自于敌方的窄带瞄准式干扰无能为力，从而大大限制了其应用；而作为现代电子对抗的产物，采用脉间跳频的频率捷变体制具有极强的反有源干扰能力。本文从OTH雷达信息提取的特点和频率捷变体制的特点出发，就两种反干扰技术在一部雷达中的融合问题以及之间的兼容性问题进行了分析，得出了相关结论。

基于时域弹跳射线法的海面复合目标近场回波仿真

雷达回波信号的获取对研究动态目标识别和雷达成像具有十分重要的意义。提出了一种基于时域弹跳射线法(Time Domain Shooting and Bouncing Ray, TDSBR)的动态目标回波仿真模型,用于模拟海上电大目标的近场雷达回波。该模型采用TDSBR方法直接在时域计算弹载雷达照射下的目标与海面近场复合散射特性,并结合“stop-go”方法模拟雷达与目标之间的相对运动,实现了弹载雷达照射下海上运动舰船目标的回波信号仿真。仿真结果表明,该模型可以有效呈现海面与海上目标的耦合效应,实现对目标速度和距离的预测,具有良好的精度和较高的效率,在海洋环境中弹载雷达的回波预测和目标检测中具有广阔的应用前景。

航管一次雷达抗风电场干扰目标检测方法

近年来,全球风力发电装机容量呈指数型增长。然而,现有航管一次雷达的动目标检测(Moving TargetDetector,MTD)技术无法抑制具有非零频成分的风电场杂波,可能导致目标遮蔽和虚警率上升。针对此问题,该文提出了一种在风电场杂波下航管一次雷达的目标检测方法。该方法在MTD前端设置风电场杂波抑制器。在该抑制器中首先估计雷达回波每个距离单元的谱中心,并把所有距离单元的谱中心移到零频。其次利用类似于对消固定杂波的方法对消目标回波,而具有较宽频谱宽度的风电场杂波经对消后仍有大部分的能量剩余。然后采用恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测确定杂波所在的距离单元,并剔除待检测数据中所有杂波单元,解决了风电场杂波进入非零频多普勒滤波器可能导致当前航管一次雷达MTD检测性能急剧恶化的问题。实验结果表明该方法对风电场杂波强度不敏感,有效地消除了杂波对目标的遮蔽现象并控制了由杂波引起的虚警率上升。

基于杂波白化处理的海面低速弱目标检测

为了检测平稳海杂波中的低速弱目标 ,本文引入杂波白化处理模块取代雷达常用的MTI滤波器和多普勒滤波器组。理论分析与基于真实和海杂波数据的仿真试验结果均表明本文方法对海面低速弱目标的检测具有独特的效果。

超宽带穿墙雷达动目标跟踪成像算法研究

利用超宽带穿墙雷达探测跟踪墙后人体目标在城区巷战、反恐斗争和人质救援等领域的应用日益广泛。动目标检测与成像算法是穿墙雷达信号处理的两大关键部分,针对传统的动目标检测方法的不足,本文研究了一种提取动目标回波信息的自适应背景去除方法,并考虑到墙体影响,对传统的后向投影成像算法进行改进。利用FDTD数值仿真和外场实验验证了对隐藏在墙后运动目标跟踪成像,研究结果表明,本文算法对天线形式要求简单,准确度高,实时性好。

实测海尖峰特性分析及抑制方法

在高分辨率、低擦地角、高海况以及HH极化工作方式下,雷达回波强度会明显增强,容易产生海尖峰,使得海杂波具有高幅值、非平稳和非高斯等特点,严重影响雷达对海面微弱动目标的检测。为此,该文提出一种海尖峰抑制方法,首先,给出了海尖峰判别和筛选方法,在此基础上,分析了海尖峰的幅值特性、时间相关性、多普勒谱和分数阶功率谱特性;其次,通过剔除背景中的海尖峰并选取最小平均功率水平的背景杂波作为待检测数据,能够抑制海杂波,改善SCR;最后,实测数据的实验结果验证了该方法的有效性。

真实数据背景下的SAR运动目标回波信号模拟及应用

该文提出了一种新的合成孔径雷达(SAR)原始数据模拟方法,将模拟数据和实际测量数据结合在一起形成含有模拟运动目标和真实背景的 SAR原始数据,用于对 SAR运动目标检测方法的验证和分析。根据SAR的成像原理和运动目标的回波模型,该文给出了将模拟运动目标回波信号和真实背景回波数据叠加的半真实模拟数据的形成方法。通过将合成的数据应用于运动目标的检测试验,验证了方法的有效性。

车载LFMCW雷达多运动目标探测算法研究

针对传统的线性调频连续波(LFMCW)雷达在进行运动多目标配对的局限性,提出结合变周期LFMCW作为发射信号波形,采用质心凝聚处理进行多目标配对的新方法,有效提高了处理算法的实时性,合理设置凝聚中心宽度阈值,可实现目标的准确配对和距离速度去耦合,测试结果显示:配对误差均控制在5%以内。

一种基于分数阶Fourier变换的雷达运动目标检测算法

针对雷达回波为多分量LFM信号时,时频分析存在的交叉项干扰问题,提出了一种基于分数阶Fourier变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的伪Wigner分布(PWD)。该方法通过在参数平面按阈值进行峰值搜索确定变换域阶次,再在相应的分数阶Fourier域计算PWD,有效地抑制了交叉项的干扰,有利于更好地提取信号的时频信息。仿真实验证明了在强背景噪声下该算法的有效性。

基于单通道SAR图像序列特征值分解的动目标检测方法

该文提出了一种基于单通道图像序列间协方差矩阵分解的动目标检测方法。首先给出基于方位频谱划分获取子图像的处理过程,分析了子孔径划分在图像序列间所产生的误差来源,结合二维自适应方法对幅度和相位上存在的误差同时校正,实现了子图像间的配准,构造出类似于多通道的子图像。在此基础上,结合多通道杂波抑制的思想,详细分析了两子孔径间协方差矩阵特征值分解实现目标与杂波分离的原理,并针对在图像域估计采样协方差引起的精度与目标能量损失之间的矛盾,提出了在距离多普勒域的改进处理。最后,经过仿真实验验证了该方法的有效性。

基于单通道SAR多子孔径空频处理的动目标检测算法

该文提出了一种基于单通道多子孔径空频自适应处理的运动目标检测方法:首先给出了基于方位频谱划分获取子孔径的处理过程,构造出类似于多通道的子图像。详细分析了多子孔径空时等效信号的原理,将不同合成中心时刻的子孔径序列所获得的回波信号等效成同一时刻不同空间位置所获得的回波信号,利用时延差异来获取空间信息,建立起后续处理的2维信号模型。在此基础上,结合多通道杂波抑制的思想,提出了采用多子孔径间空频自适应处理实现杂波抑制与运动目标检测的算法。最后,仿真实验验证了该方法的有效性。

基于内点法的动目标检测滤波器组设计

雷达系统常采用基于快速傅里叶变换的方法实现动目标检测(MTD)滤波器组,其关键是通过加窗降低滤波器副瓣,但普遍存在加窗的结果使滤波器零点产生偏移,不能保证非零速滤波器在零频形成真正零点。文中基于窗函数的理想频率响应构造了简化的目标函数,以零频形成零点为约束实现滤波器峰值旁瓣电平比最大化,采用内点法求解该问题,并推导了窗函数系数的显式表达式。同时,引入了扰动因子,以保证迭代过程的收敛性。仿真表明MTD滤波器组满足地杂波抑制的需求,且峰值旁瓣电平为-41 dB。该方法为MTD应用提供了一种新思路。

一种优化设计的动目标检测方法及其运用

提出一种新的动目标检测(MTD)滤波器组设计方法,即通过设置目标处理通道和气象处理通道,其中目标通道采用自适应动目标检测(AMTD)处理方式,实时检测杂波的存在,根据杂波的强弱自动产生或选择滤波器加权因子,以保证对地杂波抑制的同时,减少信噪比损失,提高对弱小目标的检测性能。通过仿真结果,证明该方法是有效的,在工程上有一定的实用价值。

非均匀地杂波背景下自适应动目标检测

针对非均匀地杂波背景,提出了一种基于地杂波强度估计的自适应动目标(MTD)检测方法。该方法预先设计具有不同地杂波抑制能力的多组滤波器组,实时处理过程中利用零速滤波器输出数据估计地杂波强度信息,并基于地杂波强度估计值自适应选择抑制能力合适的滤波器组。与采用单一多普勒滤波器组的传统MTD方法相比,该方法提升了雷达在非均匀地杂波背景下检测低频点目标的能力。最后,通过仿真试验验证了该方法的有效性。

一种动目标检测的优化设计及应用

文章提出一种新的动目标检测(MTD)滤波器组设计方法,即信号处理系统分为目标处理通道和气象处理通道;目标通道采用自适应动目标检测(AMTD)处理方式,实时检测杂波的存在,判定杂波强度(如强、中、弱),根据杂波的强度自动产生或选择滤波器加权因子,以期保证对地杂波高度抑制的前提下,尽量减少信噪比损失,提高对弱小目标的检测能力。该方法可提高雷达在杂波环境中的自适应性能,具有一定的实用价值。