一种基于改进f-k滤波的编码雷达信号去噪方法

超宽带编码雷达探测地下介质时,回波信号不可避免地受到噪声影响,这会对数据解释带来一定困难.频率-波数(f-k)滤波方法可以有效滤除部分噪声,但其对高频段的滤波效果欠佳.针对此问题,本文提出一种改进的f-k滤波方法,即根据频率和波数的分布情况,设置不同的视速度阈值进行分段处理,提高高频段的视速度阈值,有效滤除了高频段的噪声.实验结果表明,经本文方法处理后的图像熵较传统方法处理后的图像熵减小了6%,具有良好的噪声抑制效果.

随机二相编码连续波雷达的研究

本文对新型噪声雷达即随机二相编码连续波雷达作了系统研究。分析了该雷达波形的概率分布、平均模糊函数以及脉冲压缩后距离旁瓣的概率分布，提出了一种抑制距离旁瓣的统计处理方法，通过多级统计处理后可保证峰值距离旁瓣低于－３０ｄＢ，同时给出了系统参数的设计，并讨论了该噪声雷达的多普勒容限扩展问题，分析表明，该噪声雷达能同时测定远距离和高速目标。

基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达

该文利用雷达目标空间的稀疏特性,提出了一种基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达。建立了目标信息感知模型,采用压缩感知以低于奈奎斯采样率对目标回波采样,然后从少量的采样数据中提取噪声背景下的目标场景信息。为了提高目标信息提取的有效性,采用模拟退火算法对波形进行优化。仿真结果表明了该方法的优越性。

X波段伪码调相连续波雷达地杂波分布特性仿真与分析

本文首先论述了伪码调相连续波雷达的特殊性，然后分析了一些典型地物杂波的统计特性，在此基础上，针对伪码调相连续波雷达在低俯视角情形时回波信号展宽的问题，提出了对码元回波幅度进行空间矢量迭加以得到实际回波信号的方法，通过计算机模拟，得到了迭加时实际回波的概率密度分布模型．

浅表层伪随机编码超宽带探地雷达研制

伪随机编码信号因为有着较大的时间带宽积和良好的自相关特性,在探地雷达设计中有着广阔的应用前景。介绍了一套伪随机编码超宽带探地雷达的原理和具体实现方法。基于数字芯片的超宽带信号产生和采样方法,极大地降低了系统设计复杂程度,易于调试。串并转换技术实现了FPGA和高速DAC的数据速率转换。混合采样技术降低了实时采样率,从而降低了采样芯片成本。现场实验结果表明,伪随机编码超宽带信号可以有效地应用于探地雷达,可以在极低功率下实现对地下目标的探测识别。增加编码长度可以在分辨率不变的情况下增加发射能量,从而提高探测性能。

准连续波雷达的抗距离遮挡波形优化

针对准连续波雷达中的距离遮挡问题,研究了非脉间和脉间码型捷变的波形优化方法。在定义距离遮挡率函数的基础上,给出了非脉间码型捷变的多相码整体优化惩罚函数和基于模拟退火搜索的非脉间码型捷变的多相码整体优化方法;考虑到目标运动带来距离门跨越的问题,给出了脉间码型捷变的距离门匹配多相码优化准则和优化方法。仿真结果表明了该波形优化设计方法的有效性。

脉间伪随机二相码与线性调频复合调制探测系统

提出了一种新的脉间伪随机二相码和线性调频复合脉冲串雷达信号,分析信号复合形式、信号频谱、模糊函数以及距离自相关函数特性。详细阐述了复合探测系统的实现原理,推导了各个阶段的信号形式,分析了复合探测系统多普勒信号的特点及其对相关输出的影响。最后分析其距离/速度分辨率、模糊特性和距离截止特性。结果证明这种复合探测系统具有很好的脉冲压缩性能、距离截止特性及其它雷达信号不可替代的优越性。

小功率便携式电离层斜向返回探测雷达设计

采用伪随机编码、脉冲压缩和相干频谱积累技术,获得27 dB的相位编码脉冲压缩增益和21 dB的相干频谱积累增益,从而在小功率下实现远距离探测。采用等间隔收发新型探测体制,实现2 000 km范围内的无距离盲区探测和获得所用伪随机序列的最大增益性能。依据软件化雷达思想,通过可编程数字信号处理技术来实现雷达的大部分功能,从而使雷达具有良好的可编程、可配置和易升级性能。在整体结构上,采用PXI(外围部件互联总线面向仪器的扩展)总线技术,该雷达设计成为一个模块化、小体积的PXI系统。实际探测结果表明:在发射功率为100 W的情况下,该雷达清晰地获得了2 000 km内的返回散射扫频电离图和返回散射扫频多普勒电离图。

PRC-CW雷达近距离目标干扰的自适应对消

为提高伪随机码连续波(PRC-CW)雷达性能,讨论了近距离目标干扰抑制方法。在分析了PRC-CW雷达近距离目标干扰信号的基础上,采用了基于最小均方(LMS)算法的自适应对消技术;通过仿真分析合理选择了LMS自适应滤波器的参数,并采用TI公司的TMS320C5402定点DSP芯片实现了自适应对消器。试验结果表明该对消器能抑制近距离目标干扰。

伪码调相与线性调频复合探测系统的抗噪性能分析

简单介绍了伪码调相与线性调频复合调制连续波/脉冲串体制探测系统的工作原理,详细推导了它们从带通滤波后至相关检测前这一过程中信号处理方面的信噪比增益,以及至相关检测后整个过程中信号处理方面的总信噪比增益。结果表明:1)脉冲复合体制的抗噪声性能优于连续波复合体制,前者在相干解调和相关处理上的信噪比增益是后者的α倍,信号处理的信噪比总增益是后者的α2倍;2)伪码调相-线性调频复合连续波体制与伪码调相体制抗噪性能相同,伪码调相-线性调频复合脉冲体制与伪码调相体制的抗噪声性能相同。

伪码-线性调频信号快速参数估计算法

现有复杂调制雷达信号参数估计算法计算量较大,且要求部分先验信息已知,针对此缺点,提出了一种伪码-线性调频乘性复合信号的快速参数估计算法。通过建立基于循环自相关函数的统计量,估计信号的码速率;采用平方法消除相位突变后快速解线调,估计信号的起始频率和调制斜率。算法求解没有先后顺序,不存在传递误差。仿真结果表明信噪比大于等于1 dB时,算法已能精确估计出信号各参数且实时性较好。

连续波雷达测量数据随机误差处理方法研究

针对差分方法和最小二乘法在处理连续波雷达跟踪数据的随机误差时，处理结果常常出现不一致的情况，对这两种方法的内在联系进行了深刻的研究。首次证明了“ｋ阶差分与ｋ＋１个点的ｋ－１次多项式的平滑残差具有完全相同的频谱特性”。针对雷达测量数据中随机误差时序相关性较强的实际情况，导出了相关条件下差分步长的计算公式。最后，提出了高精度分离数据中随机误差的非线性自由节点样条函数方法，该方法经仿真和大量实测数据处理检验是成功的。

基于FrFT的线性调频-伪码调相复合调制雷达信号截获与特征提取

针对线性调频-伪码调相复合调制雷达信号(LFM-PRBC)的截获与特征提取问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)平面切割与相关检测相结合的新方法。理论分析和计算机仿真验证表明,该方法具有较好的有效性和准确性,能快速完成高斯白噪声背景下低信噪比复合调制雷达信号的截获与特征提取,有一定的实际应用价值。

准连续波体制雷达波形设计与参数选择

在分析相位编码准连续波雷达回波遮挡问题的基础上,提出了一种长短码结合载波频率随码型同步交替切换的波形设计思路和基于回波遮挡率的波形参数计算方法。不仅能够解决近距离回波严重遮挡的问题和实现对远近目标的同时探测,而且有效地增加了信号的工作带宽和提高了发射信号波形的复杂程度,增强了信号的电子反干扰能力(electronic counter-countermeasures,ECCM),降低了信号的被截获概率。

伪码调相与正弦调频复合引信抗噪性能分析

介绍了伪码调相与正弦调频复合调制连续波体制引信,以及伪码调相与正弦调频复合调制脉冲体制引信的工作原理,详细推导了它们从带通滤波后至相关检测前这一过程中信号处理方面的信噪比增益,以及至相关检测后整个过程中信号处理方面的总信噪比增益。

基于STFT和时变滤波的调频干扰抑制方法

分析调频(FM)干扰对伪随机二相编码连续波(PRC-CW)雷达相关检测性能的影响,当FM干扰超出伪码调相雷达自身抗干扰容限时,相关输出严重恶化。针对上述问题,考虑到伪码在时频平面上是近似均匀和平坦的,而FM干扰则具有较好的时频聚集性,提出了基于STFT和时变滤波的FM干扰抑制方法。对不同信干比(SJR)情况下干扰抑制前后的相关输出进行的仿真分析表明:该方法能够有效去除干扰,相关输出得到显著改善。

一种改进的LFMCW雷达多目标加速度和速度估计方法

针对已有估计算法对线性调频连续波(LFMCW)雷达多目标加速度和速度参数的估计精度差、计算复杂度高等问题,该文提出一种改进方法。该方法将时频重排平滑伪Wigner-Ville分布(RSPWVD)与Radon变换相结合,通过恒虚警率检测和阈值处理,实现了LFMCW雷达多目标加速度与速度参数估计,克服了现有方法中计算复杂、存在误差积累效应的缺点。给出了估计算法的实现步骤。仿真实验结果表明:改进方法在低信噪比时仍具有较高的参数估计精度。

基于S-method的伪码调相连续波雷达调频干扰抑制

针对当调频(FM)干扰超出伪码调相连续波雷达自身抗干扰容限时相关输出严重恶化的问题,提出了一种基于S-method的FM干扰抑制方法。该方法首先计算回波信号的S-method分布,估计干扰信号的瞬时频率及瞬时相位,并通过迭代校正方法提高相位估计精度,基于最终的估计相位,构造干扰对消器实现干扰抑制。对正弦调频和线性调频干扰抑制前后的相关输出进行了仿真分析。结果表明,在信干比(SJR)分别为-20 dB和-25 dB的条件下,该方法能够有效抑制干扰,实现目标正常检测。

一种大多普勒容限的伪码调相连续波雷达

针对伪码调相雷达信号的多普勒敏感性,构建了一种基于m序列移位相乘特性的伪码调相连续波雷达系统。该系统通过对正交化后的目标回波信号进行延时交叉相乘求差处理,其多普勒容限可达子码重复频率的一半,因此可以有效应用于高速超高速目标的搜索和跟踪。由于脉压输出为频域的幅度调制信号,静止和低速目标干扰也能得到有效抑制,故该系统还兼具动目标检测功能。该文给出了雷达系统框图及实现方法,并进行了理论分析和系统仿真,展望了其工程价值。

锚杆锚固质量弹性波检测技术研究现状

通过对锚杆锚固质量弹性波检测技术的历史回顾和现状分析,指出要解决好锚杆长度的精准检测问题,仅依靠对现有检测技术的改良是不可能的,该技术的突破方向可能需要结合声超构介质材料,设计新型高灵敏度的传感器,采用扩频技术中伪随机编码方式。关于砂浆饱满度的求取问题,现有的方法过于粗糙,应用理论亟待完善,应开展基于锚杆锚固体系条件下的数学模拟计算和室内物理模型实验研究工作,可以尝试研究锚杆杆底反射回波的频率与其砂浆饱满度的相关关系,建立两者之间的关系式,从而解决砂浆饱满度的求取这一问题。