Research of range measure precision for LFMCW system based on Chirp-Z transform

A new method of increasing the range measure preci- sion by Chirp- Z transform in the level Radar has been put up in this paper. The main assignment of this research is to accom- plish the FFT and Chirp- Z transform. At the same time, the af- fection of the two range measure methods has been analyzed in this paper. This method can increase both the calculation effi- ciency and range measure precision remarkably by theory calcu- lating and digital emulation.

Simutaneous radar imaging and velocity measuring with step frequency waveforms

The principle and method of both radar target imaging and velocity measurement simultaneously based on step frequency waveforms is presented. Velocity compensation is necessary in order to obtain the good High resolution range profile since this waveform is greatly sensitive to the Doppler shift. The velocity measurement performance of the four styles is analyzed with two pulse trains consisted of positive and negative step frequency waveforms. The velocity of targets can be estimated first coarsely by using the pulse trains with positive-positive step frequency combination, and then fine by positive-negative combination. Simulation results indicate that the method can accomplish the accurate estimation of the velocity with efficient computation and good anti-noise performance and obtain the good HRRP simultaneously.

无源雷达高速目标回波相参积累和参数估计算法

针对无源雷达高机动匀速目标参数估计中长时间积累引起的距离徙动效应问题,提出了一种基于Keystone变换和圆阵干涉仪测向的高效相参积累和参数估计算法。首先,根据目标运动和外辐射源信号参数,对参考信号和监视信号进行分段处理,段内为快时间,段间为慢时间;然后,利用Keystone变换对各频率的时间轴进行尺度变换,校正高速目标的距离徙动,继而将目标回波信号能量积累至同一时延-多普勒单元;最后,对目标回波所在的时延-多普勒单元进行圆阵干涉仪二维测向,得到目标方位角和俯仰角估计。仿真结果表明,算法可有效实现高机动匀速目标微弱回波信号的相参积累和参数估计,计算复杂度更低,对目标时延、多普勒、方位角和俯仰角参数估计的稳健性和精度更高。

基于Prewitt算子和Radon变换的雷达高速微弱目标检测

正交频分复用(OFDM)调制雷达中跨距离单元走动问题降低了高速微弱目标检测性能,为此,提出一种基于Prewitt算子和Radon变换的OFDM雷达高速微弱目标检测算法。首先分析了多脉冲积累出现的跨距离单元走动以及Radon变换受噪声干扰问题,然后采用Prewitt算子卷积运算抑制噪声并保留回波能量,采用Radon变换沿距离单元走动斜线进行能量积累。理论分析和仿真结果表明,该算法具有比Hough变换和动目标检测(MTD)更优的低信噪比背景下的高速微弱目标检测性能,并能有效实现多目标检测。

一种矿用卡车举斗行驶监测系统的研究及应用

矿用卡车在露天矿的卸载过程中存在重要的安全隐患,即斗箱未完全落下而车辆已经启动行驶。本研究旨在解决这一问题,提出了一种矿用卡车举斗行驶监测系统。该系统利用毫米波雷达测距传感器实时测量斗箱位置,通过连接的4G定位终端监测车速,并在卸载完成后未潜到位时发出警报。实验结果表明,该系统有效地提高了卡车卸载过程的安全性,减少了潜在的安全风险。本研究强调了在卸载过程中斗箱位置的重要性,并为矿山运输行业提供了一种创新的解决方案。

160 km/h动力集中动车组开行服务范围影响因素及对策研究

研究160 km/h动力集中动车组开行服务范围,对于完善铁路客运产品体系、提高铁路客运经营效益具有重要支撑作用。从购置成本、载客定员、运用条件等方面,分析160 km/h动力集中动车组产品特征,以及在既有普速线路、新建普速线路、200/250 km/h线路上160 km/h动力集中动车组的开行服务范围,探讨160 km/h动力集中动车组开行服务范围的影响因素及对策,与高速铁路形成优势互补格局,实现普速产品优化升级,不断满足人民群众便捷出行需要。

基于雷达的LKJ辅助测速技术研究及应用

针对目前铁路LKJ广泛采用的转速传感器测速方式在机车测速轮轴空转、滑行条件下存在较大测速偏差的问题,通过分析雷达速度传感器在机车测速中的可用性,提出雷达速度传感器在机车上应用的标定方法及辅助LKJ识别机车测速轮轴空转技术方案,以减小机车测速轮轴发生空转滑行的概率,从而提升LKJ测速测距的精度,降低相关行车风险。

基于距离多普勒算法的星载SAR实测数据成像研究

针对合成孔径雷达(SAR)成像问题,基于点目标散射模型,在信号频谱分析的基础上推导了距离多普勒(RD)成像算法,通过点目标SAR成像仿真验证了该成像算法的有效性。在此基础上实现了RADARSAT-1实测数据的星载SAR成像,并与卫星遥感地图对应区域进行了比对,结果表明二者的海岸轮廓线及醒目建筑物形状基本吻合,验证了RD成像算法在处理星载SAR实测数据中的有效性和高效性。

典型角反阵列双基地一维距离像特性

角反射器在舰船目标防御中发挥着重要作用,如何有效对抗角反射器干扰是当前的研究难题.以典型八面体角反阵列为例,通过电磁计算和暗室测量获得了宽带双基地散射特性数据,分析了一维距离像随观测角和双基地雷达几何结构变化的规律.结果表明当双基地角达到一定角度条件下,角反射器散射强度急剧下降,这一特性可用于抗角反射器方法设计.

基于多相滤波的高精度延时设计及实现

雷达测距测速应用中的精确性取决于时间上的高分辨率,而传统基于有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)滤波的高精度延时设计所需的滤波阶数过高,滤波处理较慢且复杂。为了加快滤波速度和节省硬件资源,将数字内插与多相滤波技术结合,提出了一种基于多相滤波的高精度延时设计方案。根据延时精度对FIR滤波系数向量重新排序,依据延时量大小选择多相子滤波器对采样序列进行滤波处理,实现小于整数倍采样间隔的高精度延时,具有滤波速度快、节省硬件资源的特点。仿真分析延时信号的相位,表明了所提多相滤波方案可实现高精度延时。借助现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台,时钟频率为245.76 MHz时,实测的延时精度可低至0.509 ns。

物流车辆行驶状态检测与车距预警算法研究

文章探讨了物流车辆驾驶状态检测与车辆距离预警系统的设计与优化。首先,文章提出了一个基于惯性测量单元的状态估计框架。其次,结合雷达测距技术,文章提出了一种车辆距离测量算法以实现对前方车辆的距离估计。最后,文章开展了仿真实验,测试了不同车辆距离测量算法的性能,为物流车辆驾驶状态检测和车辆距离预警系统的设计提供了重要指导。

雷达操纵员机下测报训练成绩评定体系的改进

针对目前雷达兵部队雷达操纵员机下训练只求过得去不求过得硬、一味求稳保底、训为考、唯分数论等问题,分析了现行考评体系和测报训练现状;然后引入难度系数,对训练成绩评定体系进行了改进.运用实践表明,该评定体系能够营造学员积极向上的训练热情和良好氛围,有利于促进训练质量的提升.

基于自适应非线性跟踪微分器的直线电机位置和速度检测方法

为了解决直线电机的位置和速度检测的问题,设计了基于激光器阵列的光栅传感器位置检测系统,提出一种利用非线性跟踪微分器的直线电机速度测量方法,对电机动子位置进行准确跟踪以及对动子的速度进行测量。针对传统的非线性跟踪微分器在一定速度下处理测量噪声干扰和相位延迟存在矛盾的问题,设计了一种自适应非线性跟踪微分器,其参数能够跟随电机动子的运动速度自动调整,频率特性分析证明了其良好的微分特性。仿真和实验结果均证明了所设计的直线电机光栅位置检测方法和自适应非线性跟踪微分器测速的有效性,在电机运行的全速范围内都能够很好地抑制测量误差以及滤波效应带来的延迟,获得全程精确且快速的电机动子位置信号和速度输出信号。

基于多普勒雷达和北斗系统的农业机械测速方法研究

作业速度是变量施药中很重要的因素,单位作业面积施药量固定不变的话,可以根据作业速度来实现相应的喷头流量,达到变量施药目的。因此,作业速度采集的精度高低直接影响到喷头流量的精准程度。为此,针对作业速度采集精度进行了试验,研究了多普勒雷达测速和BD-8953DN接收机采集精度对比,结果表明:BD-8953DN接收机在水泥地条件下的测速雷达输出的速度值比较平稳,速度偏差率小,与平均速度符合较好,测速精度高;而在灌溉翻耕地条件下的测速雷达速度偏差率最大,达到6.0%,测速精度最低。研究结果为如何选择更好的测速装置提供了重要依据。

磁浮管道物流系统智能测速算法研究

测速定位技术是轨道交通系统安全防护、牵引优化和运行组织的重要基础。针对磁浮管道物流运输系统多普勒雷达测速定位模块在复杂工况中量测噪声统计特性变化及数据失常的问题,提出一种新型Sage-Husa自适应滤波算法。由于Sage-Husa自适应滤波算法存在计算量大、易发散等问题,在其基础上进一步改进,引入模糊推理系统,以残差协方差的实际值与理论值之比作为模糊推理系统的输入,输出调节因子对量测噪声协方差进行实时修正。设置失常数据判断阈值,通过调节卡尔曼增益实现对失常数据的补偿,有效地提高了对磁浮管道物流运输系统的速度估计精度。仿真实验结果表明,在测速数据正常的情况下,相比于传统卡尔曼滤波器、Sage-Husa自适应滤波器,新型Sage-Husa自适应滤波器精度分别提高10.88%和4.97%;在测速数据失常的情况下,相较于前2种卡尔曼滤波器,新型Sage-Husa自适应滤波器能够更好地剔除失常数据的影响,且能够较快地收敛到真实值附近。最后通过实测车载数据对新型Sage-Husa自适应滤波算法进一步验证,并与传统的卡尔曼滤波算法以及Sage-Husa自适应滤波算法对比,其算法精度分别提高10.3%和3.6%。新型Sage-Husa自适应滤波算法对随机量测噪声抑制能力更强,速度估计精度更高,并具有对失常数据的补偿能力,能够适应管轨车辆测速定位的场景需求,为管道物流系统乃至其他轨道交通系统的安全运行提供可靠保障。

太赫兹射频器件与集成技术研究

无线通信、探测感知、安全检测、人工智能等民用和国防电子信息技术的不断快速发展与演进,对太赫兹(0.1~1 THz)技术提出了越来越迫切的应用需求。太赫兹波段具有丰富的频谱带宽资源,其宽带特性可以支撑未来6G高速率通信、新一代高分辨雷达系统性能的实现。同时,太赫兹通信和探测必须克服高频率、短波长所带来的高传播路径衰减、激增的无源器件与互连损耗以及有源器件功率生成和效率难题。本文将回顾太赫兹射频器件与集成技术的发展现状,阐述上海交通大学团队通过新型无源、有源器件与天线及其先进封装等技术方法,整体提升太赫兹前端系统性能的相关研究进展。

基于纠缠光子的量子测距技术研究进展

为了在测绘导航科学研究中获得更高的测距精度,给出量子测距技术的研究进展:总结基于不同光路结构的量子测距方法,并阐述其测量原理与研究现状;概述当前量子测距技术的主要应用领域以及研究进展;最后对量子测距技术的未来发展趋势及在测绘导航领域可能的应用进行分析与展望。

高速高精度实时相位式激光测距系统

为解决工业现场测量对高速实时精密测距的需求,设计并搭建了一套高速高精度的激光测距系统。系统采用双测尺同时调制的激光光源以及双路信号同步探测的信号处理技术,提高了系统测量速度以满足高速测距的需求;分析验证了欠采样方法应用于的高频信号测鉴相的有效性,基于欠采样可有效降低了鉴相处理电路的复杂度。采用201 MHz+3 MHz的双测尺调制光源及40 MHz的采样频率,结合收发光学系统及信号解算电路,搭建了高速激光测距系统;进行了激光测距系统的测量速度和测量精度实验。实验结果表明,该测量系统的测量速度可达62次/s,测距精度可达±0.2 mm。该系统具有高速高精度的实时测量性能,可用于高精度激光扫描仪、动态跟踪测量等高速测距系统。

基于稀疏阵列天线的FMCW雷达测距系统设计

针对FMCW雷达的优势和特点,基于BGT24MTR11收发芯片,采用线性调频连续波的方式,设计并实现了一款工作于24 GHz的雷达测距系统。首先设计了一款基于遗传算法优化的低副瓣稀疏阵列天线,该阵列天线作为雷达测距系统的收发天线,该天线具有窄波束和极低副瓣电平的特点,使得系统的抗干扰能力得以提升。再采用硬件电路生成三角波调制信号,用于驱动压控振荡器实现线性连续调频波。然后利用微带线实现了输入输出匹配网络和输出功率合成网络的设计。最后利用示波器完成中频信号处理。测试结果表明,系统在1 m~10 m范围内的误差小于0.1 m,并且在40 cm~130 cm范围内的误差小于5 cm。该系统性能稳定、成本较低,可为24 GHz雷达测距系统提供设计参考。

区间测速系统与雷达测速技术的计量比较与发展趋势

该文旨在比较区间测速系统和雷达测速技术在车辆速度监测方面的计量特点,并探讨它们的优缺点以及发展趋势。区间测速系统通过车辆经过两个测速点之间的距离和时间来计算速度,具有较高的准确性和非接触式的特点,适用于需要测量多辆车辆通过某一区间的速度的场合。雷达测速技术利用雷达波的多普勒效应来实时测量车辆的瞬时速度,具有灵活性和广泛适用性。然而,雷达测速技术在计量准确性和多车辆测速能力方面存在一定局限性,并且容易受到外部干扰等影响。文章通过比较计量准确性、检测范围和适用环境、外部干扰和影响,以及多车辆测速能力等方面,全面评估了区间测速系统和雷达测速技术的优劣。此外,还探讨了两种技术的发展趋势,包括技术改进和创新,以及应用领域的拓展和需求变化。研究结果对于交通管理和安全控制提供了决策支持和技术参考,推动测速技术的进一步发展和应用。