基于状态解耦的两坐标外源雷达3D目标跟踪

考虑利用两部两坐标外源雷达对高度近似恒定的目标进行三维跟踪。结合外源雷达自身的特点,提出了一种将目标高度与水平状态(水平位置、速度等)进行解耦估计的方法,通过两个并行估计器来实现对三维目标的跟踪。在高度估计器中,将目标高度区间划分为多个高度子区间,然后利用量测值递推计算目标在各个高度子区间的权重,最后通过加权融合各个高度子区间的方式估计目标高度;在水平面的状态估计器中,进一步考虑了目标在水平面机动的场景,利用交互式多模型扩展卡尔曼滤波器,并结合目标高度的估计值,更新目标的水平状态。仿真与实验结果显示,利用两部两坐标外源雷达可以实现对高度近似恒定目标的精确三维跟踪,为水平机动的目标提供精度在200 m以内的高度估计,并消除了二维跟踪情况下因未考虑目标高度而引起的误差。

基于参考信号修正的外源雷达风轮机杂波抑制

针对外源雷达风轮机杂波(wind turbine clutter,WTC)抑制需要,首先建立了风轮机对辐射信号的调制模型。然后,研究了风轮机叶片调制效应与雷达发射信号周期性结构在距离多普勒谱(range Doppler,RD)上的相似性,从而从周期性成分抑制角度出发,提出了在匹配滤波处理时利用修正后的参考信号进行扩展多普勒杂波抑制的方法。最后,通过理论和仿真实验对该方法进行分析验证后,采用外源雷达风轮机实测数据进行了分析。实验结果表明,所提方法不仅可以提高WTC抑制度,还具有计算效率高、资源占用少等优点,相关优势已在自行研制的数字电视外源雷达实测数据中得到了验证。

基于非合作雷达的外源雷达直达波参数提取方法

本文围绕外源雷达直达波参数估计和直达波恢复问题,面对直达波信号受多径信号影响的问题,克服脉宽测量误差较大的困难,充分利用非合作雷达信号的先验信息。通过脉冲包络检测、波形模板匹配和载频估计等步骤,实现载频和波形的有效估计和精确匹配。基于波形匹配的多阶段匹配方法,有效提升直达波参数提取准确性,仿真数据充分验证了所提方法的有效性。

基于参数估计的分布式外源雷达接收站位选择

分布式外源雷达(DPR)利用分置的多部接收站系统实施联合探测,可实现雷达系统性能的有效提升。如何高效配置系统接收站几何架构是分布式外源雷达研究的重要课题。推导了基于数字电视地面多媒体广播(DTMB)信号的分布式外源雷达系统目标位置和速度联合估计的克拉美罗界(CRB),以此为优化指标建立了接收站位选择模型,并给出与之匹配的接收站子集选择算法。与枚举法相比,本方法具有较低的计算复杂度,可实现接收站的最优子集选择。仿真验证了算法的有效性。