多普勒信息辅助的网络化雷达融合检测

相比于单部雷达系统,空间分置的网络化雷达由于空间分集、频率分集等优势,通常具备更优的探测性能。当前基于网络化雷达系统的融合检测方法大多仅依据目标回波幅度信息,未考虑相参雷达系统能够获取的多普勒信息对融合检测的增益。直观地,网络化雷达系统中不同雷达观测到目标的空间位置与径向速度应当满足一定的物理约束,利用该额外信息应当能够提升目标与虚警的可分性。基于此,该文提出了多普勒信息辅助的网络化雷达融合检测算法:首先利用多雷达站对同一目标角度与多普勒速度观测的耦合性构建观测间需要满足的约束不等式组,然后基于运筹学中两阶段法对该不等式组是否有可行解做出判断,进而对目标是否存在做出判决。仿真实验表明,所提算法能够有效提升网络化雷达系统的融合检测性能。同时,该文还针对所提算法分析了雷达布站位置及目标位置对融合检测性能的影响。

利用多普勒信息判断单线阵低速目标左右舷的方法研究

采用常规单线拖曳阵列作为双基地主动声呐的接收平台时,会存在左右舷模糊。常规左右舷判决方法需要声呐探测平台进行转弯等复杂机动,目标定位与跟踪的实时性和连续性难以保证。文章对利用回波多普勒效应实时判断低速目标左右舷的方法进行了研究,给出了目标低速运动的条件,并分析了多普勒响应可分辨特性与声呐平台位置、运动状态的关系。通过仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。海试数据处理结果表明,声源船仅具漂流速度时即可通过回波多普勒信息有效判别静止浮台目标的左右舷。该方法可以作为双基地主动声呐探测与定位系统中的辅助手段。

基于多普勒信息的盲波束形成方法在声呐信号处理中的应用研究

本文针对水声环境和水声信号的特点 ,提出了一种可用于任意阵形的自适应神经网络盲波束形成方法。该方法在未知基阵响应向量的情况下 ,利用水声信号多普勒频率信息 ,估计波束形成的权矢量 ,采用神经网络的方法实现盲波束形成 ,从而避免了矩阵的求逆运算 ,不但减小了运算量而且易于用硬件实现。此外该算法具有收敛速度快、鲁棒性强、估计精度高等优点。通过拖曳阵和体积阵的仿真实验 ,验证了所提出方法的有效性和正确性。

基于多普勒信息的UKF目标跟踪算法

在实际雷达信号应用中,当目标的状态方程和观测方程在不同坐标系下得到时,对目标状态的估计不再是线性的而是非线性的。为了提高在非线性情况下对目标的跟踪精度,为提高实时性和统计精度,提出了一种基于多普勒信息的UKF(Unscented Kalman Filter)滤波算法,算法是在原有UKF算法所有信息的基础上,引入目标的多普勒信息即径向速度,推导出新的测量模型和相应的滤波算法。应用matlab软件对目标的跟踪轨迹进行仿真,结果表明,引入雷达多普勒测量信息的UKF算法比传统的UKF算法和EKF算法具有更高的估计精度。

利用多普勒信息的单步初始化GMCPHD滤波器

标准的带势概率假设密度(cardinalized probability hypothesis density,CPHD)滤波器是一个有效的多目标跟踪算法,但是它假定新生目标的强度函数先验已知,因而无法应用于新生目标在场景中任意位置出现的环境。针对此问题,提出一种单步初始化的高斯混合CPHD滤波器。该滤波器利用位置上远离当前时刻估计状态的观测值单步初始化新生目标。此外,多普勒信息一方面被用来初始化新生目标的速度,另一方面在滤波器更新步骤中,多普勒速度和位置观测信息采用串行更新方法处理。仿真结果表明,所提算法在目标数的估计精度和优化子模式分配距离方面优于已有算法。

基于多普勒信息的NSHT航迹起始方法

针对临近空间高超声速目标航迹起始困难的问题,依据超视距雷达能够提供目标精确多普勒信息的特点,从径向速度、径向机动能力和角速度3个方面推导了航迹起始约束条件,文中给出了更为精确的相关波门设计方法,通过目标运动特性确定最终航迹。仿真结果表明,该方法能够有效起始临近空间高超声速目标航迹,且效果优于传统利用目标位置信息进行航迹起始的方法。

一种提取非合作源定位中多普勒信息的新方法

为了解决常规多普勒信息提取方法中存在计算量大、精度低的缺点,对基于非合作源无源定位技术中的多普勒信息提取方法作进行了研究,提出了有效提取电台多普勒信息的方法.应用该方法提取非合作源多普勒信息具有精度高、计算量小的优点,在载波提取过程中,摒弃了以往的搜索算法,采用了设计提取纯净载波环路的方法,从而使该方法具有良好的实时性特点.仿真实验表明,采用该方法测量多普勒频率变化率,1 s内多普勒频率变化量最大为0.52%,6 s内变化量最大为1.6%,能够满足实际工程的需要.

调频脉冲信号辐射源多普勒信息提取方法研究

提出了一种基于单脉冲频率及频率变化率联合估计和多脉冲联合估计脉冲重复周期变化率的调频脉冲信号辐射源目标多普勒参数提取方法。该方法解决了无源定位系统数据采样频率与辐射源脉冲重复周期不匹配造成的频率偏差问题,在脉冲到达时间的提取上避免了对脉冲边沿的判断,使得利用中频采样信号计算脉冲重复周期成为可能。介绍对了该方法所采用的频率及频率变化率联合估计关键技术,并在此基础上讨论了该方法所能达到的理论估计精度及误差分析,最后通过仿真试验验证了该方法的可行性和有效性。

多普勒信息辅助的杂波环境下多目标跟踪算法

传统雷达目标跟踪方法仅利用目标的位置信息进行数据关联,在处理密集杂波环境下的多目标跟踪问题时,容易产生虚假航迹,甚至出现误跟、失跟的现象。该文针对此问题提出一种多普勒信息辅助的杂波环境下多目标跟踪算法。首先引入多普勒信息带来的观测方程非线性,以及速度观测与距离观测之间的相关性问题,基于IPDA-UKF算法框架,综合利用目标的位置和速度信息构建多维关联波门,利用多维信息进行有效量测的筛选,从而将一个多目标数据关联的问题转化为多个单目标数据关联的问题,然后采用IPDA-UKF分别估计各个目标的存在概率和运动状态。仿真结果表明:相比其他算法,该算法充分利用距离和速度之间的相关性,不仅降低了杂波环境下多目标数据关联的复杂度,提高了数据关联的效率,而且目标跟踪精度也得到了明显提升。

相关扰动中多普勒信息的提取

充分利用多普勒信号中的频率信息,是改善常规对空无线电引信炸点控制能力的有效手段。但由于近区体目标效应和其他噪声干扰的影响,多普勒频率将在予期值附近起伏波动。为了利用多普勒频率信息,必须能在短暂的弹目交会过程中从噪声中提取出有用的信号。本文论述了如何利用微处理器和数字信号处理技术,从体目标效应所造成的相关扰动中,实时地提取出多普勒频率信息,从而获得弹目交会参数,为实现常规引信的自适应控制创造条件。

幅度及多普勒信息辅助的多目标跟踪算法

针对现有的多目标跟踪(MTT)算法在强杂波环境下会出现严重的性能衰退,利用目标的幅度及多普勒特征,基于随机有限集(RFS)理论,提出了一种幅度及多普勒信息辅助的δ广义标签多伯努利(ADI-δ-GLMB)滤波器。首先,利用幅度及多普勒信息对目标状态进行扩展,在此基础上建立了新的量测似然函数。然后,基于δ-GLMB滤波器框架推导了新的更新方程。最后,进行仿真验证,结果表明:强杂波下,ADI-δ-GLMB滤波器跟踪性能明显优于δ-GLMB滤波器,估计精度及稳定性更高,且计算量更低;同信息辅助的概率假设密度(PHD)、多目标多伯努利(MeMBer)滤波器相比,ADI-δ-GLMB滤波器状态估计精度更高。

多普勒盲区下基于GM-PHD的雷达多目标跟踪算法

在多普勒雷达目标跟踪过程中,由于多普勒盲区(DBZ)的存在使得跟踪问题更为复杂。针对该问题,该文基于高斯混合概率假设密度(GM-PHD)提出了一种适用于多普勒盲区的多目标跟踪算法。该算法在常规检测概率模型中引入最小可检测速度(MDV)信息,并将该检测概率模型应用于传统GM-PHD更新方程中,推导出多普勒盲区下的GM-PHD更新方程。蒙特卡罗仿真实验结果表明:与只有多普勒量测信息的传统GM-PHD算法相比,新算法在较小的MDV条件下能够明显提高雷达对运动目标的跟踪性能。

基于多普勒量测的UKF多目标跟踪方法

针对高斯混合概率假设密度滤波(GMPHD)初始化需要先验强度函数的缺点,在现有GMPHD滤波框架的基础上,将多普勒信息附加于滤波更新过程中,提出了基于多普勒量测的UKF多目标跟踪方法。该方法能够利用多普勒信息对新生目标状态初始化,实现新生目标的自动初始化,有效降低滤波估计误差。仿真结果表明,所提方法复杂度较低,且在多目标跟踪过程中,对于目标个数的估计精度和最优子模式指派距离均优于已有方法。

基于线性调频步进ISAR参数估计和成像算法研究

本文在建立了线性调频步进ISAR回波信号模型的基础上,对线性调频步进ISAR信号特性进行了分析,指出径向速度和加速度将严重影响线性调频步进ISAR成像;因此,为了得到更好的ISAR图像,本文提出了一种新的基于线性调频步进ISAR的成像方法,充分利用距离时域包络和方位多普勒信息对径向速度和加速度进行精确的估计,同时在数据中对运动参数加以补偿,并最终实现方位多普勒成像;而且,该方法还适用于较低信噪比情况下的IS-AR成像;在最后,本文给出了线性调频步进ISAR成像的详细步骤,并用不同信噪比的仿真数据验证了本文所提出方法的可行性.

一种新型的多用户检测算法

本文提出一种新的多用户检测算法 ,它将阵列处理方法和多普勒信息相结合 ,在空 时域将期望信号滤除 ,然后利用扩频码的“隐阵列”特性进行多用户检测 .理论分析和仿真结果表明该方法收敛速度快 ,具有很强的抗多址干扰能力 .

旋转双阵元水下目标定向方法

提出一种旋转双阵元的水下目标定向方法,通过旋转双阵元,主动产生目标到达信号的多普勒效应,结合目标声波信号到达时间差,联合利用时间差和多普勒信息对目标进行定向.通过目标函数的设定,使得两路信号经过延时和伸缩后达到最佳匹配所对应的方向即为目标方向.仿真结果表明,在设定的场景下,本文提出的方法对于各个方向的目标均有良好的定向效果,对于1000m的目标平均定向角度误差小于1°;相对于双阵元到达时间差方法,具有更好的精度和鲁棒性。实验结果验证了旋转双阵元定向方法在实际应用中的有效性.

新型海洋微波遥感探测机理模型与应用研究

"新型海洋微波遥感探测机理模型与应用研究"项目针对"十四五"及后续我国拟发射的星载五种新型微波载荷的需求,解决了星地一体化观测原理、算法模型和数据处理中存在的科学问题和技术难题;针对目前缺乏极化观测、多普勒信息观测、海流测量和海面目标凝视等问题,突破了微波海洋遥感极化、多普勒等机理模型和新型载荷仿真与研制、数据处理等关键技术.

电信业务及其传输技术

Y99-61821-1007 2002435低信噪比数字通信的信号处理=Signal processing forlow SNR digital communications[会,英]/Marino,C.S.& Chau,P.M.//1998 32nd Asilomar Conference,Vol.2.—1007～1011(PC)Y99-61821-1788 2002436低地球轨道卫星系统多址联接与功率控制用的多普勒信息值=The value of Doppler Information for multipleaccess and power control in LEO satellite systems[会,英]/Ali,I.& Al-Dhahir,N.//1998 32nd AsilonlarConference,Vol.2.—1788～1792(PC)