基于多项相位变换的线性FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

在线性调频连续波 (LFMCW)雷达中 ,加速度运动目标回波存在多普勒频谱畸变现象 ,造成目标检测性能和参数估计精度损失 .本文提出的方法首先将多普勒信号作多项相位变换 ,并在变换后的信号频谱中估计出目标的加速度 ,然后对多普勒信号进行加速度补偿 ,最后在补偿后的多普勒信号频谱中估计出目标速度 .仿真分析表明这种方法能够以较小的运算量 ,达到改善加速度运动目标的检测性能和速度估计精度的目的 .

基于多项相位变换的FMCW-ISAR微多普勒特征提取方法

主要研究了调频连续波逆合成孔径雷达(FMCW-ISAR)目标的微多普勒特征及其提取方法。在FMCW-ISAR系统中,脉冲持续时间内微动目标的连续运动将导致一维距离像产生走动和主瓣展宽,由此引入的误差将影响到后续的微多普勒特征提取以及成像,利用现有的微多普勒特征提取方法不能得到真实的目标微动特征。针对该问题,本文首先详细分析了FMCW-ISAR目标微多普勒效应的具体表现形式及其特点,应用多项相位变换的方法对导致一维距离像主瓣展宽和走动的误差相位进行了补偿,结合扩展Hough变换,提出了一种基于多项相位变换的FMCW-ISAR微多普勒特征参数提取方法。论文所提方法在微多普勒曲线产生展宽和走动的情况下,能准确提取出旋转目标的微多普勒特征参数,最后仿真实验验证了理论分析结果及所提方法的有效性。

多项相位变换法在测速雷达中的应用

针对连续波体制测速雷达的应用,提出了一种速度高精度测量方法。先运用离散多项相位变换法获得目标加速度,再结合解线性调频技术和FFT获得精确速度值。该方法在保证测量精度的同时,运算量大为减少,可用于雷达实时信号处理。仿真结果验证了该方法的有效性。

双基地多载频MIMO雷达目标运动参数估计

双基地多载频多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达采用稀布阵发射多载频调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)信号,阵列接收目标回波。本文分析了双基地多载频MIMO雷达的信号模型,提出将多项相位变换和解调频技术结合来进行目标运动参数估计的方法,从而大大减少了运算量。针对多载频MIMO雷达提出了一种新的解速度模糊方法,该方法原理简单、易于工程实现,且速度估计精度较高。仿真结果表明,本文方法能够对目标运动参数进行有效估计。

双基地多载频FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

双基地多载频FMCW雷达采用稀布阵发射多载频FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)信号,阵列接收目标回波。受速度和加速度的调制,机动目标回波多普勒频谱展宽,导致雷达检测性能下降。该文分析了双基地多载频FMCW雷达的信号模型,提出将多项相位变换和相位差法结合来实现目标加速度和速度高精度估计的方法。分析了该方法在不同数据分段情况下的性能。仿真结果表明,该方法能够以较小的运算量对目标加速度和速度进行高精度估计。

LFMCW雷达多目标加速度和速度估计方法

在线性调频连续波(LFMCW)雷达中,加速度运动目标回波存在多普勒频谱畸变现象,造成目标检测性能和参数估计精度损失。本文提出对同一距离单元上的多个目标的多普勒信号进行修正的多项相位变换,能够以较小的运算量,准确估计多个目标的速度和加速度,达到改善目标的检测性能和提高参数估计精度目的。

多频连续波雷达参数快速估计方法

多频连续波雷达信号处理实时性要求高,处理的数据量大,通常处理的算法复杂度高,在工程实现过程中对器件性能要求高。因此,在追求目标参数测量精度的同时也希望降低算法的复杂度,利于工程实现。介绍了一种能够快速估计多频连续波雷达加速度和速度的处理算法。该算法基于对回波信号的多项相位变换式的处理直接估计出加速度和速度,通过计算机仿真分析表明这种方法简单、运算量小,精度高。

基于二次混频DPT的LFMCW雷达多目标检测和参数估计

针对LFMCW雷达中高速加速运动目标的检测问题,该文提出一种二次混频DPT处理方法。利用三角线性调频信号的调频对称性,采用上、下调频差拍信号二次混频的方法消除目标高速运动导致的跨距离单元走动现象。按距离单元进行的DPT处理可获得目标加速度和初始速度的估计。进一步重点研究了多目标存在时的参数估计问题。分析了多目标交叉项的特点,得出了一次交叉项形成有效干扰以及二次交叉项出现的条件。借助于Clean算法的思想,通过依次检测并剔除能量最强目标,有效解决了多目标参数估计问题。给出了多目标处理的主要步骤。仿真结果验证了该文方法及结论的有效性。

基于DPT-CZT处理的LFMCW雷达参数估计

提出了一种基于DPT-CZT处理的速度-加速度联合估计方法。根据差拍信号相位在快、慢时间轴上的二维联合特性,沿其慢时间维进行DPT处理,可以消除快、慢时间线性耦合项,同时实现了慢时间维相位的降阶处理,从而可以获得目标速度-加速度的联合估计。为确保速度估计的无模糊性,采用CZT变换对目标可能存在的频段进行密集采样以提高频率测量的精度。给出了速度-加速度联合估计的具体实现步骤以及CZT处理中参数的确定。基于速度、加速度估计值对差拍信号进行补偿,从而可以对速度估计进行进一步修正并获取目标距离的估计。仿真结果验证了方法的有效性。

高速弹道目标进动微多普勒分析及脉内补偿!

弹道目标在高速运动情况下,会导致雷达回波一维距离像主瓣展宽和频谱峰值偏移,影响后续的真假弹头识别。文中首先分析了在高速运动下弹头进动的微多普勒特征,得出导致弹头进动微多普勒特征一维距离像展宽和频谱峰值偏移的相位误差,为获得理想的弹道目标微多普勒特征信息,提出应用多项相位变换的方法对脉内调制引起的相位误差进行补偿,最后的仿真实验验证了理论分析结果及所提方法的有效性。

脉冲雷达径向加速度提取方法研究与应用

径向加速度是武器系统射表编拟的重要参数,对其直接测量相对困难,提出一种从雷达回波信号中提取径向加速度的方法。首先,分析径向加速度对雷达回波相位的影响;其次,针对雷达实测数据,依次通过多项相位变换和短时傅里叶变换获得径向加速度的谱图,再利用重心法对径向加速度进行提取;最后,与基于目标距离中心平滑微分径向加速度提取法进行比较,结果表明该方法的提取精度优于中心平滑微分法。

一种目标速度精确测量的新方法

提出了一种CW雷达目标速度测量的新方法,该方法运用离散多项相位变换法先获得目标加速度,然后利用该值对雷达回波进行加速度补偿并基于FFT和插值FFT获得速度值。又考虑到经过雷达信号处理机后得到的速度值存在波动和野值,运用自适应卡尔曼滤波进行处理,剔除野值。相比于传统的测速方法,该方法提高了测量精度,同时也较好地消除了雷达系统噪声,提高了测速系统的稳定性。计算机仿真和外场实测数据处理结果表明了该方法的有效性。