基于循环一致性对抗网络的稀疏阵列宽带合成波束效应消除

射电天文稀疏干涉阵列成像过程中由于无线电接收器的带宽限制会使观测后的图像产生宽带合成波束效应,针对这个问题,本文设计了一个带宽合成波束效应的消除CycleGAN模型。该模型利用CycleGAN模型中的残差学习机制对具有空间复杂结构的射电源信号携带的带宽合成波束效应图像进行特征提取,进而提高恢复效果。通过天文通用软件CASA模拟出来的脏图和原图作为图像对模型进行训练。这种结合方式能够有效地将两种图像风格进行转换,从而使得模型能够更好地适应不同的射电源信号。实验结果显示,该深度学习算法与现有的宽带合成波束算法在图像指标PSNR和SSIM上得到明显提升,能够有效地恢复天空图像,这一技术将为我们提供更为准确的天文学数据,并推动天文学的发展。

线性调频-Costas频率步进信号分析及宽带合成处理

针对宽带宽角扫描相控阵雷达系统高精度测距、测速应用需求,提出了脉间Costas编码跳频、脉内线性调频调制的信号形式。通过对信号建模及距离-多普勒二维模糊度函数的分析表明,该信号形式综合了线性调频信号和Costas编码的优点,具有接近理想图钉型的模糊函数,可实现距离-速度的二维高分辨率。推导了线性调频-Costas频率步进信号宽带合成的处理方法,并通过仿真验证了该算法的有效性。

VHF/UHF超宽带合成孔径雷达穿透性能分析

穿透性能是VHF/UHF超宽带合成孔径雷达的突出特点,本文定量地分析了其对叶簇、地表的穿透能力,给出了穿透深度与有关参数的数学关系。分析了波长、入射角和极化等主要因素对穿透性能的影响,认为:频段选择需要综合考虑穿透能力和系统实现难度,而极化以HH方式最佳。文中结论对超宽雷达系统设计与性能评估具有实际应用价值。

基于非均匀FFT的超宽带合成孔径雷达高效成像算法

超宽带合成孔径雷达(ultra-wideband synthetic aperture radar,UWB-SAR)成像算法中后向投影算法(back-projection algorithm,BPA)和可扩展的Omega-K算法成像精度很高,但成像处理中的复数插值操作带来了较大的运算负担。非线性调频变标算法(nonlinear chirp scaling algorithm,NCSA)不存在复数插值处理,成像效率较高,由于级数展开处理存在近似,SAR图像存在一定的距离方位耦合副瓣。提出了一种新的UWB-SAR成像算法,通过对SAR距离脉压后的距离时域数据进行非均匀傅里叶变换,去除距离方位的耦合。图像消除了距离方位耦合副瓣,具有较好的质量。随着成像点数的增多,本文算法成像效率接近NCSA成像效率。仿真结果验证了该算法的正确性。

雷达本振源的宽带合成与高精度控制

提出了一种 L波段宽带高精度自适应雷达本振频率合成和控制技术 ,这种技术通过对中频进行精确测频 ,控制由 DDS+PL L +混频构成的宽带频率合成器的本振输出频率 ,实现对射频信号的搜索、跟踪 ,从而保证接收的中频为精确的固定中频。它搜索跟踪速度快、范围大、分辨率高、精度高、稳定可靠 ,同时满足了本振信号大带宽、低相噪、高纯频谱和自适应的要求。

小波插值在机载超宽带合成孔径雷达成像中的应用

通过解方程构造一组4 4整数小波,利用整数小波的尺度函数作为插值基函数,进行波数域算法的Stolt插值,整个插值过程中只有加法和移位运算,便于硬件实现。仿真计算验证了快速算法的有效性。

适用于低频超宽带合成孔径雷达的改进Frequency Scaling算法

本文提出一种适用于低频超宽带(LrWB)合成孔径雷达(SAR)去调频接收信号的改进频率尺度(Frequency Scaling以后均简写为FS)算法。与原始的FS算法相比,该算法作了两大改进:第一步,该算法消除了信号在距离多普勒 域中所作的泰勒展开近似,实现了对参考距离目标的精确二次距离压缩(SRC)和距离迁徙校正(RCMC);第二步,该 算法减小了SRC因式没有随距离更新所造成的剩余相位误差,改善了测绘带边缘目标的聚焦性能,极大的提高了有效测 绘带宽;并且这种改进的FS算法与原始的FS算法相比并不增加运算量。仿真数据表明:这种改进FS算法的第一步改进 实现了小测绘带宽的精确聚焦,第二步改进将第一步的有效测绘带宽提高约20倍。

超宽带合成孔径雷达树干杂波的统计特性分析

针对超宽带合成孔径雷达在树林区域探测隐蔽目标的应用场合,研究了树干杂波的统计特性。运用实验数据从幅度直方图拟合、高阶统计量和杂波统计模型识别几方面分析了VHF/UHF波段超宽带合成孔径雷达树干杂波的统计特性,得出了以K-分布为杂波模型的目标检测算法才能获得较佳的检测结果的新结论。

超宽带合成孔径雷达图像中二面角目标的检测

目标的散射特性常依赖于雷达和目标间的姿态角,这种依赖性在大积累角的UWB-SAR中尤为明显。通过分析SAR图像的频谱特点,提出一种归一化标准偏差滤波方法。在该方法中,SAR的复数图像首先通过一组带通二维滤波器,然后将滤波器组的输出图像序列合成一幅信杂比得到提高的图像。对仿真数据处理的结果表明,该方法的性能优于曾提出的方向匹配滤波方法。

超宽带合成孔径雷达方程研究

超宽带雷达的相对带宽极大 ,波长变化范围大 ,带内系统特性也会随波长发生变化 ,常规雷达方程已不再适于超宽带雷达。从超宽带雷达天线、UHF/VHF波段接收机噪声温度以及最小可检测的信噪比三个方面研究了超宽带合成孔径雷达方程。修正了超宽带合成孔径雷达方程 ,消除了雷达方程中波长因子的影响 ,为超宽带合成孔径雷达的系统设计奠定了基础。

小型化高性能多模式宽带合成源方案设计

针对现代电子系统和分析仪器对合成源宽频段、多频点和小体积的要求,设计了一种宽带合成源方案。在锁相环电路的基础上加入可编程逻辑控制电路,运用多模式控制锁相环(PLL)电路中的反馈分频比,使模块分别实现零、开关和串行外设接口(SPI)三种控制模式,从而获得单点频、多点频和宽频段合成源三种状态。采用Hittite公司HMC833LP6GE集成锁相芯片和Altera公司EPM570T100C5的复杂可编程逻辑器件(CPLD)控制器实现了三模式、频率范围为25 MHz^6000 MHz,性能指标达到仪器级别的宽带合成源,包括稳压模块在内体积为60 mm×65 mm×15 mm。

去斜步进频合成宽带信号高精度测距研究

为了研究无瞬时宽带的雷达系统通过步进频方式合成宽带信号的目标测距性能,对步进频子脉冲串采用去斜体制合成宽带的原理进行了理论推导;针对常规处理流程存在测距精度受限的缺点,引入M-Rife算法设计新的算法处理流程,并对该算法流程的性能边界进行了仿真.理论分析及仿真结果表明,优化处理流程后的算法在不显著增加运算复杂度的条件下可显著提升目标的测距精度,具有较好的工程应用价值.

杂波区内低速目标合成宽带处理方法研究

步进频合成宽带处理可以在较低的瞬时宽带条件下合成更高的带宽,实现高的距离分辨力。步进频合成宽带的工程应用中仍然存在着地杂波影响下的速度补偿等实际问题。论文阐述了步进频合成宽带的基本原理,仿真分析了杂波对步进频合成宽带的影响并进行了对比分析,最后给出了工程应用的一些有益结论。

一种新体制雷达合成宽带可行性分析

本文分析阐述了利用脉内调频、脉间跳频技术获取距离高分辨一维成像的可行性 ,导出了静止目标和运动目标的回波表达式 .根据线性调频子脉冲的回波表达式 ,详细分析了运动目标回波对信号处理器采样位置的要求 .

基于级联式偏置锁相环的低相噪宽带频率合成器

为提高锁相环的相位噪声性能,本文设计了一种级联式偏置锁相环来实现宽带低相噪频率合成器,通过理论分析得到其相位噪声模型,证明了该技术能够有效地降低锁相环路中鉴相器的噪声基底,并且混频交互调产生的所有杂散可由环路滤波器抑制,从而将窄带高频谱纯度信号扩展为宽带高频谱纯度信号。基于该技术提出了2GHz^5GHz的低相噪宽带频率合成器方案,并对其相位噪声指标进行了分析。理论与实验结果表明,相比于传统的小数分频式锁相环方案,该方案的带内相位噪声有明显改善。

一种高频谱纯度的C频段宽带频率合成器设计

为了提高频综的频谱纯度,提出了一种新型多级子谐波混频锁相环的设计方法,研制了一款超低相噪频综。介绍了该频综的设计方案,分析了关键技术,仿真和论证了相位噪声和杂散抑制等主要指标,最后对该频综进行了研制和实际测试。测试结果如下:工作频率为4 500~7 600 MHz,频率步进小于1 k Hz,相位噪声优于-123 d Bc/Hz@25 k Hz,频率切换速度小于75μs,杂散抑制大于70 d B,均满足设计要求,设计方案比较合理可行。采用该方法设计的频综具有小步进、低相噪、换频速度快、低杂散等特点,可用于高性能电子战接收机中,具有广阔的应用前景。

合成宽带脉冲多普勒雷达

合成宽带脉冲多普勒(pulse Doppler,PD)雷达可以同时实现距离和速度二维高分辨;具备良好的相参特性,利用相推原理能实现极高的测距和测速精度,可用于复杂目标多部件微动测量;具有较强的抗杂波和抗干扰性能。阐述了合成宽带PD雷达体制及其主要信号形式,介绍了合成宽带PD雷达的距离速度二维高分辨实现原理,总结了合成宽带PD雷达的主要特性,最后通过一系列实验验证了合成宽带PD雷达的微动测量能力、高精度测距测速能力和相参ISAR成像能力。

一种Ku波段宽带低相噪频率合成器研制

介绍一种小型周界监视雷达系统中应用的Ku波段宽带、低相噪频率合成器的设计方法。通过3种合成方案的对比,分析论证了基于三级锁相环组合直接合成电路实现方案的优势所在以及合成器的整体性能水平情况,并给出了最终研制结果。

宽带锁相频率合成器设计

介绍了一种应用于末制导雷达的宽带锁相频率合成器的设计方法。分析了方案的选择以及系统的相位噪声指标,详细介绍了锁相频率合成芯片的特性以及环路滤波器的设计方法,并进行了参数计算和仿真分析。最后给出了电路实物和测试结果,测试结果符合系统指标。该频率合成器具有输出频带宽,相位噪声低,杂散小的特点。

基于到达角误差约束的稳健宽带波束合成算法

针对阵列天线存在系统误差的情况，在Frost结构的基础上提出了一种改进的稳健宽带波束合成算法。该算法以信号到达角（DOA）误差为约束条件合成期望信号，并把滤波器优化设计转化为凸优化问题，使用内点迭代法有效解决，进一步使得期望的信号响应具有一定的波动性，从而使得更多的自由度应用在干扰和噪声的抑制上，达到优化加权制的目的。仿真结果表明，当系统存在一定的DOA误差、幅相误差和位置误差时，所提出的宽带波束合成算法获得的信干噪比（SINR）比worst—case约束算法提高约1～3dB。