基于OMP的非合作宽带脉冲压缩雷达信号的压缩感知研究

压缩感知技术可以用来实现对非合作宽带信号的欠采样快速处理。宽带脉冲压缩雷达能够有效解决雷达探测距离和距离分辨力的矛盾,在探测领域得到了广泛应用,为实现对非合作宽带脉冲压缩雷达信号的快速欠采样接收处理,本文首先开展了信号稀疏分解与重构算法研究,通过对贪婪算法、凸松弛类算法、组合类算法三大算法进行对比分析,选用了运行速度快且重构精度高的正交匹配追踪(OMP)算法针对非合作宽带脉冲压缩雷达信号进行压缩感知仿真分析。仿真结果表明:在一定信噪比条件下,OMP算法完全能够实现对非合作宽带脉冲压缩雷达信号的欠采样和信号重构,从而实现了对非合作宽带雷达信号的欠采样处理,为处理非合作超宽带雷达信号提供了很好的理论指导。

超宽带雷达信号脉冲压缩的研究

超宽带雷达脉冲信号达到纳秒级,采样速率需要高达数十GHz,但目前还没有直接能采样的超高速模数转换器件。研究了利用多通道综合技术实现脉冲压缩。提出了采用频域模数转换的方法进行频带分割,有效的解决了超宽带雷达没法直接A/D转换的问题,对整个脉冲压缩系统进行了仿真分析,验证了算法的正确性和有效性。方法不仅适用于线性调频信号信号,也适用于非线性调频信号。

线性调频脉冲压缩雷达信号参数估计方法

针对低信噪比下,瞬时自相关谱算法对调频率估计精度不够高及基于传统的包络检波方法对线性调频(LFM)脉宽和重复间隔估计不准确的问题,提出了以分数阶傅里叶变换为核心的多参数估计方法.利用分数阶傅里叶变换对LFM信号的聚集特性,精确估计LFM脉冲压缩雷达信号各主要参数,设计LFM脉冲压缩信号发射接收实验以验证本算法.实验结果表明,在较低信噪比条件下,能够实现线性调频脉冲雷达信号主要参数的准确估计.

随机二相码脉冲压缩雷达信号分析

本文首次给出了随机二相码脉冲压缩雷达信号的数学模型及其平均模糊函数，进而对该平均模糊函数进行了分析，最后通过计算机仿真结果表明，该雷达信号具有近似＂图钉＂型的平均模糊函数，具有良好的无模糊测速、测距性能和抗干扰能力．

基于频带分割的超宽带雷达脉冲压缩方法

本文研究了基于频带分割与多通道综合的超宽带雷达脉冲压缩方法，并对该方法进行了详细的性能分析．它有效地解决了超宽带雷达带宽高达几千兆赫的信号没法直接A／D转换的难题．同已有方法相比，它不仅适用于LFM信号，也适用于非线性调制频信号．

脉冲压缩在超宽带雷达中的应用

超宽带(UWB)雷达是一种新体制的雷达系统,其极大的带宽和分辨率使它具有广泛的应用前景。典型的超宽带雷达系统发射的是冲激脉冲信号,具有很大的带宽,但限制了系统的作用距离。为了解决这一矛盾,本文将脉冲压缩应用于超宽带雷达系统中,并进行了仿真研究,结果证明了脉冲压缩使系统性能得到较大提高。

超宽带信号实时脉冲压缩的工程实现方法

超宽带雷达具有极高的分辨率 ,已成为一种新的探测目标工具。由于其信号带宽宽 ,对回波信号进行实时脉冲压缩处理是个技术难点。本文介绍了以通用数字信号处理模块为硬件平台 ,采用全去斜的脉冲压缩处理方法和并行处理技术来实现超宽带信号的实时脉冲压缩处理。

基于压缩感知的脉冲超宽带信号检测

传统的信号检测算法基于奈奎斯特采样定理来实现,这对于带宽极宽的超宽带(ultra-wideband,UWB)信号而言由于要求采样速率过高而很难用硬件去实现。为此,本文研究了基于压缩感知(compressive sensing,CS)的脉冲超宽带(impulse radio UWB,IR-UWB)信号检测问题,利用IR-UWB信号在时域上的稀疏特性,设计了一种基于压缩感知的IR-UWB信号检测框架,在此基础上提出了一种自适应加权正交匹配追踪检测算法。仿真结果表明,新算法不仅能够通过远少于奈奎斯特定理所要求的采样速率检测出IR-UWB信号,而且与基于匹配追踪的压缩感知检测算法相比,新算法在低信噪比的情况下对IR-UWB信号的检测效果更佳。

光载超宽带脉冲雷达信号传输性能研究

采用双并行马赫曾德尔调制器产生高斯脉冲一阶微分和二阶微分型超宽带脉冲雷达信号和光载无线电传输技术,通过仿真研究了两种超宽带脉冲雷达信号在标准单模光纤中的传输特性.结果表明,高斯脉冲一阶微分型脉冲随着传输距离的增大而不断展宽,而高斯脉冲二阶微分型脉冲则先压缩后展宽.经100km标准单模光纤传输之后,在传输终端采用色散补偿光纤对传输信号进行不同程度的色散补偿,可获得满足美国联邦通信委员会规范要求的不同宽度高斯脉冲一阶微分和二阶微分型脉冲信号.

基于匹配滤波和频带分割的超宽带信号脉冲压缩方法

在研究匹配滤波和重采样原理的基础上,利用频带分割和多通道综合技术实现超宽带信号的脉冲压缩。分析了几种窗函数对脉压结果的影响,讨论了算法具体实现中需要注意的问题。最后通过计算机仿真验证了算法的正确性和有效性。

基于SIMULINK的LFM脉冲压缩雷达信号处理及干扰仿真分析

基于SIMULINK,建立了LFM脉冲压缩雷达信号数字处理模型,并给出具体的模块搭建过程。在该模块基础上,仿真了脉冲压缩雷达中的典型干扰,进行干扰性能分析,给出影响干扰性能的主要因素。

脉冲压缩多普勒雷达高度表信号处理算法

脉冲多普勒雷达非模糊距离测量可通过发射多重频脉冲实现,但将会增加雷达系统及信号处理的复杂程度,以此为出发点,提出一种针对线性调频脉冲压缩多普勒雷达解距离模糊的方法,即通过对线性调频脉冲串的脉冲间进行相位编码调制,在处理上采用脉冲内(脉压处理)以及脉冲间(多普勒处理)进行二次相参积累算法,除解决雷达的距离模糊问题外,大大提高了雷达对弱信号的检测能力和抗干扰能力,从而也进一步提高雷达的距离性能。该信号波形以及处理算法可在高高度雷达高度表中取得应用。

雷达脉冲压缩信号仿真分析

线性调频信号和相位编码信号是两种典型的脉冲压缩信号,它具有大的时宽带宽积,满足距离分辨力和速度分辨力两项指标,文章采用Matlab详细解释了两种脉冲压缩信号的产生方式,在给出仿真结果的同时,对结果进行了分析,取得了较好的效果。

基于FPGA的多相频域脉冲压缩实现方法

随着高速ADC器件的发展及雷达系统性能需求,宽带线性调频信号在雷达系统中取得广泛应用。高速采样使得频域脉冲压缩点数增大,增加了处理延时与工程实现难度。FPGA接收ADC采样的宽带信号为时域抽取的多相分量的形式,采用多相的方法实现基于时域抽取与频域抽取的二维FFT与IFFT,能够节省FPGA存储资源,降低脉冲压缩的处理延时。

脉冲压缩多普勒雷达信号处理系统仿真

运用数字信号处理理论和Matlab软件研究了二相编码信号体制的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,并以某部雷达为例进行了仿真,仿真效果良好,显示了使用Matlab仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。

超宽带穿墙雷达设计与脉冲压缩回波处理

有限时域差分法可以利用有限差分方程对电磁波穿透墙体后的情况进行分析,获得墙体的透射系数。利用该计算结果,对超宽带穿墙雷达模型进行数学建模,构造出超宽带脉冲压缩穿墙雷达模型。采用仿真软件对该模型一维情况的发射接收过程进行仿真。结果表明,有限时域差分法可以很好地计算出透射系数,雷达回波通过脉冲压缩算法处理后,可以实现对目标的精确定位与识别,提高雷达系统的整体性能。

探地雷达信号的脉冲压缩

基于探地雷达信号和图象的特点，提出了两种有效脉冲压缩算法。第一种方法经过学习，得出最佳权系数，从而对任意反射信号进行压缩。第二种方法无需已知发射波形。

基于MMSE的超宽带脉冲压缩雷达优化

针对脉冲压缩技术本身存在的距离旁瓣现象会使雷达探测到的邻近的弱目标信号被强目标信号的距离旁瓣所掩盖的问题。对超宽带脉冲压缩雷达信号进行优化处理,采用最小均方误差算法(MMSE)优化超宽带脉冲压缩雷达,通过计算机仿真表明,经过优化后的超宽带脉冲压缩雷达距离旁瓣得到明显抑制,同时在分辨力不受影响的情况下,更容易识别目标。

可重构雷达信号脉冲压缩

为了实现雷达信号处理中的脉冲压缩,同时为了适应现代雷达对灵活性的要求,设计了一种基于Virtex-5 FPGA的可动态重构的脉冲压缩系统。该系统应用局部动态重构技术,利用Xilinx公司的ISE12.2、EDK12.2、Plan Ahead12.2、System Generator12.2等相关工具,对其进行局部动态重构。结果表明,该系统将输出信号的信噪比提高了约25d B,脉冲宽度降低约40倍,并且能够实时实现不同的窗函数以适应不同环境。

脉冲压缩雷达的信号包络及检测模型研究

在雷达装备的数字仿真建模领域,信号级模型和功能级模型在运行效率和细粒度仿真方面往往存在不可兼得的情况。本文基于信号和噪声的概率统计特性,以及信号处理的机理,以脉冲压缩雷达为例,构建了叠加噪声并经过信号处理后的检测包络模型,并给出了具体的实现方法。这种方法可以在进行雷达功能级建模时,替换原有的基于信噪比的目标检测方法,能够提升模型逼真度并支撑装备的细粒度仿真。