超宽带LFM信号的BP成像算法

本文推导了基于超宽带 ＬＦＭ信号模型的ＳＡＲ的后向投影（ＢＰ）成像算法，研究了距离向压缩数据在方位向聚焦的具体实现，讨论了距离向采样率对图像性能的影响，最后通过计算机仿真，验证了算法的有效性。

基于去调频宽带LFM信号的二次距离压缩算法及其实时实现

该文在基于匹配滤波的二次距离压缩算法(SRC)基础上,通过对去调频的线性调频(LFM)信号的时、频域关系的分析,给出基于去调频LFM信号的SRC算法,与距离多普勒算法(RD)和普通LFM信号SRC算法对比,分析该算法的运算量,说明该算法适合于去调频体制SAR实时成像处理.对于去调频SAR数据采用该算法压缩得到清晰的图像,同时对比斜视下SRC与RD成像的结果。验证了在高分辨率实时成像时SRC算法优于RD算法.

非规则部分校准阵列下的宽带LFM信号二维DOA估计

提出了一种宽带线性调频(LFM)信号的二维波达方向(DOA)估计新方法.该方法在空域和时域同时对信号进行采样,并利用观测样本的分数阶Fourier域峰值构造出新的时频空DOA矩阵,进而通过特征值分解的方法实现多个LFM信号的DOA估计.该方法充分地挖掘了观测信号所包含的时频信息,降低了对阵列结构和阵元一致性的约束,使其适用于阵元几何分布不规则且大部分阵元未经校准的阵列.此外,该方法无需谱峰搜索和二维参数配对,计算简单且估计精度较高.仿真结果显示,在DOA估计的均方根误差(RMSE)相同时,与传统方法相比,该方法可获得6～8 dB的信噪比增益.

基于多相处理的宽带LFM信号产生技术

宽带线性调频信号广泛用于雷达跟踪和目标识别,提出了一种宽带线性调频信号的产生方法,在FPGA工作频率受限的条件下,利用多相处理技术,提高了信号采样的数据率和线性调频信号的带宽;设计了一种改进的多相滤波器,保持了多相滤波器的对称性,减少了滤波器消耗的乘法器资源;利用多相处理采样率与中频频率的关系,实现了基带信号的数字上变频（DUC）。提出的方法在FPGA和DAC构成的硬件平台进行了仿真和验证,并对性能进行了分析。

基于分数阶傅里叶变换的宽带LFM相干信号的DOA估计

提出一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的宽带线性调频信号(LFM)相干信号的波达方向(DOA)估计方法。针对分数阶傅里叶变换的谱峰聚集特点,该算法构造了分数阶傅里叶域(FRF域)的宽带LFM信号的阵列数据模型,在FRF域内利用Toeplitz矩阵重构特性,实现对相干信号的解相干,最后通过谱峰搜索完成入射信号的DOA估计。算法在不减小阵列有效孔径的情况下,增加了可估计相干信号源数目,并在低信噪比条件下能够得到较好的性能。实验仿真证明了该算法的有效性。

分数阶Fourier域宽带相干LFM信号的DOA估计

针对具有相同时频分布的宽带相干LFM信号,提出了一种DOA估计新算法.该方法利用分数阶Fourier域前后向空间平滑技术对信号去相干,然后由MUSIC算法估计信号的DOA.这种算法既具有避免矩阵插值和汇聚变换,不需要到达角初始估计等优点,又能正确地估计宽带相干LFM信号的DOA.仿真结果验证了算法的有效性.

基于Morlet小波的LFM雷达信号到达时间估计

研究了LFM雷达信号在频率、初始相位、包络幅度未知的条件下,接收端信号到达时间估计算法。算法先利用相关信号检测算法对来波信号进行起始时间粗估计,利用LFM在分数阶傅立叶变换域上形成的最佳能量聚集谱特性,估计出LFM信号的频率,构建参考信号,并恢复出相应的基带信号。在低信噪比下对基带信号进行Morlet小波变换,检测出基带信号的峰值所在位置作为信号的到达时间精确估计。给出了LFM信号频率估计算法,小波变换尺度选择原则,并同时推导出到达时间估计(TOA)的克拉美罗下限(CRLB)。计算机仿真实现LFM雷达信号到达时间估计,当信噪比到达8 d B,到达时间估计均方根误差小于1倍抽样间隔,提高了对LFM宽带雷达信号到达时间的估计精度。

窄脉冲超宽带自导信号特性与近程应用分析

传统的鱼雷自导信号多采用调制类宽带信号,但在探测近程目标时,因其探测盲区较大,会降低鱼雷命中目标的准确性。为弥补这一缺陷,文中分析了一种窄脉冲超宽带自导信号特性,通过与传统的调制类宽带信号在分辨性能、参数测量精度和多普勒速度容限等方面的比较分析,证明了窄脉冲超宽带信号具有较高的距离分辨率、较强的目标识别能力和较小的自导盲区。在近程应用时,窄脉冲超宽带信号可以比传统调制类宽带信号更好地实现末弹道对目标的连续跟踪和精确打击,在非常近的距离上作为引信信息,从而实现自导引信设计一体化。

基于Dechirping技术的宽带全数字阵列雷达时延测量方法研究

该文基于Dechirping技术,提出了一种测量宽带数字阵列中不同T/R组件间相对时延的新方法。为了提高雷达系统的灵活性、可扩展性及减低硬件成本,该方法可全部通过软件实现,利用抽取技术和FFT算法,不仅能有效地降低数据率和提高计算效率,而且有较好的测量精度及实时性,并能在一次测量过程中对多个T/R组件间的相对时延进行同时测量。文中从理论角度分析了影响测量方法性能的各个因素及其特点,并在此基础上确定出测量系统的各项最佳参数。仿真实验结果验证了该方法的有效性。

宽带数字阵列雷达相对时延测量的新方法

基于Dechirping理论,提出了一种能有效测量大时带积线性调频(LFM)脉冲信号在宽带数字阵列不同通道间相对时延的新方法。该方法利用了FFT算法,不仅系统所需器件简单易行,而且测量精度与实时性较好,并能在一次测量过程中对多个通道进行同时测量。从理论角度分析了这种测量方法的性能与特点,在此基础上确定出系统的各项参数,并提出了进一步简化系统的方案。仿真实验结果验证了所提方法的有效性。

基于分数阶傅里叶变换的移动读写器多射频标签定位算法

针对多个辐射宽带线性调频(LFM)信号的射频标签目标,通过分析接收信号的多普勒频移,建立针对工程应用背景的移动读写器上非均匀天线阵列对多分量LFM信号的接收模型,利用基于分数阶傅里叶变换谱峰搜索ESPRIT算法的定位算法,实现了非均匀天线阵列低信噪比下多目标的信号检测与方位角估计.仿真结果表明,该算法可以分辨多个频率及空间相近的目标源,且精度很高.