数字电视广播外辐射源雷达子带处理方法研究

数字电视广播外辐射源雷达的信号带宽大、基带采样率高,使得该体制雷达面临数据实时传输和处理的困难。针对基于中国移动多媒体广播(CMMB)信号的外辐射源雷达,利用CMMB信号的部分带宽来降低基带采样率,提出一种子带处理方法。其中,重点研究了重采样率设置、参考信号子带提纯和子带匹配问题,并结合多径杂波抑制和匹配滤波处理分析子带宽度和纯度对目标探测性能的影响。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性,为该体制雷达的实时化奠定了基础。

基于多初级假设的FM广播外辐射源雷达网航迹起始算法

基于调频(FM)广播信号的外辐射源雷达有着检测概率低、虚警率高、量测精度差的特点,这给组网目标跟踪带来了极大挑战。一方面,较高的虚警率使计算量增加,组网算法的实时性受到考验;另一方面,检测概率低、方位角精度差造成冗余信息缺乏,量测关联与航迹起始变得困难。为解决这些问题,该文提出初级假设点和初级假设航迹的概念,以及基于此概念的FM广播外辐射源雷达网航迹起始算法。首先构造可能的低维关联假设,并解算出与其对应的初级假设点;随后关联不同时刻的初级假设点,形成多条可能的初级假设航迹;最后联合多场雷达网数据进行假设航迹判决,真实目标对应的初级假设航迹会得到确认,错误关联导致的虚假初级假设航迹会被剔除。相比于已有算法,所提算法有着更低的计算量,更快的航迹起始速度,仿真与实测结果均验证了所提算法的有效性。

一种基于数字电视地面广播照射源的外辐射源雷达快速杂波相消算法

为了减小外辐射源雷达系统中常规杂波相消算法的运算量,该文利用数字电视地面广播(DTTB)照射源中的PN序列,提出了一种快速杂波相消算法。该算法基于PN序列良好的自相关特性,并考虑到DTTB信号对载频频偏(CFO)很敏感,提出2-D信道和CFO估计来提高估计精度;然后,利用估计的信道和CFO进行直达波重构和杂波相消,剩余目标回波和噪声。相比于传统的杂波相消算法,该方法运算量比较小,并且所有处理都基于预警天线,不需要参考天线,简化了系统模型。最后仿真实验验证了算法的有效性。

数字电视外辐射源雷达多旋翼无人机微多普勒效应实验研究

该文论述了利用数字电视外辐射源雷达开展多旋翼无人机微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了双基地外辐射源雷达无人机微动信号模型,接着简要阐述了微动信号提取的相关关键技术,最后重点介绍了实验开展情况,包括实验场景配置、无人机微多普勒效应实验典型结果与分析。实验结果与无人机运动参数的理论分析相符合,证实了利用数字电视外辐射源雷达实现多旋翼无人机微多普勒效应探测的技术可行性。

单频网数字电视广播辐射源雷达目标定位算法

建立了基于单频网的数字电视广播辐射源雷达目标探测模型,分析了单频网外辐射源雷达存在的特殊问题及措施,提出了基于航迹关联和航迹同源映射的单频网外辐射源雷达目标定位算法,解决了由多个同频发射信号引起的目标定位模糊问题。由一个三发单收的单频网外辐射源雷达模型验证所提算法,仿真结果表明该算法有效地消除定位模糊。

三坐标数字电视外辐射源雷达实验研究

论述了利用新近研制的二维阵列开展基于数字电视信号的三坐标外辐射源探测实验的研究结果。结合数字电视信号的电波覆盖特征,首先论证了低空目标三坐标定位情况下仰角测量的必要性,接着阐述了接收阵列设计的原理和方案,并讨论了相应的仰角和方位角的估计策略及转换方法,最后重点介绍了实验开展的情况,包括系统配置、空中目标探测典型结果及分析,从实验角度验证了该三坐标数字电视外辐射源雷达方案的性能。

分布式数字广播电视外辐射源雷达系统同步设计与测试

数字广播电视是外辐射源雷达的重要机会照射源,分布式多基地结构是外辐射源雷达的发展趋势。新一代的数字广播电视广泛采用网络化覆盖方式,这为外辐射源雷达分布式组网探测提供了天然条件,同时也对外辐射源雷达系统设计提出了更高的要求。其中首先要解决的是接收站与照射源、多个单元接收站之间的同步问题,主要包括频率和时间同步。该文针对数字广播电视信号和外辐射源雷达结构特点,分析了分布式外辐射源雷达系统同步需求,设计了基于全球定位系统(GPS)授时技术的同步方案。利用中国移动多媒体广播信号帧结构特殊性,提出了一种系统同步测试方法,并结合分布式多站实验,通过实测数据分析,验证了该同步方案的可靠性。

全球性数字广播高频外辐射源雷达参考信号重构

外辐射源雷达通过直达波提纯来获取雷达参考信号,且参考信号的纯净程度直接决定着雷达探测性能的好坏。针对全球性数字广播(digital radio mondiale,DRM)信号的特殊结构,提出通过重构发射信号来生成雷达参考信号的方法。首先基于DRM信号调制解调理论介绍了重构算法流程,然后通过实测数据处理验证了重构性能,最后分别从模糊函数性能与杂波抑制能力两方面定量研究了解调误码率对雷达探测性能的影响。仿真与实测结果均表明,通过本文所提重构算法能够获得良好的雷达参考信号,为目标探测提供必备条件。

基于DRM数字调幅广播的高频外辐射源雷达实验研究

该文介绍了利用新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达系统,开展我国首次基于DRM(Digital Radio Mondiale)数字调幅广播的高频外辐射源雷达(HF Passive Bistatic Radar,HFPBR)实验研究的情况。论述了该体制雷达的理论、关键技术、探测设备和外场实验,给出了不同条件下(包括地波模式、天波模式、天地波混合传播模式)的典型探测结果,在国际上首次从实验上证实了利用DRM广播信号实现超视距无源探测的技术可行性,为该探测技术的发展奠定了理论与实验基础。

数字地面多媒体广播外辐射源雷达目标探测实验研究

数字地面多媒体广播(DTMB)是我国具有自主知识产权的数字地面电视广播标准,该文介绍了利用武汉大学研制的多通道外辐射源雷达实验平台开展DTMB外辐射源雷达研究的情况。论述了该体制雷达的工作原理、关键技术、探测设备和外场实验,给出了目标探测初步实验结果,从实验上证实了利用DTMB信号实现目标探测的技术可行性。

数字地面多媒体广播外辐射源雷达微多普勒效应实验

论述了利用武汉大学新近研制的多通道外辐射源雷达系统开展基于地面数字多媒体广播(digital terrestrial multimedia broadcasting,DTMB)外辐射源雷达微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了外辐射源雷达目标微动信号模型,接着简要阐述了信号处理的主要关键技术,最后重点介绍了实验开展的情况,包括系统配置、目标微多普勒效应实验典型结果及分析,从实验上证实了利用DTMB信号实现目标微多普勒效应探测的技术可行性。

基于CDR数字音频广播的外辐射源雷达信号模糊函数分析与处理

CDR(China Digital Radio)数字音频广播是我国自主研发的FM频段(87-108 MHz)数字音频广播新标准,它兼容我国现有模拟FM广播的频谱规划,能够满足我国FM频段声音广播从模拟到数字平滑过渡的需求。该文从CDR信号结构入手,重点探讨了基于该广播的外辐射源雷达信号特性及相关处理方法。首先分析其信号特性以及作为外辐射源雷达照射源的模糊函数特性;然后针对因循环前缀引起的模糊函数副峰、同步信号引起的多普勒模糊带以及信号频谱不连续导致的距离副峰对目标探测的不利影响,分别提出了相应的副峰抑制方法,并通过仿真验证了该方法的有效性。

中国移动多媒体广播外辐射源雷达参考信号获取方法研究

该文结合中国移动多媒体广播(CMMB)信号的特殊结构,提出了两种CMMB外辐射源雷达参考信号获取方法,即基于CMMB同步信号的自适应滤波提纯算法与利用CMMB调制解调理论的参考信号重构算法。首先给出了两种算法的具体处理流程;接着通过计算机仿真重点分析比较了两种算法的性能,利用实测处理验证了重构算法的有效性。研究表明基于参考信号重构的提纯方法能有效地消除参考信号中的噪声干扰和多径干扰,具有获取参考信号纯度高、算法稳健等优点。

多调频广播外辐射源雷达波形综合的相位补偿方法

利用多电台信号提高探测性能是外辐射源雷达的一个重要发展趋势,该文研究了多调频广播(FM)外辐射源雷达高距离分辨率信号综合的相位补偿方法。首先介绍多调频广播信号接收模型,并分析单个FM广播接收信号的相位对高距离分辨率信号综合的影响,然后提出两种相位补偿方法用以自适应调整接收信号相位,从而达到最佳的信号综合效果。该文不仅理论阐述了方法的内在机理,而且仿真验证了在所述相位补偿方法的基础上通过多FM广播信号综合能够成功分辨距离紧邻的目标。

多调频广播外辐射源雷达目标探测实验研究

该文针对单调频广播外辐射源雷达面临的带宽时变及RCS闪烁等问题,研究了多调频信号联合探测的实验方案,并利用武汉大学研制的多调频外辐射源雷达系统开展了外场实验验证。首先,阐述了多调频广播外辐射源雷达的工作原理。然后,分析了多调频广播信号特性,论证了利用多调频信号联合探测的必要性和优越性。最后,重点展示了实测数据的处理结果。研究表明:多调频探测方案能大幅提高目标检测概率,提升调频外辐射源雷达探测稳健性,外场实验验证了该方案的可行性。

中国移动多媒体广播外辐射源雷达相干积累的非均匀采样实现

中国移动多媒体广播(CMMB)与欧洲数字视频地面广播(DVB-T)的信号结构有显著区别,使得CMMB外辐射源雷达信号处理方法和实时并行计算面临一些新问题。该文针对CMMB信号的特殊结构,提出了一种易于并行实现的非均匀采样相干积累方法。首先阐述了算法的内在机理和处理流程,接着分析了该方法的分辨率与主旁瓣性能,最后通过实测数据处理验证了所提方法的有效性。

基于CDR数字音频广播的外辐射源雷达实验研究

数字音频广播CDR (China Digital Radio)是我国自主研发的数字音频广播标准。本文首先从CDR 信号结构入手,然后探讨了基于该信号的外辐射源雷达信号处理的对应方法,最后介绍了开展基于CDR 数字音频广播的外辐射源雷达实验研究情况,实测数据验证了信号处理方法的有效性和利用CDR 数字音频广播实现无源探测的技术可行性。

T^N R型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种T^N R型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了T^N R型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了T^N R调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,T^N R型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。

基于短波广播外辐射源的高快隐目标探测系统

为提高雷达在复杂电子对抗环境中的性能和生存能力,设计基于短波调幅广播的外辐射探测系统.首先给出了系统组成和硬件功能;然后设计了系统处理框架,阐述了辐射源选择、长时间积累运动补偿、直达波抑制、双站定位虚假航迹剔除等关键技术;最后给出了测试、仿真和试验结果.试验结果表明,对比民航目标和隐身目标的RCS,本文设计的扩展后探测系统是有效的.

DRM广播外辐射源雷达模拟信号源设计

DRM数字调幅广播在全球获得蓬勃发展,但目前可收听时段较为有限。为开展DRM新体制外辐射源雷达预研的需要,给出了一种DRM外辐射源雷达模拟信号源的软硬件实现方法。基于DRM信号结构分析了基带信号的产生和接收信号的数学模型;介绍了硬件平台结构、实现方法和工作流程,并通过双通道合成输出,成功模拟了直达波与目标回波信号;通过后续信号处理准确地提取了目标信号的时延多普勒信息。试验结果表明,模拟信号源能够满足外辐射源雷达的预研需求,为基于实测数据的目标提取等算法奠定了基础。