MTI雷达的最小可检测速度

研究了动目标显示(MTI)雷达的最小可检测速度(MDV)。首先给出了MTI雷达速度灵敏度的定义,然后介绍了通过改善因子计算MDV的方法,分析了影响MDV的有关因素,最后通过脉冲对消器仿真实验进行了验证。得出的结论是:MDV由杂波功率谱宽度和MTI滤波器阶数决定,与脉冲重复频率无关。

多通道SAR/GMTI系统中动目标最小可检测速度研究

动目标最小可检测速度作为多通道SAR/GMTI(Synthetic Aperture Rada/Ground Moving Target Indication)系统的核心性能指标,它的大小直接反映了多通道SAR/GMTI系统对慢动目标的检测能力。目前有关系统最小可检测速度性能指标的获取,大都是通过经验值得到,并没一个理论上的推导结果作为参考。本文从理论角度出发,推导出系统最小可检测速度与雷达工作参数之间的制约关系,其有效填补上述理论空白,为多通道SAR/GMTI系统的设计人员提供一种新的获取系统最小可检测速度的途径。

机载预警雷达最小可检测速度试飞方法

最小可检测速度是机载预警雷达的一项重要战术指标,直接影响雷达低速目标检测和跟踪,应尽可能采用实际飞行试验方式进行检验。针对机载预警雷达最小可检测速度试飞问题,本文首先分析了雷达杂波频谱,进而明确了主杂波谱宽对速度盲区和最小可检测速度的影响关系。在此基础上,开展了最小可检测速度试飞航线设计,提出了平行航线和垂直航线两种方案,配试飞机与预警机分别按相互平行和垂直航线进行飞行,使得目标能够穿越雷达速度盲区,从而检验出雷达最小可检测速度。最后,给出了相关的仿真实验结果。

一种全自动的检测方法用于SAR-ATI的GMTI

针对星载SAR ATI处理的中间结果,提出了一种称为"两步-类高斯拟合"完全自适应的检测方法。该方法可以完全自动地实现杂波和噪声中的运动目标检测,避免了传统方法作联合高斯数据的假定,无须推导SAR ATI干涉图的理论概率密度函数。此外,该方法还可以大大降低系统的虚警概率并用仿真研究了最小可检测速度。

基于联合像素干涉统计特性的三通道动目标检测方法

本文提出了一种基于联合像素的三通道地面运动目标检测(GMTI)方法.首先分析联合像素处理后的两多视SAR图像干涉统计特性,建立幅相联合的概率统计模型,分析虚警和漏警,考虑到最小可检测速度内存在速度模糊,采用能量重心法解模糊,最后将干涉幅度和解模糊后的干涉相位联合检测动目标.实测数据处理结果验证了该方法的有效性.

天线斜置情况下三通道SAR-GMTI技术研究

该文提出了一种新的基于DPCA(相位中心偏置天线)技术的动目标检测体制,即天线沿载机飞行方向按一定倾斜角度放置。利用等效相位中心原理建立了天线斜置情况下三通道运动目标回波信号模型,给出了天线倾斜角对动目标检测、最小可检测速度和盲速的影响。通过改进的DPCA技术实现运动目标的检测、测速和定位。最后,仿真数据验证了该新体制和改进DPCA技术对运动目标检测的可行性。

机载双通道SAR/DPCA误差分析

SAR/DPCA技术是一种简单实用的多通道SAR运动目标检测方法,实际应用中会受到各种误差因素的限制,其中影响算法性能最大的两类误差是载机速度误差和通道失衡。该文详细地分析了这两类误差因素对SAR/DPCA算法性能的影响,建立了误差分析模型,针对实际参数给出了误差分析的结果,并确定了一定误差条件下的系统可检测速度范围、盲速和最小可检测速度。

天基雷达的几个基本问题

在分析雷达卫星-地球几何关系的基础上,给出天基雷达在搜索、跟踪和SAR模式下用功率孔径表示的雷达方程,进一步分析了主瓣杂波多普勒带宽与最小可检测速度的关系、距离模糊与脉冲重复频率的关系、波束主瓣地面面积与下视角的关系以及地球转动对地面回波多普勒频率的影响等方面的问题,得出的结论可以作为进一步研究天基雷达的基础。

多普勒盲区下基于GM-PHD的雷达多目标跟踪算法

在多普勒雷达目标跟踪过程中,由于多普勒盲区(DBZ)的存在使得跟踪问题更为复杂。针对该问题,该文基于高斯混合概率假设密度(GM-PHD)提出了一种适用于多普勒盲区的多目标跟踪算法。该算法在常规检测概率模型中引入最小可检测速度(MDV)信息,并将该检测概率模型应用于传统GM-PHD更新方程中,推导出多普勒盲区下的GM-PHD更新方程。蒙特卡罗仿真实验结果表明:与只有多普勒量测信息的传统GM-PHD算法相比,新算法在较小的MDV条件下能够明显提高雷达对运动目标的跟踪性能。

星载SAR的GMTI技术

根据地面动目标回波信号特性,研究了用于星载合成孔径雷达(SAR)的相位中心偏置天线(DPCA)、沿航迹干涉(ATI)、DPCA-Radon和DPCA-Frft-ATI等地面动目标检测(GMTI)算法。讨论了以实现GMTI为任务的分布SAR小卫星的构型和工作模式,分析了GMTI的最大可检测速度、最小可检测速度和盲速等系统指标,以及分布式SAR系统实现GMTI的难点。

机载三通道SAR/GMTI性能分析及改进方法

在分析经典的三通道SAR(Synthetic Aperture Radar)地面动目标指示(GM-TI,Ground Moving Target Indication)方法原理的基础上,提出一种较全面三通道SAR/GMTI性能评价方法.该方法同时考虑了载机存在速度误差、通道不匹配、杂波内部运动和系统噪声等主要误差因素,并分析了各种因素对系统性能的影响.经典的三通道SAR/GMTI方法存在的缺点是不能同时提高最大不模糊可检测速度、最小可检测速度和盲速指标的性能以满足系统设计的要求.给出了一种新的天线布置方案和动目标检测方法,改进的检测方法在不增加通道数的前提下,较好地解决了该问题,具有很好的实用性.最后通过计算机仿真验证了新方法的可行性.

一种星载单双基地雷达系统混合工作新方式

单轨道星载双基地雷达系统的收发机卫星平台位于同一轨道上。该文分析了该系统模式下的杂波角度-归一化多普勒谱,发现目标最小可检测速度与天线扫描角度有很大关系,对某些角度进行检测时性能严重恶化。提出一种单双基地雷达混合工作方式并计算出模式转换的门限,该新方式可以节约雷达发射功率并减小卫星重量。采用空时二维信号处理方法进行仿真,结果表明该方式可以改善检测性能。

多普勒盲区下基于GM-CBMeMBer的多目标跟踪算法

在机载多普勒雷达多目标跟踪(MTT)过程中,多普勒盲区(DBZ)的存在易造成连续漏检,严重地影响目标跟踪性能。针对这一问题,提出了DBZ下基于高斯混合势平衡多目标多伯努利(GM-CBMeMBer)的多目标跟踪算法。首先将带最小可检测速度(MDV)的检测概率模型代入CBMeMBer更新公式中,然后推导了带MDV和多普勒信息的GM-CBMeMBer更新公式。仿真结果表明,相比未并入多普勒和MDV信息的GM-CBMeMBer,所提算法能有效改善DBZ条件下的多目标跟踪性能。

天基预警雷达低自由度STAP方法研究

受卫星高速运动和地球自转影响,天基预警雷达杂波在俯仰-方位-多普勒三维空间呈紧耦合特性,极大降低了传统空时自适应处理(STAP)方法的慢速运动目标检测性能。采用方位-俯仰-多普勒三维STAP可实现天基预警雷达杂波解耦,但与非正侧机载预警雷达杂波的三维松耦合情况不同,该应用需要较大系统自由度才能实现次最优杂波抑制性能,所带来的巨大运算负担和均匀样本需求使其难以应用于实际。针对上述问题,该文首先构建了天基预警雷达平面阵回波空时信号模型;然后详细分析了其杂波在方位-俯仰-多普勒三维空间的紧耦合特性;最后提出了基于级联处理的低自由度三维STAP方法,利用空域加权子阵合成预先衰减副瓣杂波,再利用俯仰-多普勒自适应处理抑制剩余各次距离模糊主瓣杂波。仿真实验验证了所提STAP方法可在低运算复杂度和小样本需求条件下实现次最优杂波抑制性能,因此适用于天基预警雷达实际应用。