步进频率连续波前视探地雷达的研究

研制了一种步进频率连续波探地雷达系统,能对载体前方较大范围浅地表穿透实时二维成像。该系统采用双发射天线和接收天线的组合线阵接收方位回波,将接收天线数量降低一半;利用分频段多级均衡校正、设置参考通道、数字中频接收等方案保证系统具有良好的幅频、相频特性;利用中频耦合对消方案抑制收发耦合;利用快速双站后向投影算法进行合成孔径成像。试验表明,系统可实现浅地表穿透成像探测。

步进频率连续波探地雷达数字信号处理机

设计实现了一种超宽带步进频率连续波探地雷达数字信号处理机。处理机以TS201芯片为处理核心,采用了分布式存储和独立总线结构,利用link口实现处理器间和板间高速数据交换。基于处理板结构设计实现了信号处理算法流程。该步进频率探地雷达信号处理从流程上划分为数据整合与回波预处理、合成孔径成像、图像增强与杂波抑制和跟踪检测四个模块,可实时输出雷达图像和检测结果。该处理机成功地应用于某探地雷达系统,运行稳定。

步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制

步进频率连续波是探地雷达常用波形之一,该体制雷达存在的一个严重问题是发射信号直接耦合到接收天线,降低接收机灵敏度,导致接收机前端饱和甚至损坏。针对步进频率连续波体制探地雷达,采用通过收发天线设计降低耦合信号,保证其不会导致接收系统饱和,再在中频数字域进行对消的耦合抑制方案,详细分析了其工程实现流程和应用条件,给出了某步进频率连续波合成孔径探地雷达耦合波对消前后的雷达图像,说明了耦合对消方法的有效性。该方法在某探地雷达中获得实际应用,工作稳定可靠。

步进频连续波采样频率跟随技术

本文介绍了一种步进频连续波雷达检测目标的原理,提出利用采样频率跟随法完成这种步进频连续波雷达的信号处理。即使用该方法可解决针对目标运动引起的步进频速度—频率耦合和速度—距离扰动等问题,在不同的步进频率下,通过采样频率跟随会使同一目标有相同的数字多普勒频率信号;再对步进频率的每个多普勒频点相位进行补偿,可以得到相对精确的距离—速度二维像。因此,采样频率跟随法是一种动目标距离—速度二维检测处理方法。

Extend Prony算法在提高步进扫频连续波探地雷达分辨率中的应用

本文研究了ExtendProny方法在提高步进扫频探地雷达分辨率、提取目标距离信息中的应用.结合扫频雷达回波信号的特点,对Prony算法处理步骤和改进措施进行了重点阐述,并利用实测数据对算法有效性进行检验,对不同探测目标、有无噪声干扰情况下算法的鲁棒性给出评价.最后对该算法在目标自动识别中的应用潜力给予了说明.

瞬时测频接收机的连续波干扰技术研究

雷达信号频率是接收机进行信号分选的一个重要参数。分析了比相法瞬时测频(IFM)接收机的组成和测频原理,针对同时到达信号对IFM接收机测频结果的影响,从雷达反侦察角度出发,提出用步进频率连续波信号对接收机进行干扰来破坏其正确测频结果,并进行仿真分析验证了干扰效果。

几种连续波雷达系统参数设计和信号处理方法

连续波雷达具有结构简单、体积小、无距离盲区、低功耗和低截获、成本低等优点,在军用导航、战场侦察等领域得到广泛应用。文中对双频连续波、多频连续波、步进频率连续波和步进频移键控连续波等4种体制连续波雷达信号处理系统的参数设计和信号处理问题进行了对比分析,得到了各个波形的特点,并通过计算机仿真进行了验证。综合仿真结果和理论分析得到,步进频移键控连续波,能在一个处理周期内对多目标进行分辨。

地基干涉雷达变形监测信号静杂波去除方法研究

简要介绍地基干涉雷达用于形变监测的基本原理,论述地基干涉雷达观测信号中静杂波的产生原因及其去除方法。结合地基干涉雷达系统IBIS-S与三维激光扫描仪Riegl VZ400线扫描模式的振动测量对比试验,说明地基干涉雷达静杂波对形变监测信号的影响及去除静杂波的必要性。

微波干涉测量技术及其在桥梁变形观测中的应用

将步进频率连续波技术和干涉测量技术相结合而构成的地面微波干涉雷达系统GB-radar,可用于获取高精度、高分辨率的变形信息,以实现对地面目标的静动态高精度监测。本文介绍了基于该技术的IBIS-S系统在桥梁变形观测中的应用,分析了测量误差,通过实例验证了地面微波干涉雷达技术可以精细地测量桥梁挠度的动态变化,精度高,可以真实地反映结构物的动力特性。

地基合成孔径雷达在露天矿边坡监测预警中的应用

地基合成孔径雷达边坡监测预警系统集成了步进频率连续波和图像干涉测量技术,可以有效提高露天矿边坡监测的精度和灵活性。以某露天煤矿边坡监测应用为例,介绍了地基合成孔径雷达边坡监测预警系统的原理、参数和优势;分析了监测到的边坡形变位移和形变速度曲线。

双通道SFCW生物雷达对静止人体目标探测方法的研究

生物雷达是以探测生命体为目标的新概念雷达。静止人体的生命体征由于障碍物的衰减作用,呈现信号微弱、受环境杂波干扰较大的特点,这就使生物雷达对人体目标的探测性能降低。本研究采用双通道步进频率连续波(SFCW)雷达改善该问题,首先建立生命体征信号的SFCW回波模型,然后分析SFCW雷达参数对探测性能的影响,最终提出了基于双通道SFCW生物雷达的静止人体目标探测方法。本方法首先利用预处理去除系统和传输信道引入的干扰,然后通过通道间相干处理进一步抑制环境杂波,最后利用CFAR检测器、形态学滤波和聚类算法对生命体进行探测与定位。实测数据处理结果表明,双通道SFCW生命探测雷达系统可有效去除杂波干扰,实现人体目标的高性能探测与定位。

基于窗函数的非均匀步进频信号设计

针对均匀步进频连续波信号脉冲压缩处理过程中加窗处理抑制旁瓣导致信噪比损失的问题,提出了一种基于窗函数的非均匀步进频信号设计方法。首先根据分辨率和最大作用距离要求设计了步进信号总带宽和步进脉冲数,然后根据旁瓣要求和选择的窗函数设计了非均匀频率步进,最后根据雷达作用范围设计了频率步进量化间隔。该步进频信号呈现中间脉冲步进频率间隔小,两边脉冲步进频率间隔大的特点,在非均匀傅里叶逆变换脉冲压缩处理过程中无须加窗处理即可获得较低旁瓣,避免了加窗处理导致的信噪比损失。点目标仿真结果和实测数据处理结果验证了该非均匀步进频信号设计方法的有效性。

IBIS-S变形监测信号静杂波相位分量去除方法研究

地基雷达IBIS-S系统在微变形监测领域展现了巨大优势。本文介绍了IBIS-S系统的工作原理,同时论述了IBIS-S变形监测信号中静杂波相位分量的产生原因及去除方法。通过模拟形变监测实验,验证了IBIS-S变形监测信号受到静杂波的影响。实验结果表明,变形监测数据经过静杂波去除处理后相对误差明显变小,说明了静杂波去除处理的必要性。

基于TSFCW雷达的多目标速度和距离估计算法

基于毫米波防撞雷达的多目标检测和估计,对自动驾驶和交通安全有着重要意义。因此,分析现有的基于线性调频连续波(LFMCW)雷达的多目标检测算法的不足,提出了一种基于梯形步进频率连续波(TSFCW)雷达来实现多目标的速度和距离估计的方法。这种方法不仅能快速估计目标的速度和距离值,而且解决了两个目标的中频信号接近时无法正确估计两个目标距离和速度的问题,大大减小了多目标估计中出现虚假目标和漏检的概率。最后,利用仿真实验验证了所提算法的可靠性。

桥梁微形变微波干涉测量算法研究

对比分析不同微形变检测方法的优缺点,采用干涉测量与合成孔径雷达相结合的微波干涉测量法对目标微形变进行高精度和远距离的测量。选用步进频率连续波信号,在停走停模式下搭建测量模型,首先对目标点进行定位,然后利用干涉测量技术计算出雷达与目标点连线方向上的微小形变,并根据几何关系计算出桥梁垂直方向上的微小位移,最后通过Matlab仿真比较分析不同信噪比对测量精度的影响,当信噪比大于15 dB时该算法测量精度能达到0.1 mm,说明文章提出的基于步进频率连续波的微波干涉测量法能够有效的测量计算出目标点微小位移从而实现微形变监测。

主动式毫米波人体成像安检仪关键实用技术解析

主动式毫米波人体成像安检仪是利用毫米波对常规衣物穿透特性进行人体表面成像,检测和识别违禁物品。根据这一特点,其可广泛用于机场、海关等重要公共场所。本文主要从“同频、同相、同增益”角度,总结主动式毫米波人体成像安检仪在硬件、软件实现、稳定性方面的关键技术。在降低硬件成本的前提下,提出稀疏阵列技术和MIMO 技术是毫米波人体成像安检仪向更高空间分辨率和检测效率发展的关键技术。

地基合成孔径雷达干涉测量技术及其应用

在简要讨论地基合成孔径雷达干涉测量(ground-based interferometric synthetic aperture radar,GB InSAR)技术原理的基础上,归纳了常规地基InSAR形变测量的主要处理流程。全面总结了地基干涉测量雷达系统的主要类型及其发展趋势,地基InSAR技术的主要应用领域以及目前存在的问题,对比分析了地基和星载InSAR在形变测量上的优势和不足。

地基雷达干涉测量技术在滑坡灾后稳定性评估中的应用

针对2014-09-01大树场镇大面积山体滑坡灾后稳定性,从IBIS-L地基雷达形变测量原理和关键技术(步进频率连续波和合成孔径雷达)入手,给出地基InSAR数据处理流程,获得了滑坡灾后高精度、高时空分辨率的形变演化特征,测量精度达到亚mm级。地基InSAR结果表明,滑坡体滑动幅度较大的区域位于滑坡体左侧中上部(120mm)和右侧中上部(75mm)。滑动主要由堆积松散土在裂隙水、雨水等作用下造成,产生较大次生灾害的可能性较小。

基于GBInSAR技术的微变形监测系统及其在大坝变形监测中的应用

研究基于地基合成孔径雷达干涉技术的微变形监测系统(IBIS-L)的组成及关键技术,并与TCA2003全站仪进行变形监测精度对比。大坝变形监测试验研究表明,该系统能以优于毫米级精度实现大坝高空间分辨率以及连续的变形监测。

基于地形微变远程监测系统的滑坡变形监测

地形微变远程监测系统(IBIS-L)是一种新型的监测手段,它是基于步进频率连续波技术(SFCW)与合成孔径雷达技术(SAR)的一种全新的监测技术。先介绍了其他滑坡监测手段的缺点,再简要地阐述了地形微变远程监测系统的硬件组成和原理,并结合白水河滑坡地表微变形监测说明它在工程实践中的应用,旨在介绍一种新的滑坡监测思想和手段。