脉冲压缩雷达距离多普勒耦合对测距影响分析

根据线性调频脉冲及其匹配滤波器的时域和频域特性,首先从原理上分析了线性调频雷达脉冲回波信号由于多普勒距离耦合的影响,经过匹配滤波器后产生附加延时而引起的测距误差。然后给出了距离多普勒耦合的雷达距离修正公式,并通过仿真和雷达实际跟踪数据对雷达距离修正公式进行了验证。最后给出了工程应用中校正脉压网络固定延迟、脉压网络输入端线性调频脉冲信号多普勒频率的变化以及正或负斜率线性调频脉冲信号等方面应注意的问题。

距离多普勒耦合对雷达滤波精度影响分析

距离多普勒耦合效应是线性调频信号的固有特征。首先分析了距离多普勒耦合的数学模型,给出了考虑耦合效应的α-β-γ滤波的具体形式,最后通过仿真分析,研究了对距离、速度和加速度滤波精度的影响,仿真结论对雷达数据处理有着重要的指导意义。

测量雷达的距离多普勒耦合修正方法研究

线性调频脉冲压缩体制去对雷达进行测量,在对于运动目标给予精准探测的过程中,因为其受到了距离-多普勒耦合效应带来的影响,多普勒频移会令雷达出现测距上的误差,并且这一误差和目标自身的径向速度之间是一种正比的关系。对于出现的这种问题,本文在对多普勒频移对于线性调频脉压产生影响进行分析的基础上,得出了距离多普勒耦合准确的修正方式,同时使用雷达去对数据实测给予了有效的验证,其自身很好的对于测量雷达自身的测距精度给予了保证。

距离多普勒耦合效应对雷达测距精度的影响分析及解决

从线性调频雷达脉冲压缩原理入手，详细分析了距离多普勒耦合效应对雷达测距精度的影响。介绍了补偿的基本方法，并给出了补偿前后的对比曲线。

多普勒耦合对跟踪模式切换的影响分析

具有脉冲串信号形式的单脉冲雷达能通过模式切换实现应答信号和反射信号跟踪切换,对跟踪模式切换原理进行说明,并对脉冲压缩技术产生的多普勒耦合效应进行分析,给出了距离多普勒耦合效应修正模型,最后根据修正模型分析了多普勒耦合对跟踪模式切换产生的影响。

大时宽线性调频信号多普勒-距离耦合误差补偿方法浅析

线性调频信号多普勒-距离耦合产生的距离误差，对于精密跟踪雷达需进行补偿校正。本文给出了两种解决方案，并对它们的性能进行分析比较，为在工程应用中选择合适的补偿方案提供参考。

基于随机微分方程的高耦合系数条件下距离估计方法

针对线性调频体制雷达在高耦合系数条件下距离-多普勒耦合效应严重影响雷达测距精度问题,提出了一种目标距离估计方法.基于随机微分方程理论,构造随机过程来估计目标距离值,从理论上推导出该方法估计误差与数据率、耦合系数、雷达测距随机差参数具体数量关系,并证明了该方法在适当条件下能显著改善雷达测距精度.仿真结果验证了所研究方法的可行性.

基于多普勒耦合估计的弹道目标测距方法

反导预警与空间监视雷达通常采用高频段、大脉宽探测远距离目标,此时距离多普勒耦合对于雷达精确测距有较大影响。同时,距离多普勒耦合的准确修正是稳定跟踪目标的必要条件,然而传统的处理方法不能适用于弹道目标等高机动目标的准确处理。本文提出了基于多普勒耦合估计的弹道目标高精度测距方法:首先采用旁路速度-加速度估计方法求解目标的径向速度,对目标测量距离进行距离多普勒耦合修正,再进行IMM-UKF滤波完成目标距离估计。该方法具有以下优势:利用当前帧的测量数据,同时考虑了目标径向加速度对于耦合的影响,提高了距离和速度的估计精度;相比跟踪时增加测速波形的方法,节约了雷达的资源,同时避免了速度测量与航迹误关联的问题;距离和速度的精确估计能够提升航迹关联成功率。仿真实验中与传统的距离多普勒耦合处理方法进行了比较,实验结果显示该方法大幅提高了雷达测距的精度。

多普勒耦合下的声呐系统TOA多目标跟踪

在一些发射窄带信号的声呐系统中,由于多普勒维度的分辨率较低,因此该类系统无法提供性能较好的多普勒信息。而在此情况下可以获得精度较高的信号到达时间(Time of Arrival,TOA)估计。此外,在某些多普勒容错信号如线性调频信号中,往往会出现距离-多普勒耦合(Range-Doppler Coupling,RDC-TOA)现象。本文将距离-多普勒耦合现象建模至目标量测模型中,并且利用迭代的多目标多伯努利(Multi-object Multi-Bernoulli,MeMBer)滤波器完成多站被动声呐系统基于TOA量测的目标跟踪。仿真结果证明了本文所提出算法的性能。

调频连续波激光雷达距离-多普勒解耦新方法

调频连续波激光雷达探测运动目标时,通常采用二维傅里叶变换解耦合方法.当探测高速运动目标时,由于目标移动导致不同调频周期的中频信号频谱峰值不在同一距离单元,用二维傅里叶变换法进行解耦将产生速度模糊.新的解耦方法通过对多个周期的中频信号频谱峰值位置进行直线拟合,获得目标径向速度估计值.利用速度估计值构建多普勒补偿信号,并与原中频信号相乘.补偿后的中频信号频谱峰值在同一距离单元内.将补偿后的中频信号用二维傅里叶变换法获得的径向速度与之前的速度估计值相加,得到最终的目标径向速度.仿真结果说明新方法在获得较高测距、测速精度的同时,可以有效提高调频连续波激光雷达的无模糊速度.

高耦合系数条件下径向速度测量的新方法

本文在分析了线性调频信号距离-多普勒耦合和脉冲压缩原理的基础上,提出了一种单个脉冲混合信号条件下径向速度测量的新方法。该方法将频域上互不重叠的调制脉冲进行时域叠加,通过脉冲压缩的频率选通特性,得到不同距离-多普勒耦合系数下的距离信息,再根据距离-多普勒耦合偏差的计算公式建立方程组,求解获得了目标的径向速度,解决了高耦合系数条件下多普勒耦合测距误差修正、航迹关联以及航迹起始的问题。对导弹防御雷达的仿真验证了该方法的有效性。

基于调频连续波的运动平台测高补偿算法研究

调频连续波雷达根据发射和接收线性调频信号的差拍频率计算目标高度,具有发射峰值功率小、硬件成本低和信号处理简单等优点,是当前高度表最常采用的一种测高波形。但当测高雷达相对地面运动,距离延时对应差拍频率和目标运动多普勒存在耦合时,直接将回波多普勒前沿检测结果作为差拍频率计算平台高度会存在较大偏差。通过对运动雷达发射调频连续波信号的回波信号进行数学建模,分析运动目标多普勒频率和距离延时对应差拍频率之间的耦合关系,给出一种改进的运动目标高度解算方法,并推导给出解析表达式。通过数值仿真,对比采用补偿方法的前后运动目标测高结果,说明所提出方法的有效性。

高频地波雷达船只目标距离参数估计与评价

高频地波雷达是海上目标大范围连续跟踪探测的有效手段,在其探测结果中,目标的距离是一个重要的参数,其探测精度会影响目标的整体探测性能。本文给出了地波雷达目标距离参数的估计方法和处理流程,并基于地波雷达实测数据开展了目标距离估计及距离-速度耦合补偿处理,将目标距离参数估计结果与实测船舶自动识别系统数据开展了比对,统计分析了目标距离参数在补偿处理前后的误差及其影响因素。结果表明,目标距离参数经过耦合补偿处理之后,测距误差明显减小,测距精度得到了显著提高,最后结合个例分析,给出了距离补偿大小和正负与目标航向的关系。

高耦合系数条件下径向速度估计的新方法

本文在分析了线性调频信号距离—多普勒耦合原理的基础上,提出了一种高耦合系数条件下径向速度估计的新方法.该方法利用雷达波形参数切换带来的距离信息,通过所建立的匀速模型和匀加速模型,在滤波器起始之前对径向速度进行了有效的估计,解决了高耦合系数条件下多普勒耦合测距误差修正、数据关联以及最佳滤波器起始的问题.对导弹防御雷达的仿真验证了该方法的有效性.

波形切换对雷达距离测量的影响

雷达为满足距离测量的需要,在不同的跟踪距离区间采用不同的波形参数,但在波形切换时会产生距离测量值的跳变。结合雷达典型的距离跟踪原理,分析了导致雷达波形切换时距离跳变的根本原因是未进行距离-多普勒耦合的补偿,对距离-多普勒耦合产生的原因及其对脉冲压缩雷达距离测量的影响进行了研究,给出了一种可行的距离-多普勒耦合补偿方法,并进行了试验验证。结果表明,该方法可有效消除距离-多普勒耦合引起的距离测量误差,解决了波形切换时距离测量值的跳变问题。

基于LFM的双波段雷达航迹起始方法

线性调频(LFM)信号是一种重要的脉冲压缩信号。由于其具有众多优良性能,在工程实践中得到广泛应用。在不同工作频率下,LFM信号具有不同的距离多普勒耦合系数,脉压后带来的不同测距误差给双波段雷达的航迹起始带来困难。针对该问题,首先分析了多普勒耦合系数对双波段雷达测距的影响,导出了双波段雷达的非线性量测方程组;然后,采用加权最小二乘(高斯-牛顿迭代)法对运动目标进行定位;最后,提出了双波段雷达下的航迹起始方法。蒙特卡洛仿真结果表明:该方法可以在不同波段测量模式下有效提高目标航迹起始的准确率。

非均匀频率密度多载波新型雷达信号

在高超声速目标搜索应用中,要求雷达发射信号具有高分辨、低截获、高多普勒容限等特性。本文针对OFDM信号多普勒容限低的缺点,提出了一种非均匀频率密度多载波雷达信号以及基于NLFM信号频谱窗函数的子载波频率设计方法;采取理论分析及数值仿真方法,推导、计算了该信号的频谱特性及模糊函数特性,并与典型OFDM信号的有关特性进行了对比,得出结论:新信号具有多普勒容限大、无距离-多普勒耦合、带外衰减快以及时延自相关函数旁瓣低等优点,适合于宽带高分辨雷达对高速运动目标的搜索与检测。

基于对称三角线性调频的单脉冲测速算法

随着冲压发动机的快速发展,超高音速巡航成为可能。由于超高音速目标飞行速度极快,机动性大大提高,现有雷达难以对其进行有效的跟踪。为了应对来自超高音速目标的威胁,快速提取目标速度信息,帮助改善跟踪性能就显得尤为重要。首先给出了适用于超高音速目标的回波模型,提出了基于对称三角线性调频信号的超高音速目标单脉冲测速算法,该算法利用线性调频信号的距离多普勒耦合现象实现单脉冲测速。仿真结果表明,在信噪比较大的情况下,该算法取得了较好的测速效果,且对信噪比的依赖相对于双通道匹配滤波峰值输出测速模型有明显的降低。

LFM脉冲雷达恒虚警检测的多假目标干扰研究

针对采用均值恒虚警检测器的线性调频脉冲雷达,提出了一种破坏雷达检测的多假目标干扰方法。首先,阐述了利用多普勒频率调制实现假目标分布的干扰策略。推导了假目标信噪比、假目标个数等关键参数。最后对干扰系统提出了一些建议,并对推导的结论进行了仿真验证。仿真结果表明,采用这种干扰方法可以大大降低目标被发现的概率。

一种调频步进雷达信号运动补偿新算法

基于调频步进雷达信号是一种速度敏感信号,需要进行严格的运动补偿,文中详细推导了调频步进雷达信号2次脉冲压缩处理的理论表达式,分析了目标运动带来的距离耦合项,并对经典运动补偿方法进行了理论推导和研究。同时,还提出利用步进频体制的距离-多普勒耦合效应,只需一次补偿的新方法,仿真实验验证了该方法的有效性。