回波越距离单元走动的MTD研究

针对高速目标回波脉冲信号产生越距离单元走动,动目标检测的MTD方法积累脉冲减少导致检测性能下降的问题,提出一种校正存在多普勒模糊的越距离走动的方法。利用回波信号快时间频率域的积累以及一个CPI内同一距离单元对存在模糊的多普勒的采样特性,结合孙子定理,给出解模糊多普勒的新方法。对CPI每重复周期采样点进行采样补偿,再实现采样数据矩阵沿多普勒斜线的包络对齐。然后利用MTD,实现动目标检测。给出算法框图,通过仿真实验证明该方法的有效性。

基于Keystone变换的极窄脉冲距离走动校正

针对末制导雷达极窄脉冲相参波形,文中提出一种使用Keystone变换,完成在径向速度未知或不精确的情况下,对跨距离分辨单元走动的校正方法;使得在雷达与目标间存在大的径向速度时,目标各散射点回波具有较高相参积累增益。计算机仿真结果表明,该方法有效可行;在亚毫米波波段和毫米波波段的雷达导引头中有一定应用价值。

基于Prewitt算子和Radon变换的雷达高速微弱目标检测

正交频分复用(OFDM)调制雷达中跨距离单元走动问题降低了高速微弱目标检测性能,为此,提出一种基于Prewitt算子和Radon变换的OFDM雷达高速微弱目标检测算法。首先分析了多脉冲积累出现的跨距离单元走动以及Radon变换受噪声干扰问题,然后采用Prewitt算子卷积运算抑制噪声并保留回波能量,采用Radon变换沿距离单元走动斜线进行能量积累。理论分析和仿真结果表明,该算法具有比Hough变换和动目标检测(MTD)更优的低信噪比背景下的高速微弱目标检测性能,并能有效实现多目标检测。

高速机动目标长时间相参积累算法

在高速高机动目标的长时间相参积累过程中,跨距离单元和跨多普勒单元现象的出现会导致雷达回波增益急剧降低,进而影响雷达目标检测能力。针对上述问题,提出一种高效的长时间积累算法。该算法首先对脉压回波信号做keystone变换消除目标的距离走动,然后利用改进相参积累型平滑广义三阶相位函数与改进相参积累型平滑三阶相位函数分别完成对目标的二阶与一阶加速度的估计,最后使用De-chirp技术消除目标的高阶多普勒相位项,完成回波在距离多普勒维度上的聚焦。由于所提算法利用了雷达回波的相参特性并通过恒定延迟引入机制,因此表现出优异的抗噪声性能与参数估计精度。仿真实验和理论分析都证实了所提算法的有效性与抗噪声鲁棒性。

基于Keystone变换的高速运动目标检测方法研究

高速运动目标脉间存在越距离单元走动,且多普勒频谱混叠,脉间相参积累困难.利用长时间的信号积累,来提高微弱高速运动目标在低信噪比下的检测性能理论上是一种有效方法,但积累时间长,使得目标回波越距离单元走动,相参积累更加困难.进行速度提前预估计的方法,能很好提高检测性能,但增加了技术难度,并且需要长的检测时间.本文研究一种改进的Keystone变换方法,该方法是通过计算不同模糊系数时的所有回波脉冲峰值位置的方差,记录下方差最小时的模糊系数,利用该模糊系数,结合运用SINC函数插值实现的变换方法.该变换方法不受目标回波积累时间的限制,无需预先估计目标速度,可同时实现解多普勒模糊和补偿距离走动.仿真结果表明,与进行匹配滤波后相参积累的方法相比,结合最小方差法和Keystone变换的方法,能有效补偿距离走动,去除多普勒模糊,有效提高了高速运动目标回波脉冲积累的信噪比,改善了雷达的检测性能.

DBS高分辨成像及动目标轨迹处理

简述了DBS成像方法的一般工作原理,经分析得出:在SAR/GMTI模式下,通过聚焦处理技术可有效的提高成像质量,并可通过多普勒搬移方法,将检测出的动目标在雷达图像中的方位位移去除,还原到其应该在的图像位置,得到动目标运动轨迹。利用雷达实测数据进行处理,得出了较满意的结果。

应用DBS技术在SAR/GMTI模式下高分辨率成像

多普勒波束锐化成像技术(DBS)能为检测出的动目标定位提供参考,从而有效地实现精确打击。DBS技术在弹道导航、地形匹配等许多方面有着广泛的应用。首先简述了DBS成像方法的一般工作原理,经分析得出结论:DBS成像在SAR/GMTI模式下应用时,如果引入聚焦型的SAR处理方法,即通过去距离单元走动、去方位向调频斜率等方法可有效提高雷达成像质量。最后利用雷达实测数据进行处理,得出了较满意的高分辨DBS成像结果。

基于二次混频DPT的LFMCW雷达多目标检测和参数估计

针对LFMCW雷达中高速加速运动目标的检测问题,该文提出一种二次混频DPT处理方法。利用三角线性调频信号的调频对称性,采用上、下调频差拍信号二次混频的方法消除目标高速运动导致的跨距离单元走动现象。按距离单元进行的DPT处理可获得目标加速度和初始速度的估计。进一步重点研究了多目标存在时的参数估计问题。分析了多目标交叉项的特点,得出了一次交叉项形成有效干扰以及二次交叉项出现的条件。借助于Clean算法的思想,通过依次检测并剔除能量最强目标,有效解决了多目标参数估计问题。给出了多目标处理的主要步骤。仿真结果验证了该文方法及结论的有效性。

宽带Radon-Fourier变换及基于CZT快速实现方法研究

宽带脉冲体制雷达中,脉冲尺度伸缩效应(PSE)和目标跨距离单元走动(ARU)问题会降低脉冲相参积累性能,进而降低微弱目标检测能力。为了解决PSE和ARU问题,文中给出一种宽带Radon-Fourier变换(WRFT)及其快速实现方法。首先设计了宽带匹配滤波器,然后通过联合搜索速度与距离参数空间,同时进行脉间相位补偿、宽带匹配滤波以及跨距离单元走动补偿,进而实现长时间脉冲相参积累。针对WRFT中参数空间遍历搜索带来大运算量问题,进一步给出了基于Chirp-Z变换(CZT)的快速实现方法。最后,数值实验验证了该方法的有效性。

基于宽带Stretch处理的长时间积累方法

针对超宽频带制导雷达长时间积累过程中运动目标跨距离分辨单元走动,引起微弱目标检测性能下降的问题,提出一种基于Stretch处理的相参积累方法.该方法利用目标速度装订信息进行速度粗补偿,使用Keystone变换完成距离走动校正,采用脉冲多普勒处理完成相参积累.计算机仿真验证了该方法的有效性.

基于DPT-CZT处理的LFMCW雷达参数估计

提出了一种基于DPT-CZT处理的速度-加速度联合估计方法。根据差拍信号相位在快、慢时间轴上的二维联合特性,沿其慢时间维进行DPT处理,可以消除快、慢时间线性耦合项,同时实现了慢时间维相位的降阶处理,从而可以获得目标速度-加速度的联合估计。为确保速度估计的无模糊性,采用CZT变换对目标可能存在的频段进行密集采样以提高频率测量的精度。给出了速度-加速度联合估计的具体实现步骤以及CZT处理中参数的确定。基于速度、加速度估计值对差拍信号进行补偿,从而可以对速度估计进行进一步修正并获取目标距离的估计。仿真结果验证了方法的有效性。

基于局部补偿的LFMCW雷达速度-加速度模板匹配法

针对LFMCW雷达中加速运动目标在跨距离单元走动情况下的参数估计问题,提出一种基于局部补偿的速度-加速度模板匹配方法。推导给出了目标高速和加速运动情况下的差拍信号模型,基于该模型提出了速度-加速度模板匹配方法。借助于Zoom-FFT算法能够进行局部频率分析的特点,进一步提出了基于局部补偿的快速算法。通过提取目标二维谱进行分析等效实现时域抽取的操作,有效降低了搜索过程中的运算量。研究了局部补偿中参数的选取问题,并给出了算法的实现步骤以及运算量分析。仿真结果验证了方法的有效性。

基于直接相位差分的LFMCW雷达加速运动目标参数估计

针对LFMCW雷达中加速运动目标在跨距离单元走动情况下韵参数估计问题,提出一种直接相位差分方法。该方法通过对二维差拍信号沿慢时间维进行直接相位差分,在消除了快、慢时间线性耦合项的同时实现了慢时间维相位的降阶处理。对差分后的信号进行二维FFT运算,根据其二维谱峰位置即可获得目标加速度的估计,同时还可以获取目标速度的粗略估计。根据估计值构造补偿函数分别对上、下调频差拍信号进行补偿,通过解耦合处理即可获得目标初始距离和初始速度的精确估计。详细分析了方法的性能,包括加速度分辨率、最大不模糊加速度以及信噪比改善因子,分析结果表明该方法较二次混频-DPT处理具有更低的信噪比门限。仿真结果验证了方法的有效性。

基于Keystone-FRFT的机动弱目标检测算法

针对机动弱目标检测中出现的距离走动和多普勒频率走动问题,在分析回波信号走动的基础上,提出一种基于楔形变换和分数阶傅里叶变换的弱目标检测算法。算法使用楔形变换补偿距离走动,利用分数阶傅里叶变换补偿多普勒频率走动,在低信噪比情况下能有效地检测机动弱目标。仿真分析表明算法有效。

基于Keystone变换的锥扫定位算法

针对距离高分辨圆锥扫描测角体制中,锥扫周期内目标回波距离像跨距离分辨单元走动使得锥扫测角失败的问题,提出一种基于Keystone变换的锥扫定位算法.在径向速度未知或未精确获知的情况下,通过Keystone变换对圆锥扫描周期内获得的多个距离像进行校正,可以正确提取锥扫幅度调制信息,使锥扫测角算法得以应用.计算机仿真结果验证了该方法的有效性.

一种基于卫星外辐射源的匀速运动目标探测方法

针对卫星外辐射源目标探测问题,首先建立了匀速运动目标的回波信号模型,在此基础上分析了因为目标运动产生的跨距离和多普勒频率单元走动的问题;其次经过对回波信号处理,采用keystone变换和分数阶傅里叶变换完成补偿;最后进行相干积累,以有效提高探测性能。计算机仿真证明了所用方法的有效性。

基于逆滤波的宽带线性调频雷达MTD技术

影响宽带线性调频雷达运动目标检测的两个核心问题是多周期脉冲间散射中心的越距离单元走动(MTRC)以及扩展目标在高分辨距离单元间的能量分散。在分析宽带线性调频脉冲串回波信号多普勒效应的基础上,将每个子脉冲回波经过逆滤波转化为窄带信号,通过窄带匹配滤波降低距离分辨率对多散射中心的能量进行相参积累,同时避免了越距离单元走动问题。然后利用脉冲多普勒思想对低分辨的脉冲串信号进行二次相参积累,实现运动目标检测(MTD)。最后通过仿真实验验证了算法的有效性,结果表明该算法对存在多个强散射中心和速度较大的目标能够有效提高相参积累信噪比和测速精度。

大斜视DBS成像

DBS(多普勒波束锐化 )是提高机载雷达横向分辨率的一种技术。本文分析了DBS的信号模型 ,提出了一种补偿技术可以有效提高大斜视 (例如 80°)时DBS分辨率。

基于多核DSP的动目标检测算法的设计与实现

脉冲多普勒处理无法解决跨距离单元走动问题,而跨距离单元走动补偿算法运算量大,不利于工程化实现。为了解决上述问题,利用高性能浮点DSP处理器TMS320C6678,采用距离分段方式来实现动目标检测。该方法对检测空间进行距离分段,对近距离目标使用MTD方法进行检测,而对远距离目标,考虑到跨距离单元走动问题,使用基于Keystone快速变换的长时间积累算法。实验结果证明,该方法不仅能够有效的降低处理器的运算量,而且一定程度上能够对远距离目标跨距离单元走动进行有效补偿。

一种径向匀加速目标包络徙动补偿新方法

雷达信号多脉冲长时间积累是提高雷达检测性能的重要手段。当雷达探测高速运动目标时,目标的径向加速度将引起二次距离走动,使雷达检测性能大大降低。针对此问题,提出一种消除距离走动二阶项的新方法。该方法首先对目标回波进行广义二阶Keystone变换,然后在慢时间域通过解线调的思路估计多普勒调频斜率,进而补偿多普勒高阶项,最后对补偿后信号再进行广义二阶Keystone变换,从而完全消除距离走动。仿真结果证明了该方法的有效性。