雷达信号的加速度分辨力分析及应用

针对雷达信号处理中受到的运动目标越来越高的加速度调制影响 ,本文首先提出了加速度模糊函数的概念 ,在此基础上定义了信号波形的加速度分辨力 ,然后导出了矩形包络信号的加速度模糊函数表达式 ,得到了矩形包络信号的加速度分辨能力与信号相参积累时间的平方成反比的结论 ,并且将结论应用于多卜勒测速雷达的信号参数设计和性能分析 ,仿真验证了有关结论 .

基于宽带模糊函数的线性调频信号速度分辨力分析(英文)

速度分辨力是线性调频信号(LFM)的关键特性之一,其和LFM参数的现有定量关系是在窄带近似条件下基于窄带模糊函数的分析结果.在宽带声纳或者超宽带雷达应用中,窄带近似条件往往难以满足,现有速度分辨力和LFM参数的定量关系不再成立,而应在宽带条件下重新分析.本文在宽带条件下利用宽带模糊函数工具,建立了关于LFM参数的速度分辨力隐函数方程.由于该隐函数方程不能直接反映速度分辨力和LFM参数的定量关系,文中采用了一种数值分析方法.该方法将速度分辨力表示成各单参数函数的连乘形式,综合运用方程求根和曲线拟合方法,求出单参数函数关系,进而综合出速度分辨力的表达式.本文应用该方法分析给出了宽带条件下的速度分辨力和LFM参数的定量关系式.结果表明速度分辨力不仅和LFM的脉冲宽度以及中心频率参数有关,还与LFM的相对带宽参数有关.验证实验表明,与通常结论相比,本文给出的结论可准确表达宽带条件下的速度分辨力和LFM参数的定量关系.该定量关系为宽带条件下LFM的参数设计和性能分析建立了基础.

机动目标速度和加速度联合分辨力

基于Radon-Wigner变换(RWT)方法分析机动目标速度和加速度多普勒分辨与提取问题。给出了机动目标的脉冲多普勒雷达回波模型和傅里叶变换处理方法。将RWT方法应用于机动目标回波参数估计,给出了RWT输出的泰勒解析表达式、速度和加速度独立分辨表达式和联合分辨表达式,研究表明,速度和加速度的联合分辨条件为运动参数不同引起的路径偏差大于1/2个波长。对傅里叶变换、Radon-ambiguity变换(RAT)和RWT方法进行了分辨力性能仿真比较,表明RWT具有较强的速度和加速度分辨力,验证了速度和加速度联合分辨条件。

调频脉冲串信号的宽带分辨力分析

现有的分辨力和调频脉冲串(pulse trains of frequency modulated,PTFM)信号参数间的定量关系是在窄带条件下基于窄带模糊函数给出的。宽带条件下,应采用宽带模糊函数(wideband ambiguity function,WAF)分析调频脉冲串信号的分辨力,而基于宽带模糊函数的分辨力方程难以直接求解,为此提出一种基于宽带模糊函数的分辨力数值分析方法。该方法将分辨力表示成各单参数函数的连乘形式,综合运用方程求根和曲线拟合方法,求出单参数函数表达式,进而综合出分辨力的表达式。分析结果表明,该方法可明确给出宽带条件下分辨力和调频脉冲串信号各参数间的定量关系。该定量关系可指导调频脉冲串信号参数设计,提出的基于宽带模糊函数的分辨力数值分析方法对于其他形式宽带信号的分辨力分析具有参考价值。

脉冲串信号分辨力问题分析

从模糊函数、距离分辨力、速度分辨力三个角度对均匀脉冲串与重复周期参差脉冲串信号的分辨力问题进行分析,结合仿真图得到两类信号的分辨力特性及差异。结论为,重复周期参差脉冲串信号相对于均匀脉冲串信号较好地改善了测距测速二维模糊,但增大了速度模糊旁瓣的宽度和平均幅度。最后根据信号模糊度图给出了两类信号在实际应用中提高分辨力的相关措施。

基于升降HFM组合的高分辨抗混响波形设计

双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulation,HFM)波形是传统主动声呐常用的信号波形,具有多普勒不变性。HFM信号虽然便于匹配,但无法进行准确的测速、测距。升降HFM组合的V型双曲调频(V-Hyperbolic Frequency Modulation,V-HFM)脉冲信号,可以解决HFM的距离-速度耦合模糊问题,但在多目标情况下会有虚假亮点干扰问题。受V-HFM组合方式启发,文章提出一种新的HFM组合方法:N型双曲调频(N-Hyperbolic Frequency Modulation,N-HFM)组合信号。该信号形式可以降低虚假亮点出现的概率。水池实验表明:在多目标情况下,N-HFM脉冲信号可以实现距离和速度二维检测的较高分辨力,以及较强的抑制虚假目标的能力。

矩形包络脉冲串信号分析

为了提高脉冲串信号的距离分辨力,曾有文献提出了对子脉冲的载频进行线性递增的方法。本文结合均匀脉冲串和载频线性递增脉冲串信号的模糊函数,分析了两类矩形脉冲串信号的性能;给出了旁瓣位置及幅度的数学描述及旁瓣抑制方法,结论为:载频线性递增脉冲串信号相对于均匀脉冲串信号提高了其距离分辨力却引入了距离旁瓣,但对于速度分辨力没有影响。仿真分析表明载频线性递增脉冲串具有更好的性能。

伪随机码近炸引信的模糊函数

针对目前对伪随机码(伪码)引信抗干扰和距离分辨力的研究大多从伪码的相位调制与脉位调制定性描述,推导过程复杂,给出了伪码近炸引信信号的模糊函数。利用模糊函数,对伪码近炸引信信号波形进行分析,包括速度和距离分辨力,结果同样表明伪码近炸引信具有很好的距离分辨力、较强的探测和抗干扰性能。