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。

一种输出频率连续的交——交变频调速系统研究

针对传统交-交变频电路功率器件多、控制复杂和功率因数低等缺点,在脉冲阻塞式交-交变频控制原理基础上,依据输出电压的平均值跟随期望电压的变化,分别设计了三相输入三相输出和六相输入三相输出型输出频率连续的交-交变频电路结构。分析得知该类交-交变频电路在输出电压频率上没有限制,可实现输出频率的连续变化。设计了三相输入和六相输入输出频率连续的交-交变频调速系统,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下建立这两种调速系统的仿真模型,理论分析和仿真结果相一致,验证了该类变频调速系统的正确性与可行性。

一种高精度、频率连续可调的信号源的设计

分析DDS技术的工作原理基础上,采用了DDS技术,以微控制器MSP430F135为主控电路,AD9833芯片为核心,开发了一种频率范围设定宽、频率连续可调、响应速度快的信号源发生器,并对该信号发生器的系统结构和软硬件进行了详细的设计。针对传统计算频率控制字存在的计算量大、频率设定效率低、占用存储空间大或设定频率有误差累积效应等缺点,研制了一种新的计算频率控制的算法,该方法不需计算大量数据、不需大量存储空间而且可显著减低误差的累积效应,可有效应用于信号源的设计中。

0.42THz频率连续可调同轴回旋管

作为目前工作在太赫兹频段输出功率最大的辐射源之一回旋管的功率可达到数十千瓦.传统太赫兹回旋管一般为点频工作,难以满足动态核极化核磁共振等多方面技术需要。采用机械调节的方式,实现了带宽为2 GHz中心频率为0.42 THz二次谐波频率连续可调同轴回旋管.通过非线性理论分析发现,在不改变工作磁场条件下,在调节带宽范围内,可实现大于8 kW的功率输出.

一种新型输出频率连续的交-交变频调速系统

针对传统交-交变频器功率器件多、控制复杂、功率因数低等缺点,在脉冲阻塞式交-交变频电路控制原理的基础上提出1种输出频率连续的交-交变频电路控制方法。首先给出三相输入三相输出和六相输入三相输出这2种交-交变频电路拓扑及其详细的工作原理。然后,搭建MATLAB/Simulink仿真环境下2种变频调速系统仿真模型进行仿真实验,仿真结果与理论分析相一致。最后,制作实验样机进行验证,实验结果证明了所提新型变频调速系统控制方法的有效性与可行性。

频率步进连续波雷达双频电磁辐射假目标特征分析

在装备复杂电磁环境适应性评估的需求下,为掌握双频电磁辐射对雷达的假目标干扰规律,以频率步进连续波雷达为研究对象,基于理论分析与效应试验,分析了雷达在单频电磁辐射、双频电磁辐射干扰下产生的假目标的波形特征以及出现位置规律。结果表明,单频电磁辐射可使受试雷达产生单个“山丘”状假目标,其出现位置随机;双频电磁辐射在不发生互调干扰的情形下,可使受试雷达产生两个“山丘”状假目标,两者位置随机,但距离差与双频干扰信号的频差有关;二阶互调干扰信号可使受试雷达产生单个“尖峰”状假目标,其位置与互调频差有关。

带内双频电磁辐射对频率步进连续波雷达的虚警干扰规律

为掌握带内双频电磁辐射对雷达的虚警干扰规律,以频率步进连续波雷达为研究对象,基于理论分析与效应试验,研究了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置规律。结果表明:受试雷达在带内双频电磁辐射作用下,不考虑互调干扰时,至多产生两个位置随机的“山丘型”虚警目标,两者距离差与双频干扰频差有关。双频干扰中两分量互相压制,即当任一干扰分量强度恒定时,随着另一个分量的增强,前者形成的虚警目标电平缓慢下降,最终降速基本恒定,而后者形成虚警目标电平逐渐升高,直至电平恒定;若双频干扰信号两分量同比例增强,则两个虚警目标电平均在初期近似线性上升,而后增速逐渐降低至零。

频率调制连续波激光雷达测量技术的非线性校正综述

现代测量技术中,频率调制连续波激光雷达结合了传统雷达和激光干涉测量的优点,凭借其非接触性、测量范围大、分辨率高和抗干扰能力强等特性,在大尺寸空间精密测量、微小测量以及生物计量等领域发挥着至关重要的作用。但实际应用中,激光光源的频率调制不能呈现出完全线性,使得频率调制连续波激光雷达技术的测量精度严重下降。所以,如何抑制激光的调频非线性带来的影响成为频率调制连续波激光雷达测量领域的一项研究热点。本文介绍了频率调制连续波激光雷达的工作原理,根据频率调制非线性校正方案的不同,针对性地介绍和分析了四种应用较为广泛和部分特殊的非线性校正方法,并进行了总结和展望。

基于块目标的频率步进连续波探地雷达压缩感知重建算法

压缩感知理论对于解决频率步进连续波探地雷达信号处理过程中存在的采样速率高、存储数据量大、信号处理时间长等问题具有重要意义.针对雷达探测中块目标物体在探测区域不满足稀疏性的问题,提出一种适合块目标的压缩感知重构模型.利用某些稀疏正交基对块目标进行稀疏化处理使其满足稀疏性,将字典矩阵与稀疏矩阵结合形成适用于块目标物体的新观测矩阵,再通过压缩感知凸优化算法求解稀疏化系数,最后把该系数通过稀疏变换得到块目标的反射系数.通过实验仿真验证该方法的可行性,与未稀疏化处理的压缩感知重构模型相比具有更高的精度和分辨率.

四波混频和级联四波混频效应产生的连续光频率梳（英文）

针对产生光频率梳需要锁模激光种子源的难题,创新性提出了用连续光源产生光频率梳,应用色散平坦高非线性光纤解决了宽光谱范围四波混频和级联四波混频效应的相位失配问题。通过实验展示了近40 nm带宽的光频率梳的形成,光频率梳由低功耗,低成本,连续波种子(法布里-珀罗激光器)生成,无需脉冲激光源。连续光频率梳是由在420 m零色散色散平坦高非线性光纤中的四波混频和级联四波混频效应产生的,频谱带宽扩展了近10倍,频率梳的线宽为4.3 MHz。

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。

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.

以半导体激光器线性频率调制为基础的距离测量

给出一种以频率调制连续波（ＦＭＣＷ）技术为基础的进行无接触、无累加误差和较大动态范围距离测量方法。由可调谐半导体激光器产生一个啁啾信号，通过测量拍信号频率计算距离。用商用ＧａＡｌＡｓ激光器组成的测量系统的动态范围为１ｍ，测距精度达１０－３。

调频连续波SAR信号分析与成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式,并在频域完成补偿,给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法,相对于原有的频率变标算法,几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。

小波频率估计方法及其在通信信号检测中的应用

小波变换作为新的信号分析工具,受到学者们的重视,然而如何将小波尺度与频率联系起来,是一个亟待解决的问题.为了求解小波的中心频率,提出了一种基于正弦波的模型,并将模型推广到任意采样间隔与任意小波尺度.由于模型的非凸性,传统的基于梯度的优化方法容易陷入局部最优,因此提出了一种基于Rossler吸引子的粒子群算法.实验给出了常见小波的频率值,并通过一个通信信号检测的例子证明了该方法的有效性.

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。

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。