基于FrFT-Keystone运动补偿的OFDM声纳高速微弱目标相参积累检测算法

针对水下目标探测中使用的正交频分复用信号,提出了一种针对高速微弱目标的相参积累算法,以解决多脉冲积累下由目标机动引起的较大相位变化和由水下环境中信噪比低导致的相参积累增益不足的问题。所提算法利用分数阶傅里叶变换来估计目标的运动参数并进行补偿,并结合Keystone变换,实现对高速微弱目标的多脉冲相参积累。理论推导和仿真实验结果表明,所提算法能够有效补偿高速目标脉冲间的相位移动,并在低信噪比环境下取得较好的能量积累效果。

基于快时间keystone变换和FrFT的无人机检测算法

连续波雷达通常采用长时间相参累积技术来增强对无人机的探测能力。然而,无人机具有高机动性,在做长时间相参积累时易发生距离徙动和多普勒频率徙动,导致雷达检测性能衰退。针对此问题,文中提出了一种基于快时间keystone变换和分数阶傅里叶变换(FrFT)的连续波雷达无人机检测算法,通过快时间keystone变换校正距离徙动,采用FrFT补偿多普勒频率徙动,进而完成相参积累和检测。不同于传统keystone变换作用于快时间域,快时间keystone变换作用于距离频率域,这是连续波雷达信号模型的特性导致的。仿真分析显示,文中算法可良好地平衡检测性能和计算量之间的矛盾;并采用雷达实测数据验证了所提算法的有效性。

基于KeystoneⅡ构架的Cortex A15内核系统设计与异常处理策略

阐述以高性能SOC TMS320C66AK2H的Cortex A15内核为例,利用Cortex A15内核中断控制器(GIC 400)和SOC中断处理控制器(CIC2)实现一个系统异常处理机制,能够准确快速的定位系统运行出错的地方。以Cortex A15内核使用EDMA3模块非法访问共享内存MSMC为例,验证系统异常处理机制的可行性,经测试该方法准确有效。

短脉冲信号阵列接收的Keystone变换预处理方法

短脉冲信号的能量在时间域上较为集中,当其以一定角度斜入射到接收阵列时,会产生明显的依次“到达”现象。接收阵列进行相应的包络校准,可使接收系统的物理孔径得到充分利用。本文提出了基于Keystone变换的阵列信号预处理方法,并进行了相应的理论推导和仿真分析验证。仿真结果表明,该方法能实现短脉冲信号包络盲校正,使接收阵列的物理孔径得到充分利用,可为后续波束形成、角度估计等提供基础。

基于非标准Keystone变换的波形捷变雷达相参积累算法

针对波形捷变雷达相参积累问题,提出基于非标准Keystone变换(Keystone transform,KT)的波形捷变雷达相参积累算法,基本思路是利用KT消除目标距离走动,然后再利用快速傅里叶变换进行多脉冲相参积累。考虑到标准KT需要进行搜索模糊数,基于尺度估计概念,提出了无需模糊数搜索的非标准KT,其中的尺度估计环节利用梅林变换实现。同时,针对捷变波形与相参体制兼容性问题,通过对基准波形进行时间尺度操作,设计了一种线性调频捷变波形。仿真结果表明,当信噪比大于-2 dB,所提非标准KT能够解决波形捷变雷达目标距离走动校正难题;所设计捷变波形不仅与相参体制雷达具有较好的兼容性,还可以实现目标距离主瓣不展宽旁瓣抑制。

基于FFT插值的Keystone变换实现方法

Keystone变换(KT)是一种经典的雷达目标距离走动校正工具。针对现有实现方法计算复杂度高、抗噪效能不够理想的问题,提出基于快速傅里叶变换(FFT)插值的KT实现方法,先将慢时间回波转换至频域,再通过频域补零、快速傅里叶逆变换(IFFT)、时域抽取等操作,计算尺度化回波,完成KT去耦合。仿真结果表明,所提方法抗噪效能优于现有几种KT实现方法,且计算复杂度明显更低。

基于非标准Keystone变换的捷变频雷达相参积累算法

针对捷变频雷达(frequency-agile radar,FAR)相参积累难题,提出基于非标准Keystone变换(Keystone transform,KT)的FAR相参积累算法,与标准KT相比,所提算法增加了距离补偿环节,构造了不同的虚拟慢时间。同时,考虑到目标距离信息通常未知,利用距离补偿后信号的周期性,大幅缩小了距离搜索区间。仿真结果表明,所提算法无需目标距离先验信息,能够同时解决捷变频雷达相参积累以及高速运动目标容易出现的跨距离门、多普勒模糊问题,抗噪性能与当前主流的基于压缩感知的捷变频相参积累算法相当,但计算量更低。

基于二阶Keystone变换的FMCWSAR动目标成像与参数估计

本文研究了一种适用于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的地面动目标成像与参数估计的方法。首先,建立FMCW SAR系统下的动目标回波模型,通过多普勒频移补偿和时频代换,提出了一种基于二阶Keystone变换校正动目标回波距离弯曲的方法。其次,用Hough变换去估计动目标距离向速度,并据此进行距离走动校正。最后,采用Wigner-Hough变换估计动目标的多普勒调频率,通过补偿二次和三次多普勒相位实现动目标的精确聚焦。仿真结果表明:该方法对参数估计有较高的准确性,同时估计的参数对动目标成像有较好的聚焦效果。

KeystoneⅡ构架的C66x内核异常处理方法

在KeystoneⅡ构架的多核异构SoC应用中,系统异常处理必不可少,处理异常问题的能力也是衡量系统稳定性的一个重要标准。本文以高性能SoC TMS320C66AK2H的C66x内核为基础,利用C66x内核中断控制器和芯片的中断处理控制器实现一个系统异常处理的方法,能够准确、快速地定位系统运行出错的地方。最后,以DSP核0使用EDMA3模块非法访问共享内存MSMC为例,验证系统异常处理方法的可行性。经测试,该异常处理方法准确有效。

基于Keystone变换的低信噪比ISAR成像

在ISAR成像中,当目标平稳飞行时,对于低信噪比的回波数据,常规的运动补偿方法不再适用,故提出一种基于Keystone变换的运动补偿方案,完成对低信噪比数据的处理.利用Keystone变换校正由目标速度引起的线性距离走动,通过对相邻距离像相干积累以提高数据信噪比,进而引入相关法和PGA法完成对高次项运动的补偿.仿真实验的结果表明,针对低信噪比数据的处理,基于Keystone变换的运动补偿方法优于传统的方法,从而有效地提高了成像雷达的作用距离.

基于keystone变换的微弱目标检测

提高雷达对微弱目标探测能力的主要方法是增加积累时间.根据传统PD雷达的设计原则,在相参积累时间内,目标的距离走动不能超过半个距离单元,也就是说相参积累时间受限于目标运动.对于高距离分辨雷达或观测高速目标的雷达系统,这种限制是很难满足的.本文提出一种基于keystone变换的运动补偿方案,可以在没有目标运动速度信息条件下校正距离走动,从而使积累时间不再受目标运动的限制.

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.

基于分段伪Keystone变换的快速旋转目标检测

对于高距离分辨雷达,快速复杂运动目标在相参积累时间内出现的越距离单元走动给检测与识别带来极大的困难.本文针对快速旋转目标越距离单元走动的问题,提出了一种新的分段伪Keystone变换方法,对越距离单元走动进行校正.该方法首先将数据按一定准则分段,每段数据用伪Keystone变换处理,校正目标的越距离单元走动,然后将每段数据"拼接"在一起,完成整个观测时间的距离像对齐,并在此基础上实现积累时间内的相参检测.采用离散匹配傅里叶变换实现了该变换的快速算法,仿真实验验证了算法的有效性.

基于Keystone变换的改进雷达目标长时间积累

在不增大功率孔径积的同时,数字阵列雷达通过灵活的波束控制可增加目标驻留时间,并提高微弱目标的检测性能。但是,随着积累时间增长,运动目标存在跨距离单元问题。针对Keystone变换长时间目标积累方法在多普勒模糊情况下对某些特定速度的目标性能下降问题,提出了一种改进的基于Key-stone变换的长时间目标积累方法。新方法通过预处理及修正处理,能够对所有速度的目标均能较好地补偿跨距离单元效应。仿真实验验证了该方法的有效性。

一种用于弱信号检测的广义Keystone变换算法

针对微弱信号在长时间相干积累检测过程中,当用Keystone变换校正回波越距离单元走动时,存在相干积累的结果与选取的基准对齐脉冲有关的问题,提出了一种广义的Keystone变换算法.首先寻找数字脉冲压缩过程中离散时间采样误差最小的脉冲,然后以此脉冲为对齐基准,利用Keystone变换将所有脉冲回波校正到同一距离分辨单元,从而保证了相干积累结果取得最大值.

基于keystone变换的宽带目标识别雷达杂波抑制

对宽带雷达,相邻回波间会出现越距离单元走动现象,传统杂波抑制方法不适用。keystone变换在校正越距离单元走动时,无法同时校正模糊次数不等的多个目标。基于上述思想,提出了一种结合keystone变换在频率域-多普勒域联合提取目标信号和抑制杂波的适合于宽带目标识别雷达的杂波抑制新方法。该方法较好地解决了当keystone变换过程中目标和杂波出现不同的模糊因子时,如何校正越距离单元走动的这一难题。计算机仿真结果表明,该方法在低信杂比情况下仍可保持较好的识别性能。

基于Knab内插核的Keystone变换

研究了利用Knab内插核实现Keystone变换的方法,用于补偿宽带信号长时间相参积累过程中运动目标跨距离单元走动引起的波形发散。首先分析了Keystone变换的原理及实现方法,然后针对Keystone变换过程中一维sinc内插导致的算法运算量过大的问题,提出利用Knab内插核代替sinc内插核实现Keystone变换的方法,提高算法的运算效率。在回波信号的慢时间域满足一定过采样率的前提下,该算法可以用较少的内插点数实现运动目标的速度补偿。理论分析及仿真表明,利用Knab内插核实现Keystone变换,可以在保证算法速度补偿性能的前提下,有效地提高运算效率,有利于工程实现。

低信噪比下基于Keystone变换的多目标检测

在脉冲多普勒雷达里,针对低信噪比的多目标数据,该文提出了一种基于Keystone变换的运动补偿方案。利用Keystone变换校正由径向速度引起的线性距离走动,通过对所有脉冲的相干积累来提高信噪比。仿真实验结果表明,基于Keystone变换方法的性能优于传统相参积累的方法。

基于Keystone变换的多帧步进频信号处理

针对运动目标在步进帧间跨高分辨距离单元走动的问题,提出了基于Keystone变换的解决方案来补偿运动目标帧间距离走动造成的影响,并分析了利用多帧步进频信号实现运动目标距离-速度二维高分辨检测的信号处理方法及算法性能.理论分析和仿真结果表明,只要参数设计合理,该方法可以在不需要任何先验速度信息的情况下,实现运动目标的帧间相参积累,获得目标的高分辨速度和距离信息.同时,由于多帧处理有效地提高了相参积累时间,更加有利于微弱目标的检测.

基于Keystone变换的宽带脉冲多普勒雷达目标运动补偿算法

针对由运动目标在步进频间不同频点引入的多普勒频率跨速度分辨单元走动问题,提出了基于Keystone变换的补偿方法,即通过时域的伸缩变换来补偿多普勒频率走动问题,并研究了基于多通道Keystone变换和基于装订信息的两种解速度模糊方法.仿真结果表明,该方法可以有效提高速度分辨率和信噪比,解决目标运动带来的峰值降低、波形发散等问题.