GNSS-R外辐射源雷达微弱目标回波盲检测方法

针对传统全球导航卫星系统反射(global navigation satellite system-reflected, GNSS-R)外辐射源雷达系统所采用的双通道配置结构在信号处理上运算量较大且在工程实现上硬件成本较高的问题,提出一种基于高阶循环累积量的单通道GNSS-R外辐射源雷达微弱目标回波盲检测方法。利用主成分分析方法将强直达波信号从单通道接收的混合信号中抽取出来;通过直达波信号的高阶循环频率估计出微弱回波信号的高阶循环频率;基于微弱回波信号高阶循环频率与其他信号不同的特性将其从单通道混合信号中提取出来,通过匹配滤波实现目标检测。实验结果表明,所提方法在没有先验信息的情况下能有效提取出微弱目标的回波信号,且与传统二维匹配滤波目标检测方法相比有更好的目标检测性能。

基于压缩感知的被动雷达导引头信源数估计方法

随着雷达反摧毁技术的发展,被动雷达导引头面临着在雷达和诱饵形成的不完全重合信号中进行超分辨测向的挑战,需要单快拍测向技术。现有测向技术大多假设信源数已知,而传统的信源数估计方法在单快拍时性能大幅下降甚至失效。为解决这一问题,提出了一种基于压缩感知的单快拍信源数估计方法。该方法首先将被动雷达导引头阵列测向模型稀疏表示,其次通过子空间算法和压缩感知算法相结合进行降阶和解相干处理,然后提出一种改进的正交匹配追踪算法,研究残差的变化规律,最后构造目标函数估计信源数。仿真实验表明,该方法在单快拍、阵元数少、信号相干的极端情况下估计成功率较高。

单站卫星外辐射源无源雷达布站方法研究

由于障碍物会对电磁波的传播形成遮挡效应,为了避免遮挡盲区对无源雷达系统探测性能造成影响,以接收信噪比最大为优化目标,将接收站部署区域限制和障碍物遮挡作为约束,建立遮挡条件下单站卫星外辐射源无源雷达接收站部署的数学模型,并用粒子群优化算法给出接收站最佳部署位置的求解方法。仿真分析表明:上述基于接收信噪比最大化的布站方法解决了遮挡条件下的单站卫星外辐射源无源雷达布站问题。

基于GDOP的多星单站无源雷达辐射源选取方法研究

由于导航卫星数量多、选择余地大,卫星外辐射源的选取成为制约无源雷达定位精度的关键因素。构建了基于导航卫星外辐射源的无源雷达多星单站定位模型,计算了可视导航卫星数目及位置,推导了系统定位误差方程,分析了定位误差影响因素,提出了一种基于定位精度的几何稀释(geometrical dilution of precision,GDOP)的多星单站无源雷达时差定位外辐射源优选方法。仿真结果表明,该优选方法能可靠地筛选出多星单站时差定位的最佳外辐射源,有效提高系统定位精度。

基于单频连续波的无源雷达成像研究

该文提出一种新的单频连续波无源雷达成像时域算法。该算法先建立信号匹配矩阵,再将接收到的回波信号拓展为回波信号矩阵,然后将信号匹配矩阵和回波信号矩阵的Hadamard积在时间维上求和,实现回波信号的匹配积累,得到散射点目标的像。给出了算法成像分辨率,分析了影响成像质量的因素并综合得到算法聚焦能力的量度。算法完全在时域中进行成像处理,避免了频域的插值处理。在理论分析的基础上,仿真实验得到了较好成像结果,验证了所提算法有效性。

基于CDMA基站辐射源雷达的动目标检测方法

提出一种利用单天线获取参考信号进行直达波及多径回波抑制的方法,该方法将接收的码分多址(CDMA)前向链路信号利用Walsh码解扩,分解出各个前向链路信道,通过逻辑判决恢复出各信道原始的发射信号数据后再合并,获得纯净的CDMA前向链路信号,将其作为参考信号抑制直达波和多径回波,之后再对回波信号进行相干匹配滤波实现动目标检测。最后通过计算机仿真验证了该方法的有效性。

单发多收模式下无源雷达成像研究

首先分析了无源雷达成像系统的目标回波形式,得到了目标散射分布函数和雷达接收信号之间的傅里叶变换对关系;对单个外辐射源的情况,提出了利用部署多个接收站等效合成大的孔径对目标进行成像的方法.由于采集的数据非均匀分布且数据量很少,本文采用极坐标格式对数据进行处理,充分利用了原始精确数据,有效提高了成像质量.理论推导和计算机仿真结果说明该方法是可行的.

单频网CP-OFDM信号外辐射源雷达的分载波杂波抑制方法(英文)

杂波抑制是外辐射源雷达目标检测的一项关键技术。尤其在单频网配置下,多径杂波和地杂波相对于单发射站情况成倍增长,造成其在空域和时域均具更大扩展,使得传统杂波处理方法面临新的困难。该文研究了一种新的分载波杂波抑制方法,该方法针对带循环前缀的正交频分复用信号(CP-OFDM)所设计,能较好克服单频网配置给杂波抑制引入的新问题。文章首先阐述了该方法的原理,接着展示了其有别于传统方法的特性,包括分载波空域处理的多普勒响应和全新的主瓣杂波问题,然后从理论上研究了该方法的鲁棒性,仿真和实测处理结果验证了该文方法的有效性。

缺失孔径下多基地外辐射源雷达成像算法

窄带外辐射源数目通常稀少且分布不均匀,在实际情况下一般不能够利用多个外辐射源对目标成像.针对单个外辐射源,提出通过部署多个接收站的方式来等效合成孔径以对目标成像.首先分析了多基地外辐射源雷达成像系统的目标回波形式,得到了目标散射函数与雷达接收信号之间的傅里叶变换对关系;然后利用目标散射点的稀疏先验知识,借助压缩感知算法恢复目标散射系数;最后利用模拟退火算法对接收站的位置进行优化,以降低字典矩阵的列相关系数.仿真结果表明,在等效子孔径不能形成完整孔径时,所提方法可以明显地改善图像重构性能.

单频网外辐射源雷达目标航迹维持新方法

通常雷达数据处理在航迹维持阶段,仅存在目标与量测的数据关联问题。单频网外辐射源雷达多个发射站同频同时发射相同的波形,因此还存在量测与发射站的关联问题。该文针对单频网外辐射源雷达目标跟踪的航迹维持阶段,重点研究了单频网下发射站—目标—量测三者的数据关联问题,通过将量测与发射站的关联融入常规的目标与量测的关联过程,使得发射站、目标和量测的多维关联问题转化为二维分配问题,得到了一种适用于单频网的航迹维持新方法,仿真和实测数据验证了该方法的有效性。

一种单平台的无源被动定位算法

提出了一种对匀速扫描雷达的单站被动定位方法 ,主要论述了该定位方法的数学模型 。

对运动目标的单站无源定位技术研究

实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求。固定单站通过测量角度、角速度和多普勒频率变化率可实现对运动目标的无源定位,该方法对角速度特别敏感,测量精度要求很高。为此,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合某地面雷达对抗侦察系统,分析了其定位原理、测距误差和可观测性,给出了单次测距的计算机仿真结果和结论。仿真研究表明,通过增加相位差变化率信息降低了对角速度的高精度测量要求。

平行因子在被动相干定位系统中的应用

针对被动相干定位系统中匹配滤波计算量比较大的问题,该文提出基于平行因子的定位方法直接估计时延和多普勒频偏;为了改善频域盲源分离在大时延背景下时延估计精度不高的问题,建立新的张量接收器,并用联合对角化联合同时估计波束、时延和多普勒频偏。仿真表明,该文方法能获得比较高的估计精度。

多发单收模式下基于CDT的无源雷达成像方法

提出了一种在多发单收模式下基于相干多普勒层析(CDT)成像的无源雷达成像算法。该算法通过将单个接收机接收的来自不同视线角的各电视台的反射信号等效成单站回波信号,利用CDT成像算法对旋转目标成像。该算法只需提取电视台的载频信号,计算简单。文中对算法进行了理论推导,仿真结果说明了该算法的有效性。

固定单站无源探测定位方法及其应用

针对固定单站无源定位方法具有更大的战术灵活性和隐蔽性,地面雷达实现单站无源探测定位可有效提升现有系统的作战能力,分析了固定单站无源定位的原理和模型,提出了在地面雷达系统中实现单站无源探测定位的系统结构和典型应用方式,对构建有源/无源一体化的情报保障系统具有一定的意义.

利用多站无源定位系统实现目标的单站无源定位

对利用多站无源定位系统实现目标的单站无源定位所涉及的定位系统模型和方法进行了研究.结合现有多站无源定位装备,在保持系统功能不变的基础上,给出了增加单站无源定位子系统后的系统结构,对改造现有的多站无源定位系统具有一定的参考意义.

超宽带昆虫雷达系统的无源定位仿真研究

针对昆虫生态学中低空飞行昆虫监测的工程需要,提出了基于超宽带雷达的无源监测方法,设计了静止的单站与双站配合的监测方案。该方法采用对数周期偶极天线环形阵,引入宽带信号空间谱估计算法,获取低空飞行昆虫的方位信息;然后通过改进三维运动目标的单站无源定位技术和简化双站系统相应的无源定位公式,从而获取低空飞行昆虫的速度和距离信息。仿真分析过程首先设计了仿真实验有源测试系统,然后利用单站无源定位技术对非径向匀速直线飞行昆虫的监测定位问题进行了仿真研究,最后仿真分析了利用双站无源定位技术对径向匀速直线飞行昆虫的监测定位问题。仿真结果与理论要求一致,可望为具体工程应用提供重要的理论依据。

ICA不动点原理及在单站无源雷达中的应用

为快速计算单站无源雷达定位中来波时间差,从研究信号波形入手,利用信号通过盲分离前后零值点不动的规律,将不动点作为信号的稀疏表示能减少计算量。采用了不动点匹配度概念,根据最大匹配度原则计算出该时间差。模拟实验显示,该方法在盲信号分离效果较差时依然有很高的效率和精度。不动点原理为无源雷达定位时计算来波到达时间差提供了新思路。

单频网外辐射源雷达定位算法分析

单频网外辐射源雷达存在测量-发射站关联模糊的问题,在进行目标定位时必须考虑测量-发射站关联解模糊问题。基于此,建立了单频网外辐射源雷达系统测量-发射站关联模型,推导了三维TOA定位方法以及估计目标高度的二维TOA定位方法原理,给出了相应算法的GDOP定位精度分析,并通过一个三发单收的外辐射源定位模型仿真验证,分析了不同算法对定位精度以及对测量-发射站关联的影响。结果表明,采用估计目标高度的二维TOA定位方法能够提高单频网外辐射源雷达测量-发射站关联概率。

一种单频网模式下无源雷达时域杂波对消算法

杂波对消是外辐射源雷达研究中的重点,信号的去相关效应对杂波对消有很严重的影响。在单频网(SFN)模式下,由于来自不同辐射源的信号存在去相关,现有的杂波对消算法难以有效对消回波信号中的杂波,导致对消性能下降严重。通过分析,提出了一种单频网模式下基于NLMS的无源雷达杂波对消算法,在理论分析和实例仿真的基础上验证了改进算法的有效性,为单频网信号去相关这一问题提供一种解决方案,也为基于单频网的外辐射源雷达提供一定的理论指导。