基于Keystone变换的长时间相参积累研究

长时间相参积累是提高弱小目标检测的一种有效方法,但随着积累时间的增加,会产生目标跨距离单元走动的问题。文中在信号处理算法中引入Keystone变换来补偿距离走动带来的影响,可以在不需要先验速度信息的情况下,实现目标的长时间积累。仿真实验验证了Keystone变换实现距离走动补偿的有效性,并形成了一套较完整的雷达信号处理算法。     

高机动雷达目标快速长时间混合积累算法

长时间积累是提高雷达微弱目标检测性能的有效方法,但高速高机动目标的跨距离单元和跨多普勒单元现象严重限制了积累性能。为此,本文提出了一种长时间混合积累的新方法,将积累时间划分为若干个子孔径,在子孔径内同一个距离单元相参积累,在子孔径间实现高效的跨距离单元非相参积累。该方法中采用启发式搜索策略,有效地解决了遍历搜索中运动模型阶数增长带来的运算量爆炸问题。同时,其可通过高阶包络补偿有效降低信噪比损失。数值实验表明,新方法较现有混合积累方法可显著改善检测性能和降低运算量。      

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.     

高超音速目标检测的并行处理算法与性能分析

长时间相干积累是一种提高高速弱小目标检测性能的有效手段。针对传统的长时间相干积累方法因为引入跨距离单元与跨多普勒单元因素面临的计算量巨大的问题，我们提出了在距离维以跨距离单元数目为索引的并行处理方法。首先，基于高速目标在一个相干处理间隔内的运动特性，本文建立了匀加速直线目标运动模型。然后，依据跨距离单元数，我们对回波数据进行并行重组，并沿慢时间维进行快速傅里叶变换处理，输出幅度超过第一门限的参数组合通过粒子群算法再在（距离，速度，加速度）维上对重组后的回波数据进行小范围搜索。算法输出对应的峰值与第二门限比较从而做出目标判决。该方法通过两次门限设置以及粒子群算法大大简化了搜索的复杂度与运算量，使算法更具有硬件可实现性。最后，我们给出了实验仿真，分析了积累损失上限，验证了该算法的有效性。      

基于Keystone变换的多目标距离走动校正

微弱目标检测中,高速运动目标的跨距离单元走动会影响长时间相参积累的效果,需要预先加以校正。针对以往Keystone变换法在校正走动时,不能同时校正模糊数不同的多目标走动的不足,提出了一种改进的Keystone变换算法,在无模糊的Keystone变换之后,通过单元最大模糊数搜索快速得到多个目标的模糊数,使各目标根据自身运动特性得到校正,从而延长相参积累时间、提高积累增益。仿真结果验证了算法的有效性。     

分布式相参射频探测系统信号积累方法综述

分布式相参射频探测系统要求对信号进行长时间积累。信号长时间积累带来的问题主要有跨距离单元走动、跨多普勒单元走动、跨波束走动以及由目标姿态角变化造成的回波散射矢量变化大等,使得信号积累效果变差。概述了分布式相参射频探测系统的产生背景、概念和面临的信号长时间积累问题,以及信号长时间积累方法、研究现状等,详细探讨了信号长时间积累的研究方向。     

高速目标距离、多普勒走动及其补偿方法

临近空间飞行器的出现对现役雷达系统提出了严峻挑战,其高超声速特点导致的跨距离单元、跨多普勒单元现象使雷达系统常用的相参积累处理失效,必须通过对目标回波信号进行速度、加速度补偿才能实现有效的积累。本文首先分析了临近空间目标的运动特性,及其导致距离、多普勒走动的原因,然后提出了通过Keystone变换以及加速度补偿处理的方法,并对工程实现中面临的问题进行了分析,最后通过仿真验证了算法的可行性。     

基于距离分段的目标长时间积累方法研究

目标长时间积累是弱小目标检测的有效手段,但目标跨距离门走动使常规积累方法效果不佳。文中首先利用雷达系统的重复频率信息,给出基于最大探测速度的脉冲积累个数,实现脉冲分段和段内脉冲的相参积累;然后基于最小熵实现了距离包络对齐,完成脉冲组的非相参积累,该方法能有效解决目标能量长时间积累中的跨距离门问题。最后,利用仿真验证了该方法的有效性,具有一定的工程价值。     

天空双基地预警雷达长时间相参积累算法研究

天空双基地预警雷达体制中,信号传播距离远,回波信噪比低,且目标高速运动常导致回波越距离单元走动,从而影响目标检测性能。针对这一问题,将Keystone变换用于天空双基地预警雷达体制中,在建立空间几何模型的基础上,分析了回波越距离单元走动特性,应用Keystone变换校正距离单元走动,并进行解多普勒模糊处理和基于单元选大准则的数据处理。该方法可以用于多个不同距离和速度的目标距离走动校正和相参积累检测。仿真结果验证了该方法具有良好的多目标检测性能。     

基于Keystone变换的低空小目标雷达探测方法

长时间相参积累是低空小目标雷达探测的有效手段,然而对于较大速度的目标,长时间相参积累存在距离走动的问题。针对该问题,本文提出了一种基于Keystone变换的低空小目标探测方法。首先,给出了低空小目标探测所面临的长时间相参积累问题;然后提出了基于Keystone变换的探测方法及快速实现方法;最后给出典型仿真目标的仿真结果。所提方法可以同时解决大速度范围内的目标统一探测问题,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

提高雷达机动目标检测性能的二维频率域匹配方法

 增加目标信号的积累时间是提高雷达对微弱目标探测能力的主要方法.但是,对于高速运动目标,在长时间相参积累期间,目标回波信号容易产生距离徙动和多普勒走动,若不进行补偿,目标信号能量不能有效积累.传统基于keystone变换的方法仅适用于目标作匀速运动的情形,当目标作机动运动时,距离弯曲不能通过keystone变换进行校正.针对目标作匀加速运动,且高速目标存在多普勒模糊情况,本文提出一种二维匹配滤波新方法,该方法将脉冲压缩后的目标回波转换到距离-多普勒二维频率域,通过构造一补偿函数进行匹配滤波处理.该方法不需要知道目标运动速度参数,由目标径向速度引起的距离走动和径向加速度引起的距离弯曲均能得到很好的消除,另外,所提算法可以有效地利用快速傅里叶变换实现而无需进行插值操作,运算量小.仿真结果表明本文方法具有良好的高速机动目标积累检测性能.     

基于分段相关－视频积累方法的多驻留伪码捕获系统优化设计

针对载波多普勒下的伪码捕获问题,分析了基于分段相关-视频积累方法的多驻留伪码捕获系统的最优性能。推导了正交双通道检测器的检测概率和虚警概率表达式,给出了多驻留系统的捕获时间均值表达式;通过采用遗传算法对系统进行优化设计,增大了系统的多普勒容限,降低了捕获时间;分析了驻留级数、多普勒和载噪比等对捕获系统性能的影响。研究成果可用于指导扩频系统接收机伪码捕获模块的设计。     

基于相邻互相关函数-参数化中心频率-调频率分布-Keystone变换的无源雷达机动目标相参积累方法

延长积累时间可以有效提高无源雷达的目标探测能力,但是对于高速机动目标,其速度、加速度、第二加速度等因素导致现有的检测算法在积累过程中发生距离徙动(RM)和多普勒频率徙动(DFM),使得目标检测性能恶化。该文针对无源雷达中变加速运动目标的长时间相参积累问题,提出一种基于相邻互相关函数(ACCF)-参数化中心频率-调频率分布(PCFCRD)-Keystone变换(KT)的相参积累算法(ACCF-PCFCRD-KT)。首先给出无源雷达中变加速运动目标的回波模型,分析了目标速度、加速度和第二加速度对相参积累的影响。针对目标第二加速度引起的多普勒频率弯曲,采用ACCF降低了距离和多普勒频率徙动的阶数,而后利用PCFCRD估计出目标加速度和第二加速度参数,在补偿了目标加速度和第二加速度引起的2次和3次徙动后,利用KT校正目标速度引起的线性徙动,并实现目标回波的积累。仿真结果表明,该算法可有效补偿无源雷达中目标运动导致的RM和DFM,对变加速机动目标的积累效果显著优于现有算法。     

一种有效降低寄生频谱的包络移动补偿方法

长时间积累或高速目标跟踪场合常用移位或插值方法避免目标运动导致的积累损失,但移位或插值操作引入的寄生频谱干扰了小目标的检测和跟踪。结合数字脉压过程,本文提出一种新的补偿方法,利用chirp信号的多谱勒-距离耦合特性控制包络走动。新算法有效控制了幅度调制和由此带来的寄生频谱。仿真结果表明,新算法能进一步改善低信噪比条件下的检测性能。      

数字电视辐射源雷达的相参积累徙动补偿方法

增加相参积累时间是提高数字电视辐射源雷达探测能力的主要途径,但目标的速度和加速度导致的距离徙动和多普勒徙动限制了相参积累时间的进一步增加.该文给出了外辐射源雷达中匀加速运动目标的回波模型,分析了目标速度和加速度对相参积累的影响,提出了基于包络插值和分数阶傅里叶变换的数字电视辐射源雷达徙动补偿算法.仿真结果表明,该算法可...     

Detection and false alarm probability of PN code acquisition inDS-CDMA system

The authors present the performance of double dwell acquisition using a continuous integration detector. One performance measure in an acquisition system is the mean acquisition time, which depends on detection and false alarm probability. The detection and false alarm probability of double dwell acquisition using continuous integration detector is derived     

Dynamic programming based adaptive step integration method for maneuvering fluctuating target detection

An adaptive long time integration method based on dynamic programming (DP) is proposed for the detection of high speed maneuvering fluctuating targets. The proposed method is aimed at detecting a target with an unpredictable range migration and fluctuating echoes by jointly applying three main ideas: the improved DP procedure that could search the maneuver position and velocity at each frame; the multi-pulse integration that could suppress the influence of fluctuation; and the adaptive step with fading factor that could allow the integration time to be suitable for each searching velocity. Compared with the existing methods, the target energy could be integrated along its trajectory using the proposed method without estimating the specific motion parameters, which makes the proposed method applicable to a target with arbitrary motion. Simulation results and performance comparisons show the superiority of the proposed method.     

Migration compensation algorithm for maneuvering target in passive radar based on FRT-MLVD

During the long coherent integration time in passive radar,the motion parameters (such as high speed,acceleration and jerk motion,etc.) will bring about range migration (RM) and Doppler frequency migration (DFM),further deteriorate the integration performance.To realize the coherent integration of maneuvering targets with jerk motion,a method based on frequency reversing transform (FRT) and modified Lv’s distribution (MLVD) called FRT-MLVD was proposed to achieve the coherent integration and motion parameters estimation.More specifically,the FRT was firstly proposed to remove RM.Then the MLVD was employed to estimate the acceleration and jerk parameters.After compensating the DFM induced by the acceleration and jerk motion,the residual RM was corrected and the velocity and range was achieved via the KT operation.Simulation results demonstrate that the proposed method can effectively compensate the RM and DFM induced by the target motion parameters in passive radar,and for maneuvering targets with jerk motion,the proposed method achieves a better integration and detection performance over existing methods.     

基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测

针对传统体制雷达对高速运动目标不能进行长时间有效相参积累检测问题,该文提出了一种基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测方法。该方法利用MIMO噪声雷达在短时间内输出的多路回波数据进行相参并行处理来取代回波数据的长时间相参积累检测,以避免距离走动,径向速度变化以及反射截面积(RCS)快起伏等非平稳因素对目标检测的影响,有效实现了多个高速运动目标的无模糊检测。仿真结果验证了MIMO噪声雷达在高速运动目标检测方面的优越性。