附加直流的低信噪比雷达微振动信号提取

基于毫米波雷达的微振动测量是一种非接触式高精度测量手段,在桥梁健康监测领域发挥着重要作用。微振动信号提取通常对雷达回波信号进行差分干涉处理获取差分相位信息,然后对差分相位积分反演得到高精度的目标形变量。高背景噪声下,差分相位出现缠绕现象,造成反演的形变量产生跳变,破坏了振动信息,无法准确反映目标的形变量和振动频率等振动特征。为了解决这个问题,本文提出了基于附加直流的低信噪比雷达微振动信号提取方法,该方法利用附加直流约束相位缠绕,并推导了附加直流带来的形变量幅度值调制系数,在解决形变量跳变问题的同时准确反演振动信号形变量。最后仿真数据与毫米波雷达实测数据验证了本方法的有效性。     

FMCW毫米波雷达中频滤波器的研究

针对寄生调幅是影响FMCW毫米波雷达作用距离的重要因素,讨论了中频滤波器在FMCW毫米波雷达系统中的作用,研究了滤波器性能与雷达作用距离的关系.根据分析表明,对中频滤波器进行了CAD优化,提高了雷达的作用距离.     

植保无人机毫米波雷达测高原理分析及仿真

植保无人机平台测高技术有着广泛的需求,而调频连续波(FMCW)毫米波雷达设备在自动驾驶领域已经逐渐普及,因此,把FMCW毫米波雷达测高技术推广到植保无人机测高领域具有重要意义。基于植保无人机平台分析FMCW毫米波雷达测高原理和系统设计,证明了FMCW毫米波雷达可以用于植保无人机。提出基于地表建模的测高雷达回波仿真方法,可用于进行不同地形情况下的FMCW毫米波测高雷达性能分析和算法研究,实验分析了模拟回波的高度信息,证明该方法能满足植保无人机测高需求。     

FMCW毫米波雷达中频滤波器的研究

针对寄生调幅是影响FMCW毫米波雷达作用距离的重要因素,讨论了中频滤波器在FMCW毫米波雷达系统中的作用,研究了滤波器性能与雷达作用距离的关系,根据分析表明,对中频滤滤器进行了CAD优化,提高了雷达的作用距离。     

时频分析在毫米波防撞雷达信号处理中的应用

论述了调频连续波雷达系统的组成原理，完成了毫米波雷达信号处理机采集系统的硬件设计和算法研究，并在此基础上提出了一种基于时频分析技术的概率统计法，用该法对实际的35GHz FMCW汽车防撞毫米波雷达系统的中频信号进行了分析。研究结果表明，采用本文的方法只需采术一次就可以有效解决实验雷达系统中频信号频谱的随机抖动，减少对目标的误判，是一种具有应用前景的新方法。     

一种改进的毫米波雷达多目标检测算法

智能驾驶主要依据前视雷达进行目标探测,基于毫米波雷达的多目标检测算法是目前的研究热点。但现有的基于FMCW的雷达多目标检测算法存在大量虚警、漏检的问题,且无法获得目标的方位信息,很难应用到复杂多变的道路环境中。提出了一种改进的毫米波雷达多目标检测算法。该算法在传统FMCW算法的基础上,提出相位差和功率差联合匹配模型进行频率匹配的思想,较好地解决了FMCW算法中频率匹配差错、无法得到目标方位信息等问题。对该算法进行了多目标模拟仿真和实测道路试验,仿真和实验结果表明,基本上能正确检测出多目标的距离、速度、方位角,且性能可靠稳定。     

基于24 GHz FMCW 雷达的二维近场成像系统

为进行隐藏危险金属制品的安检,文中提出了一种24 GHz 低成本毫米波成像系统。该系统采用低成 本24 GHz 商用调频连续波(FMCW)雷达作为扫描源,在方位角和仰角上合成大孔径,使用二维十字扫描平台,经 FMCW 雷达信号处理以及合成孔径雷达(SAR)处理使隐藏物体成像。低成本的射频外设只提供了一路中频实信号 供ADC 采样量化,在图像重建中,文中提出将单路ADC 采样量化后的中频数字信号通过希尔伯特变换成复信号,对 复信号加布莱克曼窗优化频谱,再对信号序列补零以减小频域栅栏效应,后采用空间匹配滤波器补偿相位偏差,通 过FMCW 雷达近场成像原理对目标成像。改进后的算法适用于低成本的雷达前端系统,只需一路ADC 采集的中频 数字信号即可使成像系统达到理论的合成孔径成像分辨率。     

FMCW车载毫米波雷达空时码信号处理方案

空时分组码是无线通信系统中的一种抗信道衰落和提高系统容量的编码方法,能够同时获得分集增益和编码增益。由此将MIMO通信和MIMO脉冲雷达中应用较多的空时分组码引入FMCW车载毫米波雷达信号处理中,通过对发射信号和接收信号的编码解耦,形成更大天线孔径的虚拟阵列,提高了系统角度分辨率。相比于基于时间分集的虚拟阵列算法,基于空时分组码的虚拟阵列算法能够在单天线功率受限的场景下,获得多根天线同时工作带来的功率增益。同时,针对空时分组码中目标运动带来的相位误差问题,根据FMCW车载毫米波雷达低复杂度的系统需求,设计了一种适用于相干目标的运动相位校准算法。仿真结果表明,基于空时分组码的FMCW车载毫米波雷达信号处理算法相比于已有算法能够获得更好的系统性能。     

车载MTD搜索雷达多普勒频率补偿方法

车载MTD搜索雷达行进间工作时,车体运动产生的多普勒频率使地物杂波频谱偏离零频位置,导致在MTD处理时地物杂波抑制性能变差,降低了雷达在杂波背景下的目标检测能力。该方法通过计算车体运动在地物回波中产生的多普勒频率,把车体运动多普勒频率计算值与相参基准信号频率叠加,输出多普勒频率叠加后的相参基准信号到接收机。在接收机中,多普勒频率叠加后的相参基准信号与中频信号混频,输出多普勒频率补偿后的相参视频信号,从而解决了车体运动对MTD处理的影响。     

基于欠定方程的频谱峰值搜索算法及其在连续毫米波雷达系统中的应用

现有谱峰搜索算法在应用于连续毫米波雷达后端中频信号处理时,或计算量较大,或精度不高.本文针对该问题,提出一种可有效提取信号峰值频率信息的快速算法,进而实现连续毫米波雷达的快速准确测速测距.该算法借助压缩感知原理,通过构建欠定方程,并计算少量内积,实现高效捕捉信号频率值.数值结果表明,此算法具有运算量小、计算精度高等特点,可为当今智能交通领域中的高精度测速测距提供一种快速解决方案.     

单通道调频连续波雷达动目标探测技术研究

单通道调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)雷达体积小、成本低,近年来是近距离目标探测领域的一个研究热点. 然而,动目标的速度-方位耦合问题会导致波束形成时测角模糊. 针对这一问题,提出了一种动目标补偿方法. 依据此方法给出一种单通道FMCW雷达信号处理流程,并进行了仿真和实验验证,结果表明:动目标补偿方法可以有效地解决单通道FMCW雷达动目标探测时的测角模糊问题;应用此单通道FMCW雷达信号处理流程,可以实现对动目标的有效探测.     

毫米波超近程LFMCW雷达运动目标参数估计

毫米波超近程线性调频连续波(LFMCW)雷达运动目标参数估计新方法,可以在加速度运动目标环境中有效估计出目标的加速度、速度和距离参数。该方法能够对加速度运动目标多普勒信号进行加速度补偿,解决目标多普勒频谱畸变现象和LFMCW雷达固有的距离速度耦合现象,达到改善加速度运动目标的检测性能和提高参数估计精度目的,且算法稳健,运算量小。算法通过仿真分析,评估了加速度运动补偿前后的效果,证明了算法的有效性。该方法可用于针对毫米波超近程LFMCW雷达信号处理快速、准确的参数估计。     

Waveform-Diversity-Based Millimeter-Wave UAV SAR Remote Sensing

To integrate a synthetic aperture radar (SAR) into an operational unmanned airborne vehicle (UAV), it should be as small as possible to meet stringent limitations of size, weight, and power consumption. It appears that the novel combination of millimeter-wave frequency-modulated continuous-wave (FMCW) technology and SAR techniques can provide an optimal solution. However, some efficient techniques should be applied to resolve range/Doppler ambiguities in FMCW UAV SAR systems. As such, a technique of waveform-diversity-based millimeter-wave UAV SAR imaging is presented in this paper. Along with the described system concept and signal model, the performance of the diversified waveforms evaluated by their cross correlations is detailed. As the conventional stop-and-go approximation is not valid for FMCW SAR, a modified wavenumber-domain algorithm with a consideration of continuous antenna motion during transmission and reception is derived. This imaging algorithm is validated with computer simulations. Furthermore, one parallel direct-digital-synthesizer-driven phase-locked-loop synthesizer with adaptive nonlinearity compensation, which has been validated by the experimental results, is proposed to obtain a millimeter-wave FMCW signal with fine frequency linearity.      

FMCW雷达系统及其前端数据采集模块设计

(FMCW)调频连续波雷达在汽车防撞系统中得到了广泛的应用。文中对近年来国内外汽车防撞系统的发展做了阐述和比较,以FMCW毫米波雷达作为系统前端,对防撞系统的原理、结构、信号的前置放大和模数转换等关键数据采集模块进行了介绍与设计。     

基于MCA的FMCW交通雷达信息处理

针对调频连续波(FMCW)交通监测雷达车辆目标速度测量和长度估计问题,建立了基于逆合成孔径雷达( ISAR)原理的雷达回波数学模型,分析了待测量目标运动速度与多普勒参数的内在关系,采用基于最大对比度算法(MCA)的多普勒调频斜率的估计方法,能有效提高雷达的车辆监测效能,仿真数据分析以及实测数据的结果均验证了算法的有效性.实验结果表明,最大对比度算法可以准确地估计出移动目标的移动速度并能提供车辆长度信息,为交通监控提供了新的途径和方法.     

一种改进的车载雷达多目标检测方法

针对传统的线性调频连续波(FMCW)雷达在多目标检测中存在距离速度耦合的缺陷,[JP]提出了一种FMCW+CW的改进方法,利用CW回波多普勒频率估算出的速度来剔除雷达多目标检测中存在的虚假目标,有效地解决了从多目标中检测真实目标的问题,并能估算出目标的速度和距离信息。计算机模拟仿真的结果证明了理论分析的正确性和新方法的有效性。     

基于变周期梯形毫米波二维配对多目标检测算法

毫米波FMCW雷达体积小、工作频带宽、分辨率高且抗干扰性能强,基于毫米波雷达的多目标检测算法是目前研究热点。但现有的基于FMCW的雷达多目标检测算法存在大量虚警、漏检的问题。文中研究了梯形调频连续波的发射波形并分析了典型的梯形多目标匹配算法,在此基础上结合频域-二维配对法对发射波形及多目标算法加以改进,提出了改进变周期梯形波及多目标检测算法,提高了多目标识别的准确度。     

Use of an Saw Multiplexer in FMCW Radar System

This paper describes the application of a SAW multiplexer to develop range line resolution in FMCW millimeter-wave radar systems. The basic system design concept as well as test results are presented describing the function of the SAW multiplexer in developing the multiple-range cells in the millimeter-wave terminal guidance seeker. The SAW multiplexer has 16 channels and uses the offset multistrip coupler technique for sorting the acoustic beans into various acoustic tracks according to frequency.     

基于FMCW雷达的自适应生命信号提取方法

为了进一步提高调频连续波（FMCW）雷达自适应提取生命信号能力,通过提高距离分辨率提取被测目标位置距离维处的人体生命信号,利用改进的快速互补集合经验模态分解（IFCEEMD）对生命信号分解,从分解得到的若干个固有模态函数（IMFs）中利用筛选准则分离出呼吸、心跳信号。实验结果表明,所提出的方法能够快速、准确地提取出不同呼吸状态下的呼吸频率和心跳频率,并且有效地消除人体身体随机抖动带来的干扰。