多载频FMCW在MIMO雷达中的应用研究

 介绍多载频MIMO雷达的特点和工作原理,对多载频线性调频连续波(FMCW)信号及其回波进行了分析,并详细论述了MIMO雷达中静止目标和运动目标情况下多载频FMCW信号处理方法以及其中的一些关键问题,如通道分离滤波器的设计、距离分辨率分析、速度补偿精度分析、相参积累周期数的选取等.针对该体制雷达各发射天线间载频不同的特点,提出了采用IFFT相参合成的方法来精测目标距离,获得距离高分辨,具有运算速度快、受目标运动影响小的优点;对运动目标情况下距离多普勒的耦合问题进行了详细分析,并提出了利用相参积累进行补偿的解决方案.     

多载频MIMO雷达解速度模糊及综合处理方法

多载频MIMO雷达采用稀布阵发射多载频FMCW信号,阵列接收目标回波。该文分析了多载频MIMO雷达的信号模型,提出了一种解速度模糊的新方法,该方法不需发射多重频信号,利用各发射通道模糊多普勒频率获得目标真实速度的最小二乘解。还提出了一种新的发射接收综合处理方法,该方法将积累后每个距离单元等分成Nn份,并用相参积累结果对其加权,在抑制距离栅瓣的同时充分利用了收发阵列孔径。最后讨论了多载频MIMO雷达的参数选取问题。仿真结果表明了该文方法的有效性。     

基于多项相位变换的线性FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

在线性调频连续波(LFMCW)雷达中,加速度运动目标回波存在多普勒频谱畸变现象,造成目标检测性能和参数估计精度损失.本文提出的方法首先将多普勒信号作多项相位变换,并在变换后的信号频谱中估计出目标的加速度,然后对多普勒信号进行加速度补偿,最后在补偿后的多普勒信号频谱中估计出目标速度.仿真分析表明这种方法能够以较小的运算量,达到改善加速度运动目标的检测性能和速度估计精度的目的.     

双基地线性FMCW雷达信号模糊函数及分辨特性

该文通过对双基地雷达几何结构和线性调频连续波(FMCW)信号的特点分析,推导了双基地线性FMCW雷达信号的模糊函数,表明模糊函数形状受目标位置的影响;从模糊函数推导出的距离分辨率、速度分辨率、距离速度耦合斜率均是关于目标双基地角的函数,从而导致目标的分辨特性与目标位置有关.该结论可为这种雷达体制在信号处理和波形设计上提供理论依据.     

基于调频连续波的双基逆合成孔径雷达研究

在双基地雷达模型的基础上,研究了应用调频连续波(FMCW)雷达进行双基逆合成孔径雷达(ISAR)成像的具体问题。首先对双基体制下FMCW雷达的回波信号进行详细分析,从回波信号相位中提取出采用FMCW信号所特有的距离快时间和方位慢时间耦合项,分析该耦合项在距离多普勒域的形式及其对目标一维距离像的影响,并采用相应的补偿算法进行补偿。仿真结果表明:所述补偿算法能有效改善采用FMCW信号导致的散焦现象,获得聚焦良好的目标成像图。     

多载频相位编码信号的多普勒处理研究

由于多载频相位编码信号在频谱利用率、模糊函数以及包络峰均比三者之间达到了较好平衡,因而在近年来备受关注。针对这种雷达信号,研究基于子载频分离的脉冲多普勒处理技术,详细推导整个处理过程,分析速度对回波正交性及多普勒处理的影响,提出一种解决速度模糊的新方法。仿真分析表明,该方法能够较好地估计目标真实速度,对噪声具有一定的稳健性。     

多频连续波雷达参数快速估计方法

多频连续波雷达信号处理实时性要求高,处理的数据量大,通常处理的算法复杂度高,在工程实现过程中对器件性能要求高。因此,在追求目标参数测量精度的同时也希望降低算法的复杂度,利于工程实现。介绍了一种能够快速估计多频连续波雷达加速度和速度的处理算法。该算法基于对回波信号的多项相位变换式的处理直接估计出加速度和速度,通过计算机仿真分析表明这种方法简单、运算量小,精度高。     

一种利用多站雷达距离差信息确定细柱状目标几何中心及其长度的新方法

本文讨论一种基于距离差信息的调频连续波(FMCW)T-R~4方式多基地雷达近程目标定位系统,提出了一种利用宽带FMCW雷达信号的高距离分辨率特点及细柱状目标回波频谱特性,来确定目标几何中心及其长度的新方法,导出了与发射机位置无关的目标定位及长度估计算法公式,对系统性能进行了分析并给出了计算机仿真结果。     

基于时频分析的双基地前向散射雷达侧影成像

介绍了双基地前向散射雷达侧影成像的原理,分析了该雷达回波中目标信号和杂波的时频特性,提出了利用小波分析剔除该雷达回波中杂波的方法,然后提出了利用时频分析估计目标径向运动参数的稳健的运动补偿算法,最后通过仿真证明了所提方法的有效性.     

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。     

基于模糊函数的双基地雷达信号检测分析

在双基地雷达系统中,基于纽曼-皮尔逊准则的似然比检测不但与发射信号的波形有关,而且还与双基地雷达系统的几何布站及目标的空间位置有关.首先以单基地雷达信号检测过程为基础,推导了双基地雷达系统的信号检测统计量模型,该模型是双基地雷达系统模糊函数的理论基础.然后给出了双基地雷达系统目标时延和多普勒频移参量的数学形式,与单基地...     

基于LTE 信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE 信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE 信号能够成功实现目标探测。     

A Multistatic GNSS Synthetic Aperture Radar for Surface Characterization

Bistatic global navigation satellite system (GNSS) radar has received increased attention in recent years within both the radar and GNSS communities. In this paper, the traditional bistatic GNSS radar and bistatic synthetic aperture radar (SAR) concepts are fused into a more generic multistatic GNSS SAR system for surface characterization. This is done by using the range and Doppler processing techniques on signals transmitted by multiple satellites to determine the angular dependence of the surface reflectivity. The method has also been tested experimentally, and the results are presented.      

Bistatic synthetic aperture radar inversion with application indynamic object imaging

An inversion method is presented for bistatic synthetic aperture radar imaging. The method is based on a Fourier analysis (Doppler processing) of the bistatic synthesized array's data followed by a phase modulation analysis of the Doppler data. The approach incorporates the phase information of the wavefront curvature in the transmitted waves as well as the resultant echoed signals. The Doppler data are shown to provide samples of the reflectivity function's spatial Fourier transform within a band that depends upon the bistatic angles and ranges. Associated resolution, reconstruction, and sampling constraints for the imaging problem are discussed. The bistatic SAR inversion is also utilized to formulate an inversion for multistatic measurements made along a physical linear array due to a single transmission to image a dynamic object     

双基地ISAR成像分析

在建立远场条件下双基地ISAR转台模型的基础上,阐述了双基地ISAR的成像原理。针对双基地ISAR系统中相对转角计算复杂的问题,给出了一种利用合多普勒带宽计算双基地ISAR方位分辨率的方法。详细分析了双基地ISAR系统的收、发分置结构对目标成像的影响,针对双基地ISAR系统中机动目标多普勒频率信息的时变特性,将基于时频分析技术的距离-瞬时多普勒成像算法引入双基地ISAR目标像的重建过程中。最后,仿真实验验证了算法的有效性。     

机载双基地雷达杂波调谐方法研究

首先,建立了任意机载双基地雷达配置情况下的杂波回波模型;然后,分析了双基地机载雷达主杂波多普勒频率展宽与发射和接收平台配置的定量关系,推导了在不同情况下使主杂波频谱展宽最小需要满足的数学条件,并给出了具体的数学表达式;最后,通过仿真验证了文中对主杂波频谱宽度与双基地配置关系分析的正确性。     

空基双基地雷达地杂波建模及特性分析

在充分考虑双基地工作和机载工作特点的条件下 ,首先建立空基双基地雷达地杂波的等椭圆几何关系模型 ,然后计算分析了空基双基地雷达的地面反射率 ,最后提出一种通用的空基双基地雷达地杂波模型。在该模型的基础上分析了空基双基地雷达地杂波特性 ,并仿真分析了不同几何配置和运动配置下空基双基地雷达地杂波的多普勒特性和地杂波脊特性 ,结果表明地杂波特性敏感于空基双基地雷达的几何和运动配置 ,合理的配置可以降低信号处理中地杂波的影响