基于分数阶傅立叶变换估计径向加速度算法研究

雷达-目标径向加速度是表征雷达和目标相对运动关系的重要特征,对机动目标跟踪、识别等有重要意义.为从雷达回波信号中估计径向加速度,本文采用分数阶傅立叶变换对该问题进行研究,推导出加速度估计公式,给出加速度估计流程.分析对比了用于估计chirp信号参数时分数傅立叶变换方法与WVD-HT方法在抗噪声干扰能力上的差别,推导了加速度测量精度与角度搜索步长的关系,最后进行了仿真验证,仿真结果证实了该算法的有效性.     

连续波雷达中对较大加速度的一种估计方法

在连续波雷达信号事后处理过程中,当目标的加速度比较大、信噪比又比较低时,各种算法很难处理出正确的结果。而目标的径向加速度是一个非常关键的参数。对它的成功的估计是后续处理中得到目标速度与距离的一个重要前提。本文针对这种情况,对连续波雷达回波频谱幅度产生原因进行分析,提出了二次曲线拟合频谱幅度来估计加速度的方法。仿真证明该方法的有效性。     

一种天基预警雷达目标运动参数估计方法

天基预警雷达系统中,由于卫星平台和目标间存在高速径向运动,回波信号会产生距离徙动和多普勒走动,导致FFT相参积累增益降低,不利于微弱目标检测。为了提高检测性能,需要准确估计出目标的运动参数,并对回波信号进行运动补偿。首先建立了目标回波模型,分析了回波距离徙动和多普勒走动特性;其次利用Keystone变换校正回波距离徙动,并通过对多普勒模糊数的广义最大似然估计和MTD处理估计出目标的径向速度;然后对校正后的回波信号在方位向作延迟自相关处理,再利用FFT和Jacobson校正算法估计出目标的径向加速度;最后通过仿真实验验证了本文算法的有效性。     

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.     

基于Wigner-Hough变换和中值滤波的加速度估计

当雷达发射脉冲个数比较少、噪声方差比较大时,单独使用Wigner-Hough变换(WHT)估计目标径向加速度时会有较大的误差,针对这一问题提出一种Wigner-Hough变换和中值滤波相结合的估计加速度方法,首先研究了相参脉冲回波信号Wigner-Ville分布(WVD)特点,讨论了谱峰位置与瞬时频率的关系,然后采用Hough变换和中值滤波方法时Wigner-Ville分布(WVD)峰值信息进行处理来提取信号的调频率,最后根据加速度估计公式估计出目标加速度,最后进行了仿真验证,在不同积累脉冲个数和信噪比条件下证明了该算法的有效性.     

双基地多载频FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

双基地多载频FMCW雷达采用稀布阵发射多载频FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)信号,阵列接收目标回波.受速度和加速度的调制,机动目标回波多普勒频谱展宽,导致雷达检测性能下降.该文分析了双基地多载频FMCW雷达的信号模型,提出将多项相位变换和相位差法结合来实现目标加速度和速度高精度估计的方法.分析了该方法在不同数据分段情况下的性能.仿真结果表明,该方法能够以较小的运算量对目标加速度和速度进行高精度估计.     

一种新的机动目标速度特征参数测量方法

建立了目标雷达回波模型,分析了高速目标的径向速度、径向加速度与目标速度、初始位置的运动方向与雷达视线的夹角关系;在基于最大似然估计线性调频参数估计的基础上,研究了高速目标径向速度、径向加速度的克劳美-饶界;研究了高速目标的初始速度为v0、初始位置的运动方向与雷达视线的夹角为θ0、目标加速度a等的估计方法,并推导了v0、θ0 、a估计的克劳关-罗界,分析了影响v0、θ0、a估计的克劳关-罗界的因素.     

一种基于雷达窄带回波的转动参数估计方法

对单散射点和多散射点转动目标产生的雷达回波进行建模,分析了转动散射点对雷达回波的调制,使用CLEAN算法思想分离多散射点的信号;使用不同的带有加速度和加加速度调制的信号对回波信号进行匹配傅里叶变换,通过搜索的方式提取出与目标信号匹配最好的加速度与加加速度值;使用最小二乘法估计目标的转动频率,进而提取出目标的其他转动参数,在存在多普勒混叠的情况下通过提取目标的加速度估计值实现了对多散射点的转动目标的参数估计。最后,通过仿真实验验证了方法的有效性。     

一种补偿加速度对目标回波影响的新方法

以雷达发射线性调频信号为例,分析了存在加速度条件下运动目标回波信号经过匹配滤波器后的失配问题,同时利用LFM回波信号的循环统计特性,提出一种基于循环相关变换的加速度估计算法,能够有效估计目标加速度参数,解决加速度带来的失配损失问题。利用Matlab进行仿真实验,验证了算法的有效性。     

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...     

连续波雷达加速度和速度估计方法研究

针对连续波雷达测速过程中目标径向加速度对速度测量精度的影响,采用基于自相关函数与先验知识相结合的方法进行加速度估计和补偿。仿真试验结果表明,该方法能够有效地估计出目标的径向加速度,先验知识的引入进一步降低了正确估计对输入信噪比的要求,提高了估计精度,减小了计算量。     

基于多普勒耦合估计的弹道目标测距方法

反导预警与空间监视雷达通常采用高频段、大脉宽探测远距离目标,此时距离多普勒耦合对于雷达精确测距有较大影响。同时,距离多普勒耦合的准确修正是稳定跟踪目标的必要条件,然而传统的处理方法不能适用于弹道目标等高机动目标的准确处理。本文提出了基于多普勒耦合估计的弹道目标高精度测距方法：首先采用旁路速度-加速度估计方法求解目标的径向速度,对目标测量距离进行距离多普勒耦合修正,再进行IMM-UKF滤波完成目标距离估计。该方法具有以下优势：利用当前帧的测量数据,同时考虑了目标径向加速度对于耦合的影响,提高了距离和速度的估计精度;相比跟踪时增加测速波形的方法,节约了雷达的资源,同时避免了速度测量与航迹误关联的问题;距离和速度的精确估计能够提升航迹关联成功率。仿真实验中与传统的距离多普勒耦合处理方法进行了比较,实验结果显示该方法大幅提高了雷达测距的精度。     

The influence of target acceleration on velocity estimation in dual-channel SAR-GMTI

This paper investigates the effects of target acceleration on estimating the velocity vector of a ground moving target from single-pass dual-channel synthetic aperture radar data. Although vehicles traveling on roads and highways routinely experience acceleration, the majority of estimation algorithms assume a constant velocity scenario, which may result in erroneous estimates of target velocity. It is shown that under most conditions, acceleration has only minor effects on the estimation of across-track velocity using along-track interferometric phase. However, under the assumption of constant velocity, acceleration may significantly bias the estimate of along-track velocity. The influence of both along-track and across-track accelerations is examined through simulations of an airborne geometry and experimental data from Environment Canada's airborne CV 580 dual-channel synthetic aperture radar system.     

高耦合系数条件下径向速度估计的新方法

本文在分析了线性调频信号距离—多普勒耦合原理的基础上,提出了一种高耦合系数条件下径向速度估计的新方法.该方法利用雷达波形参数切换带来的距离信息,通过所建立的匀速模型和匀加速模型,在滤波器起始之前对径向速度进行了有效的估计,解决了高耦合系数条件下多普勒耦合测距误差修正、数据关联以及最佳滤波器起始的问题.对导弹防御雷达的仿真验证了该方法的有效性.     

相控阵雷达目标径向速度数字精确测量技术

目标的速度及其加速度是弹道导弹防御相控阵雷达鉴别真假弹头的的重要特征量,同时对宽带雷达的一维距离像的速度补偿提供必要的信息。该文根据相控阵雷达多目标数据率低的特点,提出了细谱线目标速度精确测量的数字实现方法;分析了在目标截获中脉冲相关法与通道补偿法两种估计加速度方法的性能,并提出了解速度模糊的新方法,分析和计算结果表明所提出的速度截获和解模糊方法是可行的。     

基于DPT-CZT处理的LFMCW雷达参数估计

提出了一种基于DPT-CZT处理的速度-加速度联合估计方法。根据差拍信号相位在快、慢时间轴上的二维联合特性,沿其慢时间维进行DPT处理,可以消除快、慢时间线性耦合项,同时实现了慢时间维相位的降阶处理,从而可以获得目标速度-加速度的联合估计。为确保速度估计的无模糊性,采用CZT变换对目标可能存在的频段进行密集采样以提高频率测量的精度。给出了速度-加速度联合估计的具体实现步骤以及CZT处理中参数的确定。基于速度、加速度估计值对差拍信号进行补偿,从而可以对速度估计进行进一步修正并获取目标距离的估计。仿真结果验证了方法的有效性。     

基于雷达测量的多目标联合检测、跟踪与分类方法

利用雷达测量中的目标速度、加速度等属性信息, 基于跳转马尔科夫系统模型高斯混合概率假设密度滤波算法, 提出了一种多目标联合检测、跟踪与分类方法.该方法在进行雷达多目标测量信息处理的多模型混合高斯概率假设密度滤波过程中, 对各高斯项编号, 进行航迹提取, 在滤波处理的同时形成带有航迹编号的明确航迹, 并进行航迹管理; 同时, 根据目标运动模型, 联合利用目标加速度控制输入与速度估计进行多目标分类.仿真试验验证了该方法能够在检测、跟踪的同时, 对目标航迹进行有效类型识别.     

基于双采样速率的动目术检测技术研究

高精度动目标检测是雷达数字接收机的一项核心技术,现有的多普勒频移估计方法不能满足现代数字接收机的高精度、低计算量、超低信噪比环境等要求。该文提出了一种低信噪比环境下的基于双采样速率的高精度动目标检测技术,它包括基于FFT的欠采样信号频率无模糊估计,高精度多普勒频移估计和基于双采样速率的动目标径向速度估计等算法。     

毫米波LFMCW雷达加速运动目标回波检测与加速度-速度估计

在毫米波线性调频连续波（LFMCW）雷达中，目标加速度存在使回波多普勒信号受到二次项调制，造成多普勒频谱畸变，从而导致目标检测性能下降和参数估计精度损失．采用最大似然模型进行加速运动目标检测和加速度-速度估计，提出了适合在一般高斯噪声环境中（包括色噪声）该模型的速度-加速度联合估计快速算法．另外也推导出了一般高斯环境下Chirp信号参数估计的CRB界，为一般高斯环境下Chirp信号参数的方差提供了实际下界．