基于LMS算法的FOD雷达射频泄露对消技术

针对机场跑道异物(FOD)探测系统中毫米波调频连续波(FMCW)雷达的射频泄漏问题,研究射频泄漏对消技术。分析了毫米波FMCW雷达中射频泄漏的产生原因,阐述了泄漏信号对FOD检测系统的影响。通过分析自适应滤波的原理,并结合毫米波FMCW雷达的特点,提出了一种基于最小均方误差(LMS)算法的自适应对消技术。仿真验证了该对消方案算法实现的可行性,同时分析了对消方案中数字信号处理(DSP)响应时间对FOD系统性能的影响。仿真实验结果表明,该对消系统的对消比可达到45 dB左右,可实现高精确度对消。     

单天线连续波雷达发射泄漏噪声全链抑制技术

为提升单天线连续波雷达对弱小目标的远距离探测能力,分析了发射泄漏信号噪声对雷达检测性能的影响,提出了基于发射噪声全链抑制的解决方法。该方法首先在天馈链路中采用射频对消和反射对消技术抑制发射泄漏信号的功率电平,其次在接收机链路中采用相参混频噪声对消技术进一步遏制发射泄漏噪声对接收机热噪声的影响,最后在发射链路上采用超低相噪的波形产生技术控制发射噪声电平。整机试验结果表明,该方法应用到单天线连续波雷达中,不仅实现了对电力线等弱小目标的远距离探测,而且与同样功能的脉冲雷达相比具有更优的性能和装机适应性。     

基于六端口网络的泄漏对消拓扑结构设计

设计了一种基于六端口网络的电路拓扑结构,可用来有效地抑制泄漏信号。该六端口网络主要由3个3 dB定向耦合器和一个不等分功分器组成。在与接收天线信号对应的2个输出端口,发射天线的泄漏信号经过移相后等幅且反向,使泄漏信号相互抵消,从而显著改善雷达网络收发天线之间的隔离性能。为验证该泄漏对消技术,设计并仿真验证了一种工作于22~26 GHz的电路拓扑结构。在工作频段上,该泄漏对消电路的隔离度小于-29.5 dB,并于中心频率处达到-44 dB的最大衰减。仿真结果证明,该电路可以有效提高单天线收发系统的隔离度,改善发射端到接收端的信号泄漏问题。     

调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述

泄漏信号的抑制技术是提高调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）雷达系统整体性能的关键点,一直受到业界以及学术界的广泛关注。综述了FMCW雷达泄漏信号抑制技术在国内外的发展历程及现状;分析了解决FMCW雷达中信号泄漏问题的关键技术,可归纳为基于收发天线控制的隔离技术、基于收发通道的对消技术以及基于现代信号处理的泄漏抑制技术,并详细讨论了各技术的原理、实际应用、优缺点;最后给出了FMCW雷达泄漏信号抑制技术研究的建议。     

毫米波连续波雷达载波泄漏对消

简述了连续波雷达载波泄漏的成因,我们把调频连续波雷达载波泄漏的矢量对消方案同传统的载波泄漏矢量对消方案相比后提出了利用数字信号处理方法实现毫米波调频连续波雷达载波泄漏的宽带多点对消方案及其实现框图,引入了获得载波泄漏信号参数的模板匹配方法,并且通过实际数据的仿真计算,获得了良好的对消效果.     

基于步进频连续波雷达的射频对消

连续波雷达相比于脉冲雷达具有小型化、低工作电压、高可靠性、高距离分辨率,以及不存在距离盲区等一系列优点。但是连续波雷达具有一个最大的问题就是信号泄漏问题,从发射机直接耦合到接收机的信号相较于远处的有用信号来说要大很多,当探测距离较远时就需要增大发射功率,这样直接耦合到接收机的信号就有可能淹没有用信号甚至烧毁接收机,这是连续波雷达不可避免的问题。在分析直接耦合信号的特性之后,运用射频对消技术构建一个与直接耦合的信号幅度相同,相位相差180°的信号在接收机前进行对消。整个射频对消系统经过测试得出在500MHz的带宽内,对消比达到了30dB以上。     

一种相控阵雷达射频域自干扰对消方法

在相控阵雷达系统中,为了保证回波信号的正确接收,需要在接收阵元天线的射频前端对自干扰信号进行对消处理。随着雷达信号带宽的增加,其形成的自干扰信号的消除难度加大。针对该问题,提出了一种射频域自干扰分段对消方法。该方法利用同一个自干扰对消通道对不同时间段的自干扰信号进行对消处理。对带宽为300 MHz 的线性调频信号进行仿真验证发现:当抽头个数为4时,自干扰分段对消方法的性能可达50 dB,比抽头个数为7时的传统的多抽头对消方法高出18 dB。因此,相较于传统的多抽头对消方法,所提出的自干扰分段对消方法可以在更低的硬件复杂度下实现更高的对消性能。     

单天线FMCW雷达发射泄漏信号抑制技术研究

针对单天线调频连续波雷达发射信号泄漏问题,考虑到自适应控制系统的数据处理能力强、准确灵活等优点,提出了自适应对消技术方案,并进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该方案有效抑制了由于收发隔离不足导致的发射泄漏信号问题。     

一种基于FPGA的自适应射频对消方法

针对单天线调频连续波(FMCW)雷达的发射信号泄漏进接收通道,恶化接收机灵敏度,使接收机前端饱和的问题。本文基于最小均方(LMS)自适应算法,利用FPGA实时对消泄漏进接收通道的发射信号,有效提高单天线FMCW雷达收发间的隔离度。在X波段单天线FMCW雷达平台上,测试结果表明,泄漏进接收通道的发射信号可以达到40dB的对消深度,表明该方法的有效性。     

FMCW雷达发射泄漏信号数字对消技术研究

针对单天线调频连续波雷达发射信号泄漏问题,结合数字自适应系统数据处理能力强、准确灵活、通用能力强等优点,提出了数字对消技术方案,并进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该方案能有效抑制由于收发隔离不足导致的发射信号泄漏问题。     

一种解决FMCW雷达发射机功率泄漏的方法

针对3 mm波段调频连续波雷达发射信号泄漏问题,在分析泄漏机理的基础上,提出相应的对消技术改进方案,只要合理设定、调整两个支路间的耦合量和幅度衰减值,在保证参考信号与泄漏信号幅度基本相等的情况下,只需通过移相器调整对消信号的相位,便可达到对消泄漏信号的目的,降低了泄漏信号对接收机灵敏度的影响,实验结果与分析结果基本一致。     

Efficient ICI Self‐Cancellation Scheme for OFDM Systems

In this paper, we present a new inter‐carrier interference (ICI) self‐cancellation scheme — namely, ISC scheme — for orthogonal frequency‐division multiplexing systems to reduce the ICI generated from phase noise (PHN) and residual frequency offset (RFO). The proposed scheme comprises a new ICI cancellation mapping (ICM) scheme at the transmitter and an appropriate method of combining the received signals at the receiver. In the proposed scheme, the transmitted signal is transformed into a real signal through the new ICM using the real property of the transmitted signal; the fast‐varying PHN and RFO are estimated and compensated. Therefore, the ICI caused by fast‐varying PHN and RFO is significantly suppressed. We also derive the carrier‐to‐interference power ratio (CIR) of the proposed scheme by using the symmetric conjugate property of the ICI weighting function and then compare it with those of conventional schemes. Through simulation results, we show that the proposed ISC scheme has a higher CIR and better bit error rate performance than the conventional schemes.     

穿墙生命探测雷达接收技术研究

详细介绍了一种穿墙生命探测雷达接收机所涉及的关键技术,阐述了调频连续波体制雷达发射波形与接收波形的关系以及差拍混频的原理,提出了采用灵敏度频率控制(SFC)技术来抑制主波泄漏信号和近距离墙杂波的解决途径,并对这一关键技术着重进行展开分析,给出了设计思路和实现方式,为此类调频连续波体制雷达提供了一种接收机设计框图和实现方法;最后给出了该雷达接收机实现的一些技术指标。     

调频间断连续波雷达信号处理分析与仿真

调频连续波雷达具有诸如低峰值功率,低截获概率以及高距离分辨率等优势.然而,其主要缺点是对收发天线较高的隔离度要求.这通常导致采用两个独立天线用于发射和接收.一些方案采用调频间断连续波技术使得调频连续波雷达可以用一个天线工作提高收发隔离度.本文对调频间断连续波体制雷达信号进行分析,利用二次FFT处理算法解决频谱延展造成虚...     

An efficient method for nonlinear distortion calculation of the AM and PM noise spectra of FMCW radar transmitters

The demand for autonomous cruise control and collision warning/avoidance systems has increased in recent years. Many systems based on frequency-modulated continuous-wave (FMCW) radar have emerged and are still in development. Due to the high complexity of such systems, the accurate evaluation of the noise spectra in the transmitter chain driven by complex modulated signals is today a severe drawback due to the limitation of simulation tools. In this paper, a method is proposed to compute easily with any commercially available nonlinear simulator, the amplitude and phase modulated signal distortion introduced by the nonlinearities of the transmitter on an FMCW signal. First, the amplitude modulation (AM) and phase modulation (PM) noise spectra of the driving FMCW signal is derived from the knowledge of the continuous wave (CW) AM and PM noise spectra of the voltage-controlled oscillator (VCO), and the modulating saw-tooth signal applied. Using the narrow band envelope concept and a first-order expansion of the nonlinear transfer function of the transmitter, the transfer of the AM and PM noise spectra of the driving FMCW signal through the nonlinear transmitter chain and the resulting output distortion are then computed. This novel approach allows to compute with reduced computation time and very good accuracy the AM/AM, AM/PM, PM/PM, and PM/AM conversion terms in any nonlinear system driven by CW or FMCW signals. This new method has been applied to the characterization of a whole car radar transmitter operating at 77 GHz driven by an FMCW signal issuing from a VCO. A successful comparison between measured and simulated PM-to-AM conversion coefficients of this transmitter is shown, validating the proposed method.     

收发异源FMCW太赫兹系统误差分析

近年来,随着太赫兹器件研究不断取得进展,对太赫兹收发前端的研究逐渐增多.随着工作频率的增加,以及带宽的增大,由器件非理想性能带来的误差成为影响太赫兹系统性能的重要因素.基于一个采用二级混频设计的收发异源调频连续波太赫兹系统,研究分析了时钟同步误差、调频非线性误差以及IQ不平衡问题所带来的误差.通过对3种误差的建模分析,...     

伪随机码调制连续波雷达泄漏信号抑制途径

介绍了连续波雷达针对泄漏信号的设计考虑和几种比较实用的泄露信号抑制方法。泄漏问题是连续波雷达设计必须考虑和解决的,接收前端增益应根据泄露信号电平来设计,天线的隔离度应保证接收机工作与线性状态。几种泄露抑制方法大多做过专题试验,可供参考。