机载MIMO 虚拟阵LFMCW 雷达杂波距离旁瓣性能分析

线性调频连续波(LFMCW)信号应用于机载虚拟阵多输入多输出(MIMO)雷达体制。二者的结合,一方面,可在较少阵元条件下,获得虚拟的宽口径,改善雷达的测角性能;另一方面,采用连续波体制,在相同峰值发射功率的条件下,可增大雷达的探测距离,弥补MIMO 雷达宽波束发射导致的威力下降。LFMCW 信号的匹配滤波输出拖尾较长,文中对由此产生的杂波距离旁瓣泄漏问题进行了建模与分析,结果表明:LFMCW 雷达系统与线性调频脉冲雷达系统具有相似的杂波距离旁瓣泄漏特性,数值仿真验证了此结果的正确性。另外,非自适应处理的仿真结果也表明对高速、小RCS 的目标,LFM鄄CW 信号具有更高的输出信杂噪比。     

一种用于相控阵雷达的多通道接收机

分析了雷达系统的需求,介绍了一种用于相控阵雷达的多通道接收机,对接收机指标进行了计算,重点分析了接收链路的增益分配、线性频率调制(LFM)信号的实现和Ku波段本振源的低相噪设计,并优化了接收机的抗振性能。测试结果表明接收机的主要技术指标满足系统要求,整个方案合理、可行。     

0.67 THz ISAR成像雷达收发链路设计

介绍了一种工作频率为0.67 THz的逆合成孔径雷达(ISAR)成像系统,该系统作用距离为2 m~8 m,成像分辨力1 cm×1 cm,采用收发分开的天线,发射信号形式为宽带线性调频连续波信号,可应用于安检和无损检测等多个领域。给出了其收发链路的设计方案,对作用距离、发射功率、信号相噪、分辨率、接收灵敏度、接收增益等指标进行了具体论证,并对收发链路各功能模块的组成结构进行了详细描述,为后续开展成像雷达系统的整机研制工作提供理论基础和技术支持。     

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DDS与PLL的C波段全相参雷达频综设计

提出了一种直接数字频率合成(DDS)与锁相环(PLL)相结合的全相参频率合成方案。运用HMC704控制压控振荡器(VCO)设计高性能锁相本振源,将AD9910在基带产生的线性调频(LFM)脉冲调制信号经二次变频搬移到C波段,改善了输出信号的相噪和杂散,降低了系统的复杂性。实现了低相噪,低杂散,窄步进的C波段全相参雷达频综。结果表明,该频综在C波段输出LFM信号的幅度大于10dBm,频率步进为1kHz,相位噪声优于-103dBc/Hz@1kHz,各项指标均满足实际工程要求。     

线性调频信号基于高阶累积量的分数阶域的峰度检测

在电子侦察系统中，如何在多分量和复杂调制的情况下对线性调频(LFM)信号进行快速而有效的检测是一个重要课题。利用LFM在分数阶域的特征，提出了基于高阶累积量的分数阶域峰度检测的算法，并定性地分析了其检测性能。结果证明，峰度检测对单分量、多分量LFM信号都具有良好的检测能力，同时可以进行低噪比检测。     

PLL驱动DDS的低相噪小步进LFM信号源设计

介绍了一种低相噪线性调频(LFM)雷达信号源的产生和实现方案。通过分析DDS输出信号频谱和杂散,采用HMC704控制VCO的方法设计了1 GHz的锁相环路(PLL)作为DDS的时钟驱动电路,并对环路滤波器和AD9910硬件电路优化设计改善杂散和相噪性能。通过计算寄存器参数和分析SPI总线时序,利用FPGA对DDS和PLL高速配置。最后给出了系统实物图和测试方法,实测结果表明:该线性调频源输出幅度大于-3dBm,频率步进为1kHz,相位噪声优于-103dBc/Hz@1kHz,各项指标满足实际工程要求。     

对称三角线性调频连续波信号模糊函数分析

本文从对称三角线性调频连续波雷达体制的特点出发,导出了对称三角线性调频连续波信号模糊函数,分析了它的特点;阐明了它与单斜率线性调频连续波信号和脉冲LFM信号模糊函数的区别;从模糊函数的角度分析说明了采用对称三角线性调频连续波信号相对于单斜率线性调频连续波信号可以大大提高目标的分辨力,并能消除多目标环境中运动目标的距离速度耦合现象.     

低信噪比强窄带干扰条件下的LFM信号检测技术的比较与分析

研究了低信噪比强窄带干扰条件下的LFM信号检测技术,提出了基于短时傅里叶变换(STFT)的线性调频(LFM)信号增强技术、基于时频峰值滤波的强窄带干扰抑制技术和基于一维搜索的宽带LFM信号检测技术.试验结果表明,采用以上这些方法在低信噪比强窄带干扰情况下,对于LFM信号具有较高的正确检测概率及参数测量精度.     

线性调频连续波雷达的信号处理研究

连续波雷达作为发射信号的重要媒介在军事方面得到广泛的应用,但由于雷达与接收机的性能相关性,连续波雷达在研究与运用中还仍有所限制。文章首先对线性调频连续波雷达信号的特性进行了阐述,主要介绍了线性调频连续波雷达的MTI的基本原理,对于线性调频连续波雷达的信号基于算法的测角技术做出了研究与说明。     

对线性调频脉压雷达的灵巧噪声干扰研究

针对传统噪声在干扰LFM脉冲压缩雷达时干扰功率利用率不高的问题,提出一种灵巧噪声干扰实现方法。该方法将DRFM存储的雷达发射信号与噪声信号相卷积得到灵巧噪声信号,这种信号干扰能量利用率高,能产生压制性和欺骗性双重干扰效果。文章从理论分析和仿真实验角度证明了它能有效干扰LFM脉冲压缩雷达,且性能明显优于射频噪声干扰。     

一种基于分时发射技术的双线性间断调频准连续波雷达的研究

为解决常规线性调频雷达存在的距离速度耦合和近距离盲区等问题,提出一种采用大占空比双线性间断调频脉冲信号的准连续波体制雷达。该雷达在一个脉冲重复周期内分时交替发射频谱互不重叠的两个线性调频脉冲信号,接收机通过发射信号分离、Stretch处理、时域互相关、FFT、运动补偿等过程可以在一个脉冲重复周期内获得运动目标的速度估计值和距离估计值。本文首先给出了该雷达的信号模型和距离速度去耦合原理,分析了系统性能,最后讨论了尚需解决的关键问题。     

分布式相参雷达LFM宽带去斜参数估计方法

宽带分布式相参雷达技术能够有效提升目标测量精度和识别性能,具有重要的研究价值。针对现有雷达装备一般不具有同时对正负调频率宽带线性调频信号进行去斜处理的能力,即在接收相参合成阶段无法通过正负调频率宽带去斜方式获取宽带信号发射相参所需延时相位值的问题,该文利用单元雷达与目标之间存在延时差,将单元雷达发射的宽带线性调频信号等效为目标信号,对接收信号进行互相关处理获取发射相参合成所需的参数值,通过建模和仿真实现接收相参和发射相参合成处理,并对飞机目标进行1发2收相参探测试验,获得了理想的试验结果。该方法具有估计精度高、运算量小和时实性好的优势,可应用于分布式相参雷达工程实现。     

三频段准连续波雷达信号目标检测性能分析

准连续波雷达是一种低截获概率雷达,结合了脉冲雷达收发隔离和连续波雷达截获概率低的优点,但其检测性能的优劣很大程度依赖于信号形式,普通的编码信号和线性调频信号已经不能满足其对目标探测的要求。为解决这个问题,设计了一种三频段信号和与之相应的收发系统,对系统结构及三频段信号的参数选择原则、目标检测原理、模糊函数、抗近距离盲区性能做了详细分析,并指出了三频段信号相对于相位编码信号和分时发射信号的优势所在,最后通过仿真证明,将三频段信号应用于准连续波体制雷达中时能准确探测目标,得到目标的各个参数并且能有效消除近距离盲区。     

线性调频信号干扰仿真

线性调频信号能够成功地解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾,因而在许多常规体制雷达以及新体制雷达中得到广泛应用。由于线性调频信号的脉冲压缩网络对噪声及常见干扰具有很强的抑制作用,所以采用这种信号的雷达具有很强的抗干扰能力。在分析了线性调频信号的时域、频域特性的基础上,研究了射频噪声干扰、卷积调制干扰、移频干扰和延时干扰的干扰效果,通过仿真及各干扰样式之间的比较,总结出了,最佳干扰样式。     

一种MFSK车载雷达距离速度测量方法

针对传统的线性频率调制(LFM)波和频移键控(FSK)波体制的车载雷达系统存在的一些问题,提出了一种LFM和FSK结合的多频移键控(MFSK)波形雷达测量方法。首先,理论推导出了MFSK体制的测量原理,采用了全相位FFT(apFFT)算法来提高相位估计精度;然后,结合该算法设计出了系统信号处理方法,并对系统的性能进行对比分析。仿真结果表明:文中所设计的MFSK车载雷达系统在多目标情况下具有很高的测量分辨率、可以实现无模糊测量、有效避免虚假目标出现等优点,满足车载雷达测量系统对各项性能的要求。     

基于特征分解功率谱估计的距离成像算法

线性调频(LFM)信号是高分辨率雷达的主要信号形式之一,通过分析LFM雷达信号实现距离高分辨率成像的原理,针对杂波和噪声对雷达回波信号的影响,提出了利用基于特征分解功率谱估计的方法进行频率估计,从而实现LFM雷达信号的距离成像的算法。仿真结果表明,该方法对低信噪比情况下的目标距离一维成像是有效的。     

高频地波雷达相位补偿系统

OSMAR2000采用的是“一发八收,收发共用”模式的相控阵高频地波雷达.为了扩大其探测的范围,在新的雷达系统中将采用多发多收的模式,从而导致当信号通过通道后,信号的相位会因受到通道的调制而发生改变,使得雷达无法正常工作,因此需要对通道的相位进行实时监控和补偿.在参考了低频段的相位测量原理和射频段的相移电路的设计理论的基础上,该文提出了基于差分放大器、容阻和容感器件的高频地波雷达收发通道的相位控制系统.     

基于LPFT的相控阵雷达信号盲分离

现代电子战中,雷达信号受到严重的干扰,使回波信号的提取愈发困难。跟据相控阵雷达天线阵列的特点,提出了基于局部多项式傅里叶变换(LPFT)的雷达信号盲源分离算法。选取线性调频信号(LFM)雷达信号作为发射信号,将雷达接收信号作为观测信号,应用LPFT进行时频变换,构造时频矩阵,采用联合近似对角化方法对受到干扰的雷达信号进行盲源分离。仿真结果表明,本方法有效得分离出了淹没在噪声和LFM调频干扰中的雷达回波信号。