利用两次最大似然估计的单站外辐射源时差定位算法

针对多站外辐射源定位系统复杂度高问题,提出了一种单站外辐射时差(TDOA)定位算法。该算法利用两次最大似然估计算法分步解相关得到目标的精确位置。仿真结果表明,时差误差较小时,估计的均方误差(MSE)接近CRLB,随着目标远离观测站,定位误差随之增大,目标距离地面的高度越低,z轴的估计误差越大。该方法利用单站接收目标的多个信号时差信息进行定位,能够克服多站定位中时间同步困难等问题。     

一种系统偏差和目标状态的联合估计算法

单部雷达的系统偏差给整个雷达网的融合效果造成了很大的负面影响,因此人们提出了很多消除系统偏差的方法.文中研究了多传感器系统偏差校准和目标跟踪问题,利用扩展卡尔曼滤波提出了一种系统偏差和目标状态的联合估计算法.Monte-Carlo仿真表明,该算法能有效地估计系统偏差和目标运动状态.     

一种双基地MIMO雷达的相关目标定位方法

多输入多输入（MIMO）雷达是最近几年提出来的一种新体制雷达,在探测目标空间位置时,若空间目标相关,很多算法将会失效。针对该问题,提出一种双基地MIMO雷达的相关目标定位方法,通过在MIMO雷达的发射端和接收端构造虚拟阵列,从而实现空间相关目标信号的解相关,得到空间目标正确的位置,且估计参数自动配对。该方法避免了阵列孔径损失,估计精度高。理论分析和计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

组网雷达系统误差合作校准方法

在最小二乘ECEF法雷达系统误差配准的基础上,给出了广义最小二乘ECEF法的计算过程.结合实际使用时长期公共目标选择的难题,提出了多目标GLS法来估计雷达的系统误差,能充分利用监视空域内的短期公共目标.通过仿真,验证了多目标GLS法在减少计算量的同时,能保证算法的有效性.利用目标优选和数据融合的方法构造的合作校准法,把组网雷达两两配准的结果进行融合,进一步提高了估计精度.仿真结果显示,在提高径向误差估计精度的同时,合作校准法能大幅度提高角度误差估计的精度.     

单脉冲雷达导引头联合检测与DOA估计算法

在雷达导引头末制导阶段,低信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)导致对目标的检测和定位性能恶化.为此,本文提出一种基于随机有限集的联合检测与DOA(Direction of Arrival)估计算法.该算法在单目标伯努利滤波器框架下,基于点目标扩展函数对经过低门限判决后的数据构建目标观测方程,在天线和视线混合坐标系下建立状态变量描述,求解状态向量微分方程并对其离散化得到离散时间差分方程,经过状态误差分析得到状态转移模型,再经过粒子递归实现联合检测与状态估计.通过仿真实验,验证了该算法的有效性.与传统跟踪前检测方法对比,该算法能在低信噪比下提高检测性能和DOA估计精度.     

被动雷达导引头宽带信号时差测角方法研究

随着雷达系统的综合化,信号带宽越来越宽是雷达信号辐射源的发展趋势。宽带信号时宽带宽积大,具有时差估计精度高的优势。利用该优势,研究了基于时差估计的无源导引头测角方法。利用傅里叶变换将宽带信号时差估计转换为频率估计获得较高的精度。通过理论推导出来该方法的时差估计精度表达式,进一步得出测角精度表达式。针对不同信号带宽做了时差估计精度仿真,以及不同时差精度、不同入射角情况下的测角精度仿真。仿真结果表明,该方法相对于干涉仪测角方法,不需要解相位模糊并且能够显著提高宽带信号测角精度。     

2D 雷达组网目标高度估计方法

为解决2D 雷达不能测量目标高度参数的问题,提出一种2D 雷达组网目标高度估计方法。利用2 部雷达 对同一目标距离和方位角测量的冗余信息进行目标高度的初步估计,通过定义贴近度、一致性测度、一致性测度均 值、一致性测度方差和变异系数来确定不同雷达组合初步估计高度值参与数据融合的权值,利用不同雷达组合初步 估计的目标高度值以及参与数据融合的相应权重进行目标高度的融合估计。基于典型算例对所提算法进行验证。结 果表明：该算法能解决目标高度问题,具有一定的理论意义和较好的应用价值。     

双基多输入多输出雷达准平稳目标空间定位算法

针对现有双基多输入多输出(MIMO)雷达目标定位算法不适用于准平稳目标的问题,提出了双基多输入多输出雷达准平稳目标空间定位算法。该算法利用目标的准平稳特性和旋转不变特性估计参数(ES-PRIT)方法来估计目标相对于发射阵列和接收阵列的二维角度,从而实现对准平稳目标的空间定位。仿真验证表明：该算法不需要多维谱峰搜索和参数配对,具有较小的运算量,并能对消空间阵列噪声,适用于更广泛的未知噪声背景和低信噪比环境。     

机载多传感器协同跟踪与辐射控制研究

为了提高作战飞机的隐蔽性,提出了一种基于信息熵的机载多传感器管理与辐射控制方法,给出了基于辐射控制的机载多传感器系统协同跟踪方法。根据跟踪过程中距离估计信息熵与距离测量熵进行比较来实时控制雷达辐射,用序贯和IMM联合滤波算法对目标进行跟踪。对利用该方法的机载多传感器目标跟踪性能进行了仿真分析,仿真结果证明了该方法的合理性和有效性。     

一种水下静止平台对目标运动参数的联合估计方法

针对方位-频率目标运动分析在水下静止小平台上的应用,提出了一种基于方位- 频率测量的目标运动参数联合估计方法。该方法以最小二乘估计算法估计结果作为卡尔曼滤波估计算法的初值,解决了迭代初值对卡尔曼滤波估计算法的估计性能影响较大的问题,从而提高了算法的收敛速度和估计精度。湖试结果表明：该算法具有较好的估计性能,可以作为解决水下静止平台对目标被动定位问题的一种有效方案。     

雷达系统误差协同配准算法研究

雷达系统误差的配准方法受公共目标选取、目标运动预测、异步时间对齐等因素的影响，在实际应用中受到较大限制。利用数据链网络的通信功能和时间同步功能，论文提出了一种协同的配准算法，利用飞机自身构造的虚拟坐标系，获得配准的高精度基准源，实现对雷达的有效系统误差估计。算法基于Kalman滤波器实现，对存储和计算能力要求不高并具有良好的收敛性能，其估计精度较好，而且对采样周期没有要求，符合数据链和战术互联网的实际传输要求。     

基于最佳线性无偏估计的双基地雷达走位方法

利用坐标转换后的伪测量值，根据最佳线性无偏估计原理，提出一种双基地雷达目标的定位方法并给出了算法定位误差的Cramer-Rao理论下限表达式，在不同噪声条件下对算法进行仿真计算，结果表明该方法可以显著提高双基地雷达目标的定位精度，其理论下限和仿真结果都明显优于最小二乘方法。     

基于雷达扩展目标的速度矢量估计方法

针对引信段相对匀速直线运动的目标,提出了基于雷达扩展目标多散射点特性估计速度矢量的方法。通过导引头雷达测量得到多散射点的多普勒速度、角度等信息,利用最小二乘法便可在一个观测周期内快速准确地估计目标速度矢量。该估计值可用于爆炸点和引爆时间预测,从而极大地提高引信性能。仿真结果验证了该方法的有效性。针对引信段相对匀速直线运动的目标,提出了基于雷达扩展目标多散射点特性估计速度矢量的方法。通过导引头雷达测量得到多散射点的多普勒速度、角度等信息,利用最小二乘法便可在一个观测周期内快速准确地估计目标速度矢量。该估计值可用于爆炸点和引爆时间预测,从而极大地提高引信性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

匹配滤波器失配下的双基地多输入多输出雷达多目标角度估计

提出了基于匹配滤波器失配的双基地多输入多输出（MIMO）雷达多目标角度估计算法。建立了存在时延、多普勒频率补偿误差情形下的双基地MIMO雷达模型。采用交替迭代的思想,将发射角、时延补偿误差和多普勒频率补偿误差的参数估计问题转化为一个二次规划问题并求解出发射角。用ESPRIT算法估计目标的接收角,并且实现了收发角度的自动配对。仿真实验证明了ESPRIT算法的有效性。此外在附录中推导了本文信号模型下的克拉美罗界。提出了基于匹配滤波器失配的双基地多输入多输出（MIMO）雷达多目标角度估计算法。建立了存在时延、多普勒频率补偿误差情形下的双基地MIMO雷达模型。采用交替迭代的思想,将发射角、时延补偿误差和多普勒频率补偿误差的参数估计问题转化为一个二次规划问题并求解出发射角。用ESPRIT算法估计目标的接收角,并且实现了收发角度的自动配对。仿真实验证明了ESPRIT算法的有效性。此外在附录中推导了本文信号模型下的克拉美罗界。     

基于边带最大化准则的频偏与定时联合盲估计方法

基于边带最大化准则，提出了一种频偏与定时联合盲估计方法。深入分析了频偏对边带定时算法的性能影响，将边带定时算法与基于迭代实现的共轭自相关频偏估计算法有机融合，实现了大频偏条件下频偏和定时的联合盲估计。理论分析和计算机仿真结果表明，该方法不需要信号调制方式、多径衰落信道等先验信息，且具有收敛速度快、计算复杂度小等特点。     

多径效应下MIMO雷达的DOA估计算法

为了应付当前雷达面对的严峻挑战,多输入多输出（MIMO）雷达应运而生。随着MIMO雷达技术的发展,改善MIMO雷达的DOA估计性能显得越来越重要。鉴于此,利用ESPRIT算法,在收发共置的均匀线阵MIMO雷达模型基础上,考虑信号多径传播环境,针对单信源情况对算法进行了推导。仿真实验表明,所介绍的算法可以有效估计多径传播情况下单信源的方位信息,使MIMO雷达的DOA估计性能得到改善。     

战场侦察相控阵雷达波束调度研究

战场侦察相控阵雷达在强地杂波环境下对机动性目标跟踪和边跟踪边搜索(TAS)波束调度策略是当前研究的热点。利用地面杂波和目标路径等先验信息,建立了杂波环境下地面交互多模型联合概率数据互联(GIMMJPDA)多目标跟踪算法,在区分目标威胁度、不同威胁目标跟踪精度的基础上实现目标动态的TAS波束调度。经目标态势仿真验证,基于GIMMJPDA目标跟踪算法、高威胁优先级和目标跟踪精度基础上的战场侦察相控阵雷达TAS波束调度策略具有高的时间利用效率。     

雷达/红外复合导引头信息融合技术研究

多模复合寻的制导技术已成为精确制导武器的发展方向,采用雷达/红外双模制导模式,可有效提高制导系统的精度。多传感器数据融合技术是双(多)模寻的制导的关键技术之一。对雷达/红外复合导引头数据融合研究现状进行了讨论,包括目标跟踪融合的关联和估计、数据对准、航迹关联、航迹融合、目标识别;并讨论了这些算法的基本原理、相关技术及方法、存在的问题和研究方向。     

给定辐射时间限制下的雷达辐射时机最优规划研究

研究了给定辐射时间限制下的雷达辐射时机最优规划问题,以目标状态估计误差协方差的迹为优化目标函数,建立了雷达辐射时机最优规划模型,推导出了最优规划准则。研究结果表明,给定一段时间内辐射时间限制下,雷达辐射时机点越集中于该段时间终点,目标状态估计误差越小。在该准则下,提出了一种基于协方差控制的雷达实时辐射控制方法,利用预测协方差门限和滤波协方差门限对雷达的辐射进行实时控制。仿真结果表明,提出的方法能很好的控制雷达辐射对目标进行跟踪,雷达辐射时间与预测协方差门限和滤波协方差门限有关,可以根据跟踪需求设置不同参数来控制雷达辐射。得出的结论对雷达辐射控制及提高目标估计精度有一定的理论和实际意义。     

遥测雷达数字化设计与仿真系统

针对遥测雷达搜索、跟踪海上慢速目标的过程,通过计算机仿真的方法对遥测雷达系统进行研究。基于遥测雷达系统的各部分组成,针对各组成部分的特点采用模块化的方式对遥测雷达的各功能进行仿真,实现各部分功能的独立化。采用反射内存实时网的方式,将遥测雷达各功能部分互联,形成完整的遥测雷达系统。通过全遥测雷达系统的联合仿真,在计算机上实现遥测雷达各项功能。该软件创造性的实现了全遥测雷达系统的仿真,为实现运动雷达监测海上慢速目标的技术可行性提供了有力佐证。