基于分数低阶矩的干涉阵列米波雷达稳健测高方法

限制米波(VHF)雷达低角测高性能的关键因素是波束宽及复杂多径反射信号。该文提出倒T形干涉式阵列以扩展阵列孔径和增加阵列自由度(DOF),并提出基于分数低阶矩(FLOM)的干涉阵列米波雷达低角稳健测高算法。该算法针对复杂多径信号中非高斯分布的散射分量,从理论上证明分数阶协变矩阵(CM)仍保留阵列流形结构特征,并结合2维空间平滑技术实现分数阶协变矩阵的解相干,再由双尺度酉ESPRIT算法实现稳健低角测高。最后从理论上提出干涉阵列的3区基线设计法。实验结果验证干涉阵列与测高算法的有效性与正确性,说明干涉阵列提高了低角目标分辨性能,也说明了分数低阶矩增强了低角测高算法的稳健性,并验证3区基线设计法的理论正确性。     

基于子空间投影的双基地地波超视距雷达直达波抑制方法

双基地地波超视距雷达采用岸基阵列发射正交频率编码信号,舰载单根全向天线接收回波信号.由于发射站全方位辐射能量以及接收平台运动,不能直接采用已有的如发射置零、旁瓣对消等技术来抑制直达波.该文结合该雷达特点以及自适应置零技术,提出基于子空间投影的直达波抑制方法并对其性能进行分析.该方法利用接收端等效信号构造直达波子空间的正交投影矩阵,对接收信号进行投影,从而抑制直达波干扰.仿真和实测数据结果表明,该方法能对直达波干扰进行有效抑制.     

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。     

多载频MIMO雷达的空时超分辨算法

该文建立了多载频MIMO (Multi-Carrier-Frequency MCF-MIMO) 雷达的信号模型,指出信号预处理后在接收端形成一个阵元数为NtNr的等效阵列(Nt, Nr分别为发射和接收阵元数),推导出窄带情况下导向矢量是发射和接收导向矢量的kronecker积,并针对该特点提出了采用空时2维MUSIC方法来实现距离和角度的超分辨,从而提高在多目标环境中目标距离以及角度的估计精度。推导了距离和角度估计的Cramer-Rao界,并仿真研究了估计性能与信噪比、快拍数和波达方向的关系,最后给出了面阵情况下3维空时超分辨的仿真结果,验证了该算法在面阵多维情况下的有效性。     

舰载无源综合脉冲孔径雷达干扰抑制

该文对舰载无源综合脉冲孔径雷达工作中的射频与非平稳多径干扰性质进行了分析。在此基础上,根据射频干扰相关性质,使用拉伸处理后部分正距离单元和所有负距离单元内的回波数据,利用距离余弦加权估算待检单元内射频干扰统计特性,然后根据干扰功率强于雷达回波的先验信息,对待检单元回波进行特征分解后滤除干扰成分。同时,针对多径传播产生的非平稳干扰,在保持海杂波主成分统计特性不变条件下,通过构造空域与快时间域的二维滤波器对非平稳干扰进行抑制。最后,实测数据结果表明了分析与方法的正确有效性。     

岸-舰双基地综合脉冲孔径雷达的初始相位校准及误差分析

岸-舰双基地综合脉冲孔径雷达(SIAR)由于收发分置且接收站在运动平台上而不能采用物理链路进行同步。该文提出了在接收站利用直达波对每路发射信号的初始相位进行校准,从而综合得到发射方向图。分析了信号的截断、离散化、DFT对频率的离散化、接收平台运动、多径效应、GPS定位误差等对初相校准的影响以及补偿方法。通过计算机仿真数据以及外场实测数据的分析与处理,证明了这种方法的可行性。     

一种高稳定性频率源的低接近载波相位噪声的测量方法

针对高稳定性频率源在收发共用及收发分置系统中的广泛应用,而传统的对普通频率源的分析方法已不适用于高稳定性频率源,建立了高稳定性频率源的信号模型,提出了一种基于中频采样的测量高稳定性频率源的低接近载波相位噪声的方法.该方法先通过中频采样和信号预处理得出频率源的相位起伏值,然后采用匹配滤波精确搜索并补偿高稳定性频率源输出信号的一阶频差和二阶频差,再计算获得高稳定性频率源的中短期频率稳定度和低接近载波相位噪声.最后给出了针对某雷达高稳定性数字频率源实测数据的分析结果.     

基于FFT的双基地综合脉冲孔径雷达发射阵校准

本文结合高频岸-舰双基地综合脉冲孔径雷达(SIAR)的特点,利用接收到的直达波信号以及全球定位系统(GPS)测得的接收站位置信息,提出基于FFT的发射阵增益、相位以及位置误差校准方法.仅存在增益和相位误差时,校准需已知一个接收站方位;增益、相位和位置误差都存在时,需要三个接收站方位.文中推导了对这三个接收站方位的要求,研究了接收平台运动和存在多径效应时的校准方法,分析了GPS角定位误差对校准的影响.计算机仿真表明了该方法对发射阵的增益、相位以及位置误差具有良好的校正性能.由于无需精确校准的辅助阵元或方位精确已知的辅助信源,并且运算量小,该方法易于工程实现.     

超分辨算法在米波雷达测高中的应用

简要介绍了超分辨算法实现测高的基本原理,以及采用超分辨算法开展的米波雷达测高试验情况,给出了若干淡水反射面条件下的外场试验数据。试验统计结果表明：在满足一定信噪比的条件下,采用空间平滑＋最大似然超分辨处理法可有效提高米波雷达在低仰角的测高精度。     

干涉阵列米波雷达的低仰角高精度估计方法

针对米波雷达低仰角估计的难题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,提出了干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法．该方法首先利用干涉结构扩展阵列孔径,再将常规的空间平滑算法推广到干涉阵,提出了干涉阵的空间平滑方法,然后应用其实现低仰角多径信号的解相干,最后利用双尺度酉ESPRIT算法得到低仰角的高精度估计．仿真结果和实测数据验证了干涉阵列的前后向空间平滑方法及干涉阵列的高精度低仰角估计方法的有效性,并分析了该方法存在的信噪比门限与基线模糊门限的产生原因．