机载脉冲多普勒雷达DBS成像实验研究

脉冲多普勒雷达是现代战斗机普遍采用的一种典型雷达体制。多普勒波束锐化（DBS）已成为机载脉冲多普勒雷达在空／地工作模式中对地面进行高分辨成像的有效途径,因而受到了国内外广泛的重视。本文首先分析了DBS技术的基本原理及其实现步骤,针对载机惯导参数误差较大的实际情况,应用本文提出的新的多普勒质心估计算法－－“曲线拟合相位较正叠代算法”,对某型脉冲多普勒雷达的实测数据进行了成像处理实验研究,给出了实测数据的DBS成像结果,证明了处理过程的有效性。     

宽带高斯型功率谱噪声信号相关特性分析

宽带噪声雷达具有良好的抗干扰和低截获性能.传统的窄带相关函数由于忽略了运动目标的多普勒色散效应而无法准确分析宽带信号的相关特性.本文以宽带噪声调频雷达测量高速目标为研究背景,推导了宽带相关函数均值的解析表达式,并对其进行了仿真验证.在此基础上分析得出,当多普勒色散积较大时宽带相关函数具有双峰特性,并揭示了其产生原因,指出了双峰位置与多普勒色散积及相对带宽之间的关系.为宽带高斯谱噪声雷达的分辨力和检测性能分析以及系统的参数设计提供了理论基础.     

基于共轭噪声组的宽带噪声雷达机动目标参数估计

宽带噪声雷达参数估计时通常会采用宽带互模糊函数的方法,但是在处理机动目标时这种方法需要在距离、速度及加速度3维搜索而导致运算量巨大,为此该文提出一种基于共轭噪声组的机动目标参数估计算法。该算法首先根据回波伸缩效应预设多路通道,每路通道截取固定长度的噪声组内信号进行混频,然后利用分数阶傅里叶变换(FrFT)估计混频信号的多普勒相位,根据相位信息构造补偿函数,并对补偿后的噪声组信号利用频域尺度相关(FSC)算法估计回波的时延,最后联立多普勒相位及时延信息获取目标的距离、速度和加速度。该算法避免了目标参数3维搜索的过程,无需时域重构回波信号,较宽带互模糊函数方法极大地降低了运算量,整个算法都可通过快速傅里叶变换(FFT)实现,便于系统实时处理。仿真结果验证了该算法的有效性及优势。     

天波超视距雷达中短波干扰的抑制

短波电台对天波超视距雷达有时会构成严重的干扰，为此提出将随机二相码连续波雷达技术用于该雷达，以提高其抗干扰性能。本文分析了线性调频和相位编码体制天波超视距雷达对抗短波干扰的性能，并进行了计算机仿真。结果表明随机二相码天波超视距雷达比线性调频天波超视距雷达可具有更强的抗短波干扰能力。     

基于多重频脉冲串信号解速度模糊的研究

针对双重频解速度模糊系统中,信号参数选择不合理导致解速度模糊存在量化误差的问题,推导了双重频解速度模糊的量化要求。为了增大最大不模糊速度,该文提出多层解模糊系统,提出了一种四重频脉冲串解速度模糊的模型,推导了四重频信号脉冲个数的下界,并简化为了三重频脉冲串信号模型。仿真验证了理论推导的正确性。     

分布式多入多出雷达相干处理二维分辨率分析

研究了分布式多入多出(MIMO)雷达相干信号处理时的横向与纵向分辨能力。利用抛物线拟合法计算模糊函数在横、纵两个方向上切割图形的主瓣宽度,进而推导出该类型雷达横向和纵向分辨率的数学表达式。通过对表达式的分析,讨论了影响分布式MIMO雷达二维分辨率的因素,得到一些系统设计和阵列布置的准则。最后通过仿真验证了分辨率数学表达式和理论分析结果的正确性。     

随机噪声连续波SAR的性能分析

随机噪声连续波合成孔径雷达具有十分优良的低截获特性、抗干扰特性和电磁兼容性等,因此受到越来越广泛的关注。介绍了一种功率谱为高斯型的随机噪声连续波SAR的信号形式。通过理论分析和计算机仿真,给出了这种信号的距离分辨率、距离向峰值旁瓣比、积分旁瓣比及抗干扰等性能。仿真结果表明:在相同的条件下,这种随机噪声连续波SAR比LFMCW SAR具有更低的峰值旁瓣比、更好的距离分辨能力和抗干扰性能。     

一种基于最小熵准则的新的自聚焦优化算法

最小熵方法是合成孔径雷达自聚焦算法的一种,但此方法搜索最优多普勒调频率时需要在整个设置区间搜索,计算量较大。基于最小熵准则,利用图像熵与多普勒调频率的关系,提出了一种新的自聚焦优化算法。该方法利用二分法在整个设置区间能快速搜索到最优多普勒调频率,从而大幅度地降低了运算量。实测数据处理结果证明了此方法的有效性。     

噪声调频复合单频连续波雷达空间高速目标的探测

噪声调频连续波雷达由于发射信号无周期,具有理想的图钉型模糊函数,没有周期性距离模糊和速度模糊,从原理上非常适合在轨探测远距离的超高速空间目标。该文采用插值法建立了噪声调频连续波高速目标回波模型,提出噪声调频复合单频连续波雷达采用校正距离走动的“匹配参考信号”进行相参处理的方法,实现跨距离门积累从而提高距离主旁瓣比;针对多个目标的检测采用FFT-IFFT逐个“Clean”的办法,进一步提高检测目标动态范围。仿真结果表明所提出的方法是有效可行的。     

UWB MIMO近场成像雷达稀疏阵列设计方法研究

传统方法设计近场高分辨成像雷达的阵列时,往往需要大量且分布密集的阵元,这样的设计会带来巨大的开销和制作工艺要求高等问题。为了避免上述问题,本论文将MIMO与UWB相结合,提出了一种基于等效相位中心原理设计UWB MIMO近场成像雷达稀疏阵列的方法,并对等效相位中心近似带来的误差做了补偿。然后通过数值仿真工具(FDTD)进行仿真,考察了设计的阵列的波束方向图,并分别对单个点目标和分布式目标进行成像,仿真结果验证了该阵列设计方法的有效性和应用于近场高分辨成像的可行性。