基于匹配傅里叶变换的相位解污染算法

电离层的不稳定性会造成天波雷达回波信号频谱扩展,进行相干积累之前需要进行电离层相位解污染处理,抑制回波频谱展宽。传统的 HRR（Hankel Rank Reduction）算法解污染算法需要已知回波中的信号成分,由于实际信号的复杂性,获得该先验知识比较困难,先验信息不足时估计效果不好。注意到接收回波中杂波噪声比很高,可以直接采用三次相位函数来分段拟合回波信号,然后基于匹配傅里叶变换估计相位污染函数,能获得准确的估计结果。仿真结果表明,相比传统的 HRR 算法,该算法不需要已知回波信号成分,具有更好的电离层相位解污染效果。     

基于混沌同步的新型测距算法研究*

基于chuas混沌系统的混沌雷达测距方法对噪声比较敏感,针对该问题,提出基于Colpitts新型混沌雷达测距方法。在发射端,发射正弦信号调制的混沌信号,接收端通过混沌同步恢复出带有距离信息的正弦信号,通过比较两个正弦信号的相位,从而测出目标距离信息。此外,通过Hilbert变换,进一步提出了测距改进方法。最后,与基于chuas的测距方法相比,该方法抗噪声能力强,测距精度得到了提高。仿真结果验证了上述方法的有效性。     

基于核方法的探地雷达目标特征提取方法

把核方法引入探地雷达目标特征提取中,先对雷达特征数据进行基于核的非线性变换投影到高维空间;然后在高维空间应用传统的探地雷达目标特征提取方法（LDA方法和PCA方法）提取雷达数据特征。对PCA、LDA、基于核方法的PCA和基于核方法的LDA四种探地雷达目标特征提取方法进行对比研究,对实测数据处理的结果表明：无监督的学习方法不适合探地雷达目标特征提取,所提基于核方法的LDA探地雷达目标特征提取方法效果最好。并详细阐述了基于核方法的LDA探地雷达目标特征提取方法。     

一种基于稀疏降维的STAP方法

目前降维的空时自适应处理（STAP）运算量大,并且辅助通道选取比较固定。针对该问题,提出了一种基于稀疏降维的STAP方法。该方法首先用传统的方法选择与待检测角度-多普勒通道邻近的多个通道作为辅助通道,实现初步降维。然后,基于天波雷达的海杂波信号具有低秩特点,提出进一步用稀疏滤波优选训练样本的方法,该方法基于稀疏正则化原理,寻找稀疏的滤波权向量,从而自适应地选择性能更好的辅助通道。对天波雷达实测数据的处理结果表明,与已有的降维STAP相比,所提方法的杂波抑制性能提高了6.17dB。     

基于单脉冲测角理论的相位中心计算方法

对于不规则阵元分布的相控阵天线,其相位中心计算问题一直是一个工程难题。目前常用的相位中心计算方法有移动参考点法、相位梯度法、最小二乘法等。这些方法都是从相控阵天线的方向图远场的电磁特性来分析的,没有充分利用天线阵元分布的对称特性,运算时多次使用近似导致累计误差较大。目前大型相控阵雷达天线的阵元排布大多呈现对称分布特点,如铺路爪雷达和丹麦眼镜蛇雷达等。针对这些具有子阵对称特性的天线阵列,提出一种基于相位和差测角的相位中心计算方法。该方法从阵列信号处理的角度出发,先求出和波束输出值,再求出俯仰差波束输出值和方位差波束输出值;然后在波束指向角和目标来向角相差不大的条件下,用和波束值分别与俯仰差波束值...     

天波雷达电离层污染校正与海杂波抑制

在天波超视距雷达（OTHR）中,舰船目标的多普勒频率与海杂波谱接近,电离层污染会导致海杂波频谱展宽,从而淹没邻近的舰船目标信号。考虑到电离层污染会导致OTHR回波信号的相位缓慢变化,提出了采用相位梯度法对回波信号进行电离层污染校正;利用污染校正后的海杂波可以近似为两个单频信号之和这一特点,提出了应用奇异值分解来实现对海杂波的抑制。仿真结果表明,文中算法可以有效地校正电离层污染,抑制海杂波,显著提高信杂比,从而有效解决强海杂波对舰船目标的遮蔽问题。与现有的HRR—SVD算法相比,文中算法可以适用于相干积累时间较长和电离层污染较大的情况,防止残留的海杂波形成虚警,提高了OTHR对海杂波附近舰船目标的检测能力。     

基于正斜率增益放大的新型中频放大电路

在目前车流量雷达的中频电路设计中,基本上是采用同增益放大电路来放大中频信号,导致中频输出信号和中频输入信号的动态范围相同。由于受限于后端的信号处理能力,所以能够检测到的中频输入信号的动态范围较小,探测距离有限,使得车流量雷达通常只能同时检测4车道。针对该问题,提出采用正斜率增益放大电路来放大中频信号,可有效地减小中频电路输出信号的动态范围,便于后端的信号处理,能够检测的中频输入信号的动态范围也就比以前更大,从而有效提高了探测距离,使得车流量雷达能够同时检测8车道。实测结果证明了所提正斜率增益放大电路的有效性。     

基于FPGA的直接数字频率合成器的优化设计

介绍了DDS的基本工作原理,针对传统DDS存在的主要问题,提出了基于流水线结构的累加器和基于波形对称的ROM优化设计,并在开发软件QuartusⅡ上仿真,验证了优化设计的正确性。不仅提高了系统的运算速度,而且也节省了硬件资源。     

混沌二相码的性能分析

混沌二相码由于其抗干扰能力和低截获性能,适宜作为雷达信号。Logistic序列是常见的用于产生二相码的混沌序列,其自相关函数旁瓣较低,但是带内功率谱波动较大、互相关函数峰值较高。针对这一问题,选取混沌特性较好的四种混沌序列产生二相码,从多个方面进行分析比较。仿真结果表明,利用Chebyshev映射得到的混沌调相信号在保持自相关函数旁瓣较低的条件下,可以获得更平坦的带内功率谱和更好的互相关性能。     

OTHR低信噪比下的机动目标检测算法

在天波超视距雷达(OTHR)中,采用短时间相干积累时,可以提高数据率和检测效能,减小电离层污染。但采用短时间相干积累时,目标信噪比往往较低,检测难度较大,而机动目标的多普勒扩展进一步增加了目标的检测难度。传统的机动目标检测算法利用基于高阶模糊函数(HAF)的多普勒补偿算法来提高机动目标的可检测性,但由于HAF多次用到非线性变换,而每次非线性变换都会损失部分信噪比,因此对输入信噪比要求较高,难以适应于更低信噪比环境下的机动目标检测。将机动目标回波建模为三阶多项式相位信号,采用一种低非线性度的运动参数估计方法并结合多普勒补偿算法对目标回波进行处理,仅需要一次相位降阶操作,减少了信噪比损失,降低了对输入信噪比的要求。经过仿真验证,该算法的输入信噪比门限为-3dB,而HAF算法的输入信噪比门限为3dB。