步进频率雷达目标运动补偿方法研究

介绍了步进频率信号及目标运动对合成一维距离像的影响,分析步进频率雷达中目标运动补偿的思路,在此基础上提出应用最小脉组误差准则对步进频率信号进行速度补偿的方法,对该方法进行分析和仿真,证明该方法具有较高的实用价值.     

步进频率MMW雷达小波变换目标成像方法

提出一种改进的调制型高斯小波分析方法，探索了毫米波雷达步进频率信号小波变换当中小波尺度与目标距离的对应关系，可进行任意距离范围和步进的功率谱分析，并提出目标分阶段的成像方法。该方法与一般小波变换相比减少了运算量，同时获得较为精确的一维距离像，从而更有利于目标定位与跟踪。     

径向运动对频率步进雷达目标距离像影响的新理解

在对运动目标距离像相位调制因子的物理意义深入理解的基础上,利用驻定相位原理得到了运动目标距离像的峰值位置和目标初始位置、速度、加速度的解析关系;对径向运动引起的二次相位干扰项、三次相位干扰项对距离像的影响给出了更准确的理解,详细给出了各调制项对应的偏移量和展宽量的理论表达式;通过分离各相位调制项的方法,实验验证了理论推导的正确性.该分析结果有助于理解运动目标距离像变化的真正原因,进而有助于针对不同的情况进行相应的后续处理.     

步进频率雷达目标的运动参数估计

文中分析了目标运动对步进频率雷达相参合成目标一维距离像的影响 ,并在此基础上提出了一种以最小脉组误差为准则的最优运动参数估计方法 .仿真结果表明 ,该方法测速精度高 ,对噪声的影响具有一定的稳健性 ,且计算量较小 ,便于实时处理 .     

频率步进雷达高速目标运动补偿新方法

针对频率步进雷达对高速目标进行距离成像的问题,提出了一种基于时域二维复相关的运动补偿新方法,以克服回波包络剧烈走动对运动补偿性能的影响,并进一步扩大速度估计的不模糊范围以适应高速条件。该方法利用二维快速逆傅里叶变换(IFFT)获取相关函数,从而在高、低分辨维同时实现目标速度估计,运算量不高,抗噪性能好。针对低重频频率步进雷达,仿真对比了典型方法在不同速度和信噪比条件下的性能,验证了文中所提方法的有效性。     

目标径向运动对步进频率雷达影响的分析与仿真

步进频率雷达具有较长的相干时间，因而对目标的运动较为敏感。文中分析了目标在匀速径向运动和匀加速运动情况下，运动对步进频率雷达回波相位的影响。详细分析了速度造成的耦合时延及二次相位干扰项、加速度造成的二次、三次相位干扰项对雷达成像以及分辨率的影响，分析由此造成的图像峰值降低，回波发散，甚至图像分裂，并用MATLAB语言对其进行了仿真。仿真结果也验证了分析的正确性。     

步进频率雷达目标去冗余算法

本文分析了不同参数对步进频率雷达系统性能的影响,在此基础上提出了两种目标去冗余算法:舍去点迹提取法和同距离选大点迹提取法,分析了两种算法的优缺点,给出了相应的数学公式;对不同算法进行了计算机仿真;文章最后简要介绍了实际雷达系统的试验情况,并采用实测的雷达数据验证了理论分析的正确性.     

频率步进雷达信号的多普勒性能分析

综述了目标运动对频率雷达信号的影响。将频率进信号的多普勒特性分解为几个基本因素，详细分析了各部分对合成处理距离输出的不同影响。计算了不同情况下需要进行目标运动补偿的最小速度变化单元，讨论了距离率补偿的方法。     

基于窄带步进频率的旋转目标三维ISAR成像

针对窄带发射信号,该文提出了基于步进频率的高速旋转目标三维成像方法。在运动补偿的前提下,首先利用单距离匹配滤波在子脉冲内进行二维逆合成孔径雷达像,然后结合CLEAN技术估计散射点参数,利用此参数在多个步进信号之间及多个距离单元内分别进行ISAR成像,最后利用频域距离合成技术在距离向实现高分辨,从而实现三维成像。该方法避免了旋转目标所引起的多普勒变化对距离合成的影响,能有效提高距离分辨率。多个散射点目标的仿真验证了该方法的有效性和可行性。     

调频步进雷达ISAR成像方法

针对调频步进雷达的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)成像问题,提出了一维距离像和ISAR成像的分步补偿方法.通过优化雷达系统参数,在保证抽取损失和伪峰幅度在容许范围内的同时最大化了一维距离像的速度补偿误差容限.一维距离像运动补偿参数通过拟合子脉冲包络对齐的平移量获得,当拟合脉冲数足够多时,估计精度在一维距离像的速度补偿误差容限以下;对目标一维距离像进行包络对齐和相位聚焦完成ISAR成像的运动补偿.最后,通过仿真分析验证了算法的可行性.     

一种调频步进雷达目标的运动补偿方法

介绍了调频步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,分析了在调频步进雷达中进行运动补偿的思路,在此基础上提出了一种采用频率步进雷达中最小脉组误差准则的速度估计方法对调频步进雷达中运动目标进行速度估计和补偿的方法。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法具有可行性,并兼有测速精度高、抗噪声性能强的优点。     

一种步进频率雷达目标高分辨距离像拼接算法

步进频率信号脉冲综合后存在两种成像冗余,本文分析了他们对一维距离像的影响,提出了一种距离像拼接算法:局部同距离取大法,该方法在目标进行像拼接时利用了高分辨距离像冗余信息,因此对静止目标以及运动目标均有效。对仿真数据和外场实测数据的处理均验证了该方法的有效性。     

稀疏正则化在双基地ISAR距离成像中的应用

双基地逆合成孔径(ISAR)成像中,一维距离像的分辨率因双基地角的存在而下降,为解决此问题,研究了双基地ISAR的一维距离成像算法。在分析复基带回波稀疏特性的基础上,将一维距离像的生成问题转化为噪声环境下信号的稀疏分解问题。利用可任意调节的时延单元构建冗余基,基于L曲线准则估计正则参数,最后利用推广的正则化FOCUSS算法估计复基带回波的稀疏分解系数,并据此生成目标的一维距离像。一维距离像分辨率取决于构建稀疏分解冗余基的延时单元,据此解决了双基地角对距离分辨率的限制问题,仿真实验验证了算法的有效性。     

空间目标双基地ISAR成像的速度补偿研究

以空间目标双基地ISAR成像为背景,研究了空间目标双基地速度估计与速度补偿问题。首先推导了高速空间目标宽带LFM信号双基地回波表达式,针对中频直接采样匹配滤波非相参双基地ISAR,研究了高速运动对二维成像的影响,通过目标双基地速度估计,构造补偿相位项,实现高速目标双基地回波速度补偿。在分析双基地测速误差对速度补偿及二维成像影响的基础上,提出了窄带测距粗测速度解模糊与窄带回波时频分析精测速度相结合的空间目标双基地径向速度估计方法。仿真表明了分析的正确性。     

调频步进雷达运动目标信号处理的新方法

调频步进雷达是一种距离高分辨率的雷达体制,但是会产生目标冗余的问题.目标抽取算法就是消除这种冗余,提取目标真实位置的方法.对于这种雷达体制,目标运动是影响其性能的主要原因.本文分析了目标抽取算法的特点及速度、速度估计误差对此方法的影响.为克服速度造成的包络走动影响,本文提出了一种改进的目标抽取算法。这种方法在可以准确估计目标速度时具有很好的性能,但是随着速度估计误差增大,性能有所下降.本文给出了速度估计误差的界限,以便尽量减少速度估计误差引起的问题.此外,本文还提出了另一种幅度内插的方法,很好地解决了速度估计误差造成的距离耦合时移问题.计算机仿真的结果验证了理论分析的正确性.这两种方法,尤其是后面幅度内插的方法,可以解决调频步进雷达运动目标处理的关键问题,为这种雷达体制的实用化奠定了基础.     

一种新的频率步进信号速度估计方法

该文介绍了频率步进信号处理的基本原理,分析了相对运动速度对频率步进信号的影响,在此基础上提出了一种新的频率步进信号的速度估计方法,通过计算机仿真验证了上述方法的有效性。     

应用FRFT的调频步进ISAR低信噪比成像方法

调频步进逆合成孔径雷达(ISAR)在低信噪比(SNR)下采用距离-多普勒(R-D)成像算法时,必须有效进行包络对齐和相位聚焦,但是在目标运动未知的情况下,采用普通方法很难解决这个问题。利用调频步进雷达的粗距离像信号为慢时间域的线性调频(LFM)信号这一特点,通过对若干个连续子脉冲串的分数阶傅里叶变换(FRFT)谱图进行等距滑动叠加的方法,解决了单个子脉冲串的FRFT 谱图在低信噪比下被噪声淹没的问题。通过搜索叠加后的FRFT 谱图,可以估计出目标运动参数,然后利用目标运动参数估计值构造出补偿函数,从而实现了包络对齐和相位聚焦。由于FRFT 有快速算法,计算速度与快速傅里叶变换(FFT)相仿,所以算法的参数估计步骤运算效率较高,易于工程实现。仿真结果显示该算法可以获得较为理想的成像结果,验证了算法的有效性。