利用时—频分析进行合成孔径雷达运动目标成象的研究

本文研究了利用时－频分析方法进行合成孔径雷达运动目标成象的若干问题，分析了三种时－频变换方法－短时傅里叶变换，小波变换和Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布（ＷＶＤ），提出只有ＷＶＤ才能满足要求，针对ＷＶＤ的双线性特性所造成的交叉不项干扰问题，提出用Ｈｏｕｇｈ变换来抑制交叉项。实验证明，即使在信噪经很低时，ＷＶＤ和Ｈｏｕｇｈ变换结合的方法仍能提供很好的检测性能。     

WVD瞬时频率无偏估计研究

通过检测Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布的峰值估计信号瞬时频率的方法，对常幅、线性高超尖信号是无偏的。本文利用该估计器估计调幅－调频信号瞬时频率时发现：如果信号满足Ｂｅｄｒｏｓｉａｎ定理，那第调幅对瞬时频率估计没有影响。从而，扩展了ＷＶＤ频率估计器的无偏条件。     

一种基于互局部化Wigner—Ville分布的瞬时频率估计

本文提出一在于互局部化Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布（Ｃｒｏｓｓ Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕ－ｔｉｏｎ，Ｘ－ＬＷＶＤ）的迭代瞬时频率估计方法，以解析方法分析了无噪声情况下该方法的收敛性。用计算机仿真方法比较了在噪声背景中其与谱图（Ｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍ）峰值检测、Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布（Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ Ｄｉｓａｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ＷＶＤ）峰值检测的     

舰载高频地波雷达(OTHR)平台运动对回波信号调制机理的研究

 本文基于高频地波舰载OTH(Over-The-Horizon)雷达后向散射回波信号的物理模型,在理论上分析并导出了揭示雷达平台运动、雷达系统参数、目标物理属性以及目标运动特性之间内在联系的舰载高频地波OTH雷达回波信号在Doppler域里的频谱展宽方程;深入分析了高频地波舰载OTH雷达平台运动对雷达回波信号高频相位的调制机理及平台运动对回波信号Doppler频谱结构的影响;推导了雷达平台运动与不同物理尺寸目标及不同运动状态目标相互作用的动态几何关系;给出了在雷达平台运动条件下静止面目标、静止点目标及运动面目标和运动点目标的回波信号频谱展宽表达式.这些基本关系式构成了在高频地波舰载OTH雷达系统中对海浪杂波特性和目标特性进行分析和研究及在展宽的一阶Bragg海浪谱中实现舰船目标分辨与检测的重要理论基础.文章最后通过对实测数据的分析与测量,证明了所得出的数学关系式的正确性.     

海洋杂波对主频雷达检测海面上低速目标的影响

由ＢａｒｒｉｃｋＨＦ雷达海洋回波散射截面方程出发，求出单位波束宽，单位海域的海浪回波散射截面。并用一天线口径为２．５ｋｍ，分辩率为１．５ｋｍ的雷达系统，研究了海杂波对ＨＦ雷达检测海面上雷达截面积为３０ｄＢｍ＾２的小船目标和５０ｄＢｍ＾２的大船的目标的影响。     

多功能HF雷达海洋回波谱模拟软件

介绍了一种多功能的ＨＦ雷达海洋回波谱模拟软件，该软件是基于Ｂａｒｒｉｃｋ一阶，二阶ＨＦ雷达海洋散射截面方程并考虑了影响海洋因波Ｄｏｐｐｌｅｒ谱的多个因素编制而成的。     

DDS的杂散抑制技术及其在频率捷变频雷达中的应用

介绍了一种新利用数字直接频率合成器（ＤＤＳ）作变频率基准源的捷变频雷达锁相本振源的方法，针对ＤＤＳ的输出杂散电平严重影响重雷达回波这一问题，提出了一种采用频率可控声表面波滤波器组技术，有效地将ＤＤＳ的杂散电平从原来的－３０ｄＢ降低至－６５ｄＢ。该技术已在非相参捷变频雷达数字锁相本振中成功地得到应用。     

WVD用于SAR运动目标检测和成象的参数估计

本文基于联合时间频率二维分布的研究方法，探讨了ＷＶＤ（Ｗｉｇｎｅｒ－ＶｉｌｌｅＤｉｓｔｒｉｂｕ－ｔｉｏｎ）变换用于合成孔径雷达运动目标检测和成象的可行性，给出了能得到运动目标精细成象的参数估计方法，并对多点目标和面目标情况下ＷＶＤ存在的问题进行了研究。计算机模拟验证了算法的有效性。     

一种通用雷达信号模拟器的设计与实现

分析了雷达信号回波的主要特点，研究比较了多种雷达信号模拟器的体系结构，提出了一种通用雷达信号模拟器的实现方法。该方法采用通用计算机产生雷达回波数据，采用计算机的ＤＭＡ控制方式完成回波数据的传输，采用Ｄ／Ａ变换器产生视频回波信号，并通过锁相环路产生中频回波信号。这种方法具有极大的灵活性和通用性，只要改变计算机的软件，就可以实现不同体制雷达回波的模拟，解决了硬件设计和软件算法中的关键技术问题     

前向散射雷达海面目标探测信号建模与分析

无人装备的兴起对当前海上防御造成了重大挑战,传统雷达成本高、系统复杂;前向散射雷达（FSR）具有结构简单、功耗小、成本低等优点,通过组网可以实现对海面要地目标大范围的探测监视。海浪的起伏变化和多径干扰会对海面目标的回波特性产生非常大的影响,本文分别给出了海浪起伏和多径干扰下目标的FSR回波信号模型,然后通过仿真实验对两种模型下目标的回波特性进行了比较,最终确定了多径干扰是低风速海浪下影响海面目标回波信号的最关键因素。      

天发舰收高频雷达一阶海杂波电磁散射特性分析

天发舰收高频雷达是对传统固定平台条件下天地波雷达系统的延伸,由于舰载平台运动和传播信道中电离层的影响,使得一阶海杂波谱呈现出更多特点.本文根据Walsh模型中一阶电场方程,推导得到了天发舰收传播模式下一阶海面散射截面积的解析表达式.然后,根据表达式对不同因素对一阶谱的影响进行仿真分析.仿真结果表明雷达工作频率、舰载平台运动和电离层水平漂移运动是引起一阶海杂波谱多普勒展宽的主要原因,风向主要影响一阶海杂波谱的形态变化,而这一特点为根据一阶海杂波谱进行海洋遥感提供了可能.     

高频地波舰载超视距雷达的海杂波对消

高频地波超视距雷达在舰载条件下探测舰船目标面临着诸多挑战.其中之一是雷达平台运动导致的一阶Bragg谱线的展宽将淹没多普勒频率落入此展宽区的目标.本文首先利用合成孔径原理分析了展宽谱的性能.在此基础上,论证了通过空间滤波对消海杂波而留存目标回波的实际可行性.最后给出的实验结果进一步证明了本文所提方法的有效性.     

Influence of high-resolution processing on background noise distribution in ship-borne radar

When a high-resolution algorithm is applied in a ship-borne radar, its non-linearity and distributional characteristics before high-resolution processing determine the distributional characteristics of background clutter after high resolution and detector design afterwards. Because background noise before high-resolution has physical significance, the statistical model of first-order Bragg lines and second-order components of sea clutter is put forward. Then, by using higher order cumulative quantity's statistical verification of actual measured data, it is concluded that the background noise before high resolution conforms to normal distribution in a ship-borne radar. The non-linearity of the high-resolution algorithm means that the background noise after high-resolution processing conforms to non-normal distribution. Non-normal-distributed clutter mainly includes Weibull, lognormal, and K-clutter. Rayleigh clutter can be seen as a special case of Weibull clutter. These clutter types have different statistical characteristics and can be discriminated by recognition of clutter characteristics. The numerical domain's distribution after high-resolution processing is determined by an improved, minimum entropy, clutter characteristics recognition method based on the AIC rule, namely, a two-parameter domain-scanning method. This identification method has a higher recognition rate. It is verified that the background noise after high-resolution by pre-whitened-constrained-MUSIC conforms to lognormal distribution.     

Introduction to space-time adaptive processing

The detection of slowly moving targets by air- and spaceborne MTI radar is heavily degraded by the motion-induced Doppler spread of clutter returns. Space-time adaptive processing (STAP) can achieve optimum clutter rejection via implicit platform motion compensation. The fundamentals and properties of STAP applied to air- and spaceborne MTI radar are summarised     

基于频域多通道图特征感知的海面小目标检测

海洋物理环境和电磁环境日趋复杂,海杂波背景下的微弱慢速小目标检测始终是一个研究难点和重点。海面小目标的雷达散射截面积小、回波能量低,传统基于能量的检测方法存在性能瓶颈。基于特征的检测方法聚焦于提取纯杂波和目标回波的差异性特征来实现目标检测,且有效提升了检测性能。该文利用回波数据间频域中幅度的关联性,将图论的方法引入到特征检测中。首先将实测数据进行块白化处理,对海杂波进行一定的抑制,然后在频域提取各多普勒通道下的数据,借助图的处理方法,构建所提取数据的距离邻接矩阵,再转换为拉普拉斯矩阵。该方法计算不同时间序列下拉普拉斯矩阵的最大特征值,并将其与刻画频域能量信息的相对多普勒峰高进行融合,得到新的检验统计量来区分纯杂波和含有目标的回波。通过全相参的X波段(IPIX)实测数据验证,该文所提方法的检测性能更为优越。     

稳健的机载预警雷达多通道海杂波抑制方法研究

在机载预警雷达对海洋背景运动目标的探测过程中,雷达平台的高速运动状态使得海杂波多普勒谱发生严重展宽现象,影响目标的检测性能。针对此问题,空-时自适应处理是一种有效的杂波抑制技术,该技术利用杂波的空-时2维耦合特性进行杂波抑制。但相对于陆地杂波而言,海杂波的内部复杂运动特性使得杂波空-时谱发生展宽现象,导致杂波多普勒频率与空间锥角不再保持一一对应关系,从而影响杂波抑制效果。针对海杂波的运动特性,该文提出一种稳健的基于子空间投影的杂波抑制处理算法,所提算法通过滤波凹口自适应展宽技术和先滑窗滤波后自适应处理技术来提高杂波抑制的稳健性。最后通过仿真的海杂波数据和实测海杂波数据验证了所提算法的有效性。     

天波超视距雷达海洋回波谱特性研究

根据高频电磁波与海面相互作用产生Bragg谐振散射的特性,首先对一阶和二阶海杂波的产生机理进行了理论分析,然后结合Barrick提出的一阶、二阶散射理论对海洋回波谱进行了模拟。最后详细地研究了洋流、海态、雷达工作参数、电离层等因素对海洋回波谱的影响,并在天波超视距雷达体制下,建立了其海洋回波谱多普勒频率模型,为全面研究海杂波及天波超视距雷达目标检测提供了理论依据。     

天波雷达电离层相位污染模式认知与分析

电离层相位污染模式认知是天波超视距雷达电离层污染校正准确性的基础。由于电离层的复杂性和模式的不准确性，已有算法在实测数据处理中校正效果不佳。为了提高电离层相位污染校正的准确性，对电离层相位污染模式的分类开展研究，给出电离层相位污染统一模型，分析了3种不同模式的电离层相位污染对海杂波回波多普勒谱一阶Bragg峰的影响，仿真分析验证了3种相位污染均使海杂波回波多普勒谱一阶Bragg峰展宽，将纯正弦模式的相位污染进一步细化分类，为电离层相位污染的分类校正方法研究提供参考。     

舰载雷达天线方向图拟合方法的研究

本文在把阵元间幅相不一致性归结为阵元方向图畸变基础上,提出利用海杂波作为定标源对方向图进行拟合的几种方法.文中详细叙述了利用最小二乘法及总体最小二乘法对方向图进行拟合的具体方法.模拟结果表明总体最小二乘法是几种方法中的最优方法.     

高频超视距混合天地波雷达海杂波特点分析

采用天波发射、地波接收混合体制模式的高频超视距雷达,由于收发站分置,使得其一阶海杂波谱与单一模式下相比呈现出不同的特点。该文简单介绍了这种混合体制雷达的系统构成和工作原理,针对这种体制特有的几何结构推导了其定位原理,结合这种雷达的电磁波传播路径和收发分置的工作模式,推导了一阶海杂波多普勒频率的理论计算公式,分析了一阶海杂波随不同方位而变化的现象,并通过实测数据对理论分析结果进行了验证。