平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离（多普勒测量）、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

圆弧面换能器参量阵的研究

本文介绍了对有可能应用于探海底沉积物的参量阵用换能器的结构设计与声场特性的研究。得到了低频(6～8kHz)的参量信号,声波束的水平方向性图的半功率点波束宽度为20°左右,垂直方向性图的半功率点束宽为10°左右。参量阵声纳比通常的线性声纳具有低频、高指向性、宽带和尺寸小、重量轻等优点,而圓弧面换能器在水平方向的参量波束有较小的副瓣,并且便于波束旋转、搜索目标。本文还介绍了圆弧面换能器与发射机间阻抗匹配问题。这些内容对设计实用的圆弧面换能器具有重要的指导意义。     

正切调频信号分辨率的分析

由于正切调频信号能很好地解决主瓣宽度与旁瓣电平高的矛盾，目前在脉冲压缩雷达中获得广泛的应用，用模糊函数对正切调频信号进行分析，研究了正切调频信号参数的变化对距离分辨率和速度分辨率的影响。     

基于反褶积的探地雷达高分辨率处理方法

为了降低探地雷达探测过程中衰减、频散及其他干扰所造成的影响,提出一种基于反褶积技术的探地雷达高分辨率处理方法.该方法建立在地层系统响应模型基础之上,通过从原始记录中求取地层频谱校正因子,对原始记录的频谱进行校正,达到改善探地雷达剖面记录,提高探测分辨率目的.地层频谱校正因子决定了地振频谱校正方法应用效果的好坏,通过研究因子的求取和选择方法,对比分析校正前后的频谱和剖面情况,同时与尖脉冲反褶积和带通滤波的应用效果做比较,结果表明:地层频谱校正方法相对于传统的尖脉冲反褶积和带通滤波方法更能改善整个剖面的信噪比,提高深部信号的分辨率.     

一种基于反褶积的探地雷达高分辨率处理方法

为了降低探地雷达探测过程中衰减、频散及其他干扰所造成的影响,提出了一种基于反褶积技术的探地雷达高分辨率处理方法.该方法建立在地层系统响应模型基础之上,通过从原始记录中求取地层频谱校正因子,既而可以对原始记录的频谱进行校正,达到改善探地雷达剖面记录,提高探测分辨率目的.为了更好的了解这种基于反褶积技术的探地雷达高分辨率处理方法,从原理到最后的应用效果都给予了详细的介绍,同时还与尖脉冲反褶积和带通滤波的应用效果做比较,结果表明,地层频谱校正方法相对于传统的尖脉冲反褶积和带通滤波方法更能改善整个剖面的信噪比,提高深部信号的分辨率.     

高分辨SAR成像线性调频信号脉冲压缩补偿方法

为解决工程上高分辨合成孔径雷达(SAR)成像存在强目标旁瓣较高、分辨率不够、信噪比较差等表观质量问题,分析了SAR信号处理中线性调频脉冲压缩的时频特性,指出了制约高分辨SAR成像性能的宽带调频信号脉冲压缩的因素;对照SAR系统工作流程,详细讨论了目前工程上解决方案存在的问题,提出了基于相位误差的多项式拟合补偿方法,并对脉冲压缩效果进行了定量分析;最后在SAR成像表观质量改善上进行了工程验证.     

宽带测向阵列结构设计方法

文章提出能在宽带范围内不模糊测向的阵列结构设计方法.该方法采用粒子群优化算法,对阵列设计允许区域进行优化,使得阵列有较高的测向精度.通过不模糊条件与最小阵元间距条件对优化结果进行筛选,取得既能满足不模糊条件,阵元最小间距又大于指定值,并有较高测向精度的阵列结构方式.实验结果表明,该方法设计的阵列在宽带范围内取得较高测向精度与分辨率的同时,能突破最小阵元间距不大于半波长的限制,有效地减小了阵元互耦效应,为增大传感器孔径以便侦察低功率密度信号提供可能.     

基于广义功率谱密度的分布压缩宽带频谱感知

为实现在Alpha稳定分布噪声下宽带频谱感知,扩展了传统功率谱密度概念,提出广义功率谱密度的概念,在此基础上提出基于广义功率谱密度的分布压缩宽带频谱感知。此方法能有效地抑制Alpha稳定分布噪声。首先,将接收的宽带信号进行分数低阶处理,计算自相关函数,再结合压缩感知原理将分数低阶自相关向量压缩和融合重构,最后经傅立叶变换得到广义功率谱密度。仿真结果表明,该方法具有良好的宽带功率谱密度估计性能,在Alpha稳定分布噪声下能较好地完成宽带频谱感知。     

圆环形阵元阵列的三维指向性比较

根据换能器基阵的指向性理论,对圆环形阵列进行分析,采用数值方法,对48个相同的圆环形阵元组成的矩形形式阵列和线阵列组合圆周阵列的指向性进行三维仿真。仿真结果表明,矩形形式阵列的指向性差异会随着长宽比的增大而增大,但同一矩阵形式阵列的指向性随着声频增高而变好;线阵列组合圆周阵旁瓣幅值最小,指向性最优。     

三列不同相位原波形成的参量阵声场研究

参量阵能生成低频、高指向性声束,在海底地层剖面测量、掩埋目标探测与识别、水下通信等水声工程领域有着广泛的应用。理论研究表明,当三列原波相互作用时,能形成具有两个差频分量的参量阵辐射系统,但尚未有文献对受原波相位影响的多频参量阵声场进行系统分析。基于此,本文综合计算精度和效率的需求,借鉴算子分离思想,利用时频域相结合的方法求解KZK方程,实现对三列不同相位原波相互作用形成的参量阵声场的描述。计算结果表明:参量阵差频信号的声压幅值随着原波相位的改变而改变,并且原波相位均为零时,两个差频分量的声压幅值最大。最后进行了试验研究,实验结果与仿真结果吻合较好。     

New smart noise jamming of radar signal frequency modulation

A new frequency modulation smart noise jamming technique is proposed against the radar linear frequency modulation(LFM) signal and pulse compression processing.The jamming signal is acquired by modulating the received radar signal frequency with gause white noise.It can produce frequency domain deceptive jamming and Doppler frequency narrowband noise jamming according to the gause white noise bandwidth.This smart noise jamming signal has much correlation with the radar signal, can get a high pulse compression gain after matched filtering and raising the jamming power efficiency.     

LFM信号调频非线性测试技术

表面声波（ＳＡＷ）器件所产生的大时宽大频宽的线性调频信号在脉冲压缩雷达、逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）等设备中得到广泛的应用,其调频线性度对设备性能有着重要的影响,因此测量ＳＡＷ器件所生线性调频信号的调频线性度就成为评价该器件性能的关键技术。信号频率是线性调制,其相位就是平方率调制,在调制时间（脉冲宽度）内,信号相位将变化几千个３６０°,在这么大的测量数据中,使测量精度为几度十分困难。本文利用ＨＰ８５     

宽带LFM信号去斜率数字脉压方法性能分析

在宽带LFM信号数字脉压中,去斜率数字脉压方法能有效地降低采样率,但是受到目标回波信号与参考信号的时延差的限制,只能作局部脉压处理。同时目标回波信号与参考信号的时延差和目标多普勒频率的变化,对去斜率数字脉压结果有一定的影响。该文通过理论分析和较全面的仿真,定量地分析了去斜率数字脉压中目标回波信号与参考信号时延差和多普勒频率的变化对数字脉压性能的影响,为工程应用中合理选择信号带宽、采样率和目标回波信号的时延提供了参考。     

高高度脉冲压缩雷达高度表设计实现

依据高高度雷达高度表实际应用, 给出了基于脉内线性调频脉间二相编码波形的S波段脉冲压缩雷达高度表系统以及子系统的设计实现方法. 结合整机性能飞行验证试验, 给出了实际地貌条件下接收机、信号处理脉冲压缩输出及其处理结果, 并针对试验结果进行分析. 试验结果表明, 高高度脉冲压缩雷达高度表具有非常高的测高性能, 其各项技术指标达到了设计要求.     

暂态信号相控参量阵的研究

本文研究了暂态信号的相控参量发射阵.用所得的理论对传播衰减、方向特性及波形随距离和相控角的变化进行了数值计算,并用平板阵进行了系统的实验.理论结果与实验结果基本上取得了一致.     

一种用于TOPS SAR-GMTI的空时自适应处理方法

针对在循序渐近对地扫描合成孔径雷达(TOPS SAR)模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的脉冲重复频率(PRF)条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊问题,提出了一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制.经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用空时自适应处理(STAP)方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善.同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,而直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现.为了避免出现这一现象,可利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,能有效避免虚假目标的产生.同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

改善DDS输出LFM信号谱质的方法

分析了直接数字合成的相位截断杂散、幅度量化误差杂散和DAC非线性杂散的分布规律。根据这些噪声分布特点,提出了一种利用设计合理的外围电路和选择合理的控制字的方法,提高了直接数字合成技术产生的线性调频信号的频谱纯度,并用直接数字合成芯片AD9854设计了线性调频信号合成器。实验结果表明,用该方法产生的线性调频信号在带宽达30 MHz时,无杂散动态范围达到了62 dB,改善了近10 dB。     

Chirp-Rate Resolution of Fractional Fourier Transform in Multi-component LFM Signal

Distinguishing close chirp-rates of different linear frequency modulation (LFM) signals under concentrated and complicated signal environment was studied. Firstly, detection and parameter estimation of multi-component LFM signal were used by discrete fast fractional Fourier transform (FrFT). Then the expression of chirp-rate resolution in fractional Fourier domain (FrFD) was deduced from discrete normalize time-frequency distribution, when multi-component LFM signal had only one center frequency. Furthermore, the detail influence of the sampling time, sampling frequency and chirp-rate upon the resolution was analyzed by partial differential equation. Simulation results and analysis indicate that increasing the sampling time can enhance the resolution, but the influence of the sampling frequency can be omitted. What’s more, in multi-component LFM signal, the chirp-rate resolution of FrFT is no less than a minimal value, and it mainly dependent on the biggest value of chirp-rates, with which it has an approximately positive exponential relationship.     

一种新的频域带宽合成的斜视高分辨SAR成像方法

针对步进频信号带宽合成存在相位跃变的问题,提出一种新的频域带宽合成方法.由于雷达与目标相对运动是导致合成频谱相位跃变的主要原因,因此,该方法根据雷达与目标相对运动的斜距形式对各个子脉冲引入的相位误差进行补偿.文中采用了改进的步进频数据处理方法,首先对子频带进行脉冲压缩,然后进行带宽合成、二次距离压缩及徙动校正,从而避免了子频带进行徙动校正后对带宽合成的影响.在完成带宽合成后,采用调频变标(Chirp Scaling,CS)算法得到了斜视二维高分辨合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像.为了证明该方法的有效性,给出了仿真及实测数据的处理结果.由理论仿真与实测数据的对比分析可知,该方法有效地实现了窄带步进频信号合成宽带信号.