频率步进和脉冲多普勒复合测速研究

毫米波频率步进(Step-Frequency)雷达是一种距离高分辨率雷达.实现运动目标的距离高分辨必须进行运动补偿,故提出了一种基于频率步进和脉冲多普勒体制复合测速的方法.仿真结果表明该方法测速精度高,抗噪性能好,算法简单,速度快.     

调频步进信号高速运动目标径向速度精确测量技术研究

 针对调频步进信号高速运动目标径向速度影响合成距离像问题,提出一种复合测速方法.首先利用窄带跟踪距离的微分值对回波进行速度补偿和包络移动,其次对正正步进频率信号进行相关处理并构造跟踪回路以实现速度粗略估计和跟踪,然后再利用跟踪速度微分值补偿加速度,最后对正负步进频率信号进行相关处理,实现速度的精确测量.仿真结果证明了该方法的可行性.     

调频步进雷达高速运动目标距离像合成方法研究

调频步进信号具有作用距离远、硬件实现简单的特点,在现代雷达目标识别中具有明显优势。该文推导了调频步进信号合成距离像的原理,分析了目标运动对合成距离像的影响。为了克服调频步进信号回波对目标运动敏感的缺陷,提出一种脉冲重复时间可变的调频步进信号,通过对脉冲重复时间预先设计来消除目标速度与频率的耦合效应,并通过回波对消技术消除目标加速度对合成距离像的影响,给出了该算法对脉冲重复时间的精度要求。仿真结果证明了算法的有效性。     

步进频率信号相位对消合成运动目标距离像

研究了步进频率信号运动目标成像新方法。首先推导了步进频率信号合成扩展目标距离像原理;基于离散傅里叶变换理论,分析了运动导致的步进频率信号合成距离像失真,提出了相位因子对消合成运动目标距离像方法。新方法不需要估计运动速度。仿真结果证明了该算法效果。     

一种逆V频率步进雷达的速度估计方法

分析了目标径向运动对频率步进雷达一维距离成像的影响,推导了回波信号各相位项在距离成像中的作用,研究了逆V步进信号正负步进帧之间距离成像的区别,并在此基础上提出了一种基于一维距离像相关的速度估计方法.详细介绍了该方法的原理及其处理流程,并对其速度估计性能进行了理论分析与仿真实验.仿真结果表明,该方法测速精度高,抗噪性能较好.与同类算法的对比分析表明该方法具有运算量小、便于实时处理的特点.     

采用频率步进信号的多目标三维空间定位算法

频率步进信号是发射载频步进变化的子脉冲串合成的大带宽信号,具有较高的距离分辨率,阵列天线是借助阵列信号处理的空间谱估计提高方位分辨率。提出了一种利用频率步进信号和十字接收阵列对多目标进行三维空间定位的新方法。该方法充分利用了频率步进信号的特点,通过空时域MUSIC算法和自适应波束形算法对多目标的方位和距离二维参数进行估计,最后应用简单的关联算法,实现多目标三维坐标的估计。该方法仅需要一维谱峰搜索,计算量适中,能实现目标的方位和距离估计结果的自动配对,且有较高的分辨率。计算机仿真试验结果证实该方法的有效性。     

跳频脉冲雷达目标的距离-多普勒成像

该文采用跳频脉冲信号作为成像雷达信号形式,研究了一种雷达等效转台目标距离-多普勒成像的新算法。与常规步进频率雷达傅里叶变换成像算法相比,该算法具有多普勒不模糊范围大的特点,因而克服了步进频率雷达成像算法容易产生多普勒混叠的缺点。计算机仿真结果表明了该算法的有效性。     

调频步进雷达自测速方法研究

提出一种基于一阶相位差分的调频步进雷达自测速方法,对其无模糊测速范围和测速精度进行了理论分析,从计算量和测速精度2个方面比较分析了一阶相位差分法、最小波形熵法和最小脉组误差法3种步进频自测速方法。仿真结果表明文中方法的测速精度优于最小波形熵法,与最小脉组误差法相当,且计算量小于后2种方法,也不存在最小脉组误差法对发射信号频率调制的特殊要求。     

基于变PRT步进频信号对运动目标同时测距和测速的方法研究

摘要:高分辨雷达信号及其相应的信号处理方法的研究,对于多目标分辨以及目标高分辨成像与识别都有着重要意义,步进频率雷达信号作为一种重要的高分辨雷达信号,已经得到了广泛的应用。本文介绍了一种变脉冲重复周期（PRT）步进频信号,同时分析了该信号具有消除回波信号中由目标运动带来的二次相位项的特点,并通过发射正负跳频的两帧变脉冲重复周期（PRT）步进频信号,提出了一种对运动目标同时进行测距和测速的方法。对于步进频信号在多目标环境下的应用,针对现有方法的不足,研究了一种利用变脉冲重复周期（PRT）的步进频信号,对各目标的距离和速度同时测量的方法。通过对在两帧信号得到的两幅距离像中各目标的位置关系发生变化和不发生变化的两种情况的分析,给出了本文提出的方法的适用条件。通过恰当的选择步进频信号参数,可以通过本文提出的方法同时测出各目标的距离和速度信息。最后通过计算机仿真结果表明,本文提出的方法正确,并且有效可行。      

基于峰值特征匹配的运动补偿算法

针对步进频率信号成像的多普勒敏感特性,提出一种基于峰值特征匹配的运动补偿新算法。从2帧距离像中分别提取所有可能的散射中心,构建其直方图不变描述,通过匹配确定目标真实散射中心,由对应匹配散射中心间的平移距离估计速度,然后进行运动补偿。仿真实验表明,新算法测速精度高,具有较好的抗噪声、抗干扰(杂波尖峰和虚假散射中心)性能。     

圆锥扫描正负频率步进雷达角度信息提取方法

在实际雷达系统中,通常采用正负频率步进信号代替常规频率步进信号,以解决该体制对速度的敏感性。圆锥扫描频率步进雷达的角度信息完全体现在目标回波的幅度信息中。文中给出了圆锥扫描正负频率步进雷达角度信息提取方法,推导了详细公式,并从噪声、泄漏、弹体旋转等多角度分析了影响测角精度的因素,给出相应的解决办法。理论分析和仿真结果表明,圆锥扫描正负频率步进信号的角度信息提取方法是切实可行的,角度测量精度虽受到诸多非理想因素影响,但可以通过适当的处理方法得以改善。     

针对频率步进雷达的一种灵巧噪声干扰方法

根据频率步进雷达信号处理的特点,提出一种灵巧噪声干扰方式,即将干扰机接收并储存的雷达发射信号与视频噪声相卷积,经放大后转发,以获得匹配处理增益。分析了频率步进雷达信号的时频特性,阐述了灵巧式噪声干扰的机理,进行了干扰效能分析。理论和仿真结果表明,该灵巧噪声干扰能够有效干扰步进雷达信号,具有很高的干扰功率的利用率。     

HPRF脉冲多普勒频率步进雷达信号处理与参数设计

频率步进雷达是一种距离高分辨雷达,传统的处理方法是采用频时转换(IDFT)获得目标的一维距离像,实际上其处理也可以采用时频转换(DFT)的方式进行,这时也可把频率步进雷达看作是一种载频跳变的脉冲多普勒(PD)雷达.采用这种分析方法的优点是,在高重复频率(HPRF)的情况下,可以通过雷达系统的参数设计和信号处理,同时获得不模糊的测速性能和距离高分辨性能,并解决HPRF PD雷达的距离模糊问题.本论文在分析频率步进雷达时频转换(DFT)处理的基础上,给出了HPRF PD频率步进雷达系统参数设计准则及频时耦合的解决方法,以及距离模糊问题的解决方案.理论分析和仿真结果证明,这种雷达体制可以同时获得不模糊测速和距离高分辨性能.     

步进频率雷达基于二次速度估计的高分辨距离像成像算法

随着雷达成像技术日新月异的发展,高分辨率距离像在其中所占据的地位越来越高。本文首先推导了步进频率雷达高分辨距离像的成像原理,然后在分析影响步进频率雷达高分辨距离像成像质量的两个主要因素后,采用两次速度估计的方法解决了步进频率雷达在成像时的速度补偿问题,即先进行快速傅里叶变化获得估计范围再利用脉组求和准则进行精确速度估计。同时根据实际雷达系统的测试结果的特点,使用相位解卷绕方法完成成像前相位误差的校正。最后利用试飞院提供的雷达实测数据和仿真实验论证了该步进频率雷达高分辨距离像成像算法的可行性与正确性。      

一种调频步进频雷达高速目标成像的新算法

线性调频子脉冲步进频信号已经在雷达ISAR成像中获得了一定的应用。文中提出了线性调频步进频雷达在低信噪比条件下对高速目标ISAR成像的一种新方法。该方法首先对同频点脉冲应用Keystone变换校正距离走动并进行相参积累以获得高信噪比,从而在较高信噪比下精确估计目标平动速度并有效实施速度补偿,然后通过步进频处理合成距离维高分辨,从而提高了ISAR成像质量。通过理论分析与计算机仿真证明了文中方法的有效性。     

Costas编码跳频宽带雷达信号测速技术研究

 频率步进雷达固有的时延－多普勒耦合现象严重影响了运动目标的距离－速度二维联合分辨率.使用具有近似"图钉型"模糊图的跳频脉冲串信号可以消除时延－多普勒耦合,从而同时获得距离和速度的高分辨特性.本文首次推导了跳频脉冲串信号统一形式的模糊函数,分析了编码跳频信号的模糊性和分辨特性,并针对宽带信号下的高速目标提出了一种新的Costas编码跳频信号STRETCH处理方法,有效抑制了传统方法的高旁瓣问题.仿真实验表明Costas编码跳频信号具有较好的测速以及高分辨距离成像性能.     

正交频分LFM信号MIMO雷达的距离维高分辨

MIMO雷达即多输入多输出雷达,发射时分为多个子阵,每个子阵发射的信号载频相差固定频率并满足正交关系,其信号模型及处理方法类似于步进频率雷达。由于信号之间的正交性,利用匹配滤波提取出不同频率的发射信号分量,然后相参合成实现距离维高分辨,同时还可以完成测速、测距和相参积累等功能。首先给出了MIMO雷达的信号模型,然后分析了正交频分线性调频信号的互相关特性,推导出了距离维高分辨合成处理的数学模型,分析了速度对合成效果的影响及解决方法,最后通过仿真实验证明了理论分析的正确性。     

基于数字锁相环的步进频率脉冲信号实现

本文介绍了一种基于数字锁相环的雷达步进频信号实现方法,并给出实现方案和研制结果。