不同信道条件下的跳频信号时差估计方法

时差估计是跳频信号跟踪定位系统中的关键组成部分。针对平坦衰落信道和频率选择性衰落信道2种情况分别研究了跳频信号的时差估计方法。结论表明信道模型对跳频信号时差估计精度影响较大。在平坦衰落信道条件下,多跳信号能同时实现观测时间和带宽上的积累,从而可以获得远高于频率选择性衰落信道的时差估计精度。但在频率选择性衰落信道条件下,多跳信号只能实现观测时间的积累而不能实现带宽上的相参积累。     

基于频域数据矩阵奇异值分解的宽带测向算法

文中提出了一种新的宽带信号测向算法。利用宽带阵列数据时间一带宽乘积大的特性，构造一个频域数据矩阵，对其进行奇异值分解，应用子空间的方法进行一维谱峰搜索，就得到来波方向的估计值。仿真实验结果证明了算法的有效性，并且给出了方向估计精度、分辨率与信噪比、快拍数、相对带宽之间的关系。     

基于均匀圆阵的步进频率信号发射波束形成

步进频率信号作为一种宽带信号,可以在降低信号处理瞬时带宽的条件下实现高距离分辨力,是一种很受关注的信号形式.文中分析了这种信号在均匀圆阵的宽角发射时波束方向的偏移情况,并提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)的波束形成方法,仿真结果证明该方法是有效的.     

基于增益可控运放的脉冲信号自动增益控制

针对脉冲激光探测系统中存在的回波幅度变化大,阈值比较电路受脉冲前沿时差影响导致距离判别精度低的问题,提出基于脉冲信号峰值电压反馈的自动增益控制方法,利用峰值电压采样,反馈控制电压形成,压控增益调整来实现信号增益的可控。通过仿真和实验验证:证明该方法能够解决宽动态范围下脉冲信号增益自动控制问题,从而减小脉冲前沿检测时差,提高系统距离判别精度。     

基于短时傅里叶变换与相关解调的参数估计算法

针对傅里叶变换无法估计对称三角线性调频连续波信号的调制周期,短时傅里叶变换参数估计精度低的问题,提出了基于最佳频率分辨率窗宽的高斯窗短时傅里叶变换与改进的相关解调相结合的参数估计算法。该算法首先使用基于瞬时频率的窗宽倍增搜索算法获取最佳频率分辨率窗宽,其次使用高斯窗短时傅里叶变换求得对称三角线性调频连续波信号的中心频率和调制带宽,再使用改进的相关解调求出信号的调频斜率,进而求出信号的调制周期。仿真结果表明:本文算法不但提高了短时傅里叶变换对于对称三角线性调频连续波信号中心频率,调制带宽和调制周期的估计精度,而且具备良好的实时性。     

基于多站遥测数据的时差定位方法

针对低空飞行武器目标背景复杂、干扰严重,导致外测设备难以稳定跟踪、可靠定位的困难,提出了基于多站遥测数据的时差定位方法。该方法利用无线电信号传输时不同距离的时差原理,通过提取多个位置遥测站同帧数据时间差实现对武器目标的定位,并进行了平面定位测试和三维空间武器实弹测试。仿真与试验结果表明,定位精度满足测控设备跟踪引导目标的精度要求,技术可行,方法合理。     

基于二分法STFT的宽带信号检测算法研究

本文提出了基于二分法的STFT算法对宽带雷达信号进行检测。首先,对STFT方法中窗函数的选择和窗口滑动步长等关键环节进行了仿真对比分析。然后,提出了基于二分法的STFT算法,确定信号起始时刻所处数据段,并对信号起始时刻进一步测量,提高检测精度。最后,采用二分法STFT算法对带宽200 MHz的宽带LFM信号进行仿真分析,检测时间精度可以达到62. 5 ns。该算法综合考虑了计算量与检测精度要求,可对宽带雷达信号进行快速精确检测。     

基于分数阶傅里叶变换的线性调频脉冲信号波达方向估计

针对宽带线性调频脉冲信号的时宽与观测时宽不等的情况,基于分数阶傅里叶变换(FRFT)提出了一种新的中心频率估计方法,并据此对基于FRFT的MUSIC算法的波达方向(DOA)估计进行了改进。该算法利用线性调频信号在傅里叶变换域良好的能量聚集性,分析了脉冲信号中心频率随着脉冲信号在观测时间内位置的变化规律,并修正了中心频率估计的方法。在相应的分数阶傅里叶域,构造分数阶傅里叶域的方向向量,利用MUSIC算法进行DOA估计。数值仿真验证了该算法对方位估计的有效性,并仿真分析信噪比（SNR）和脉冲信号时间宽度对方位估计结果的影响。随着SNR的增大、脉冲信号时间宽度的增加,方位估计方差减小。     

基于高分辨距离像的单脉冲雷达三维成像方法研究

线性调频步进信号因其大的时宽带宽积及较低的采样率在高分辨雷达中倍受关注,单脉冲体制的雷达高精度测角在精确制导武器中应用越来越广泛.利用线性调频步进信号高分辨测距、单脉冲技术进行测角,从而形成基于扩展目标的合成高分辨距离-方位-俯仰三维像.仿真实验证明,此种成像方法可以得到较精确的目标散射中心的方位、俯仰角以及散射强度信息,对实现精确制导技术有着重要的理论意义和应用参考价值.     

基于互相关和MUSIC算法的时延估计

为了避免相位干涉仪测向技术中存在的模糊问题,提高宽带信号时延估计的测量精度,把互相关和多重信号分类算法结合,引入到频域时延估计领域,研究了互相关MUSIC算法.利用互相关技术可消除非相关噪声,检测概率增加,减小了运算量.仿真结果表明,该算法具有较高的估计精度,较强的抗噪性和较强的鲁棒性,适用于电子对抗领域中的时延估计.     

单脉冲雷达主动测角与被动测角的建模与仿真

文中通过对回波信号、噪声调频干扰信号、热噪声信号以及单脉冲雷达角跟踪系统各电路模块的数学建模,在Matlab下对主动测角与被动测角情况进行了仿真和比较,得出被动测角误差大于主动测角误差的结论.该结论为进一步提高单脉冲雷达跟踪噪声源测角精度提供依据.     

一种多信号时差估计的子空间方法

针对在同一时段、同一频带上多目标发射信号的情况下常用的测定信号到达时差的时域测定方法和频域测定方法性能恶化甚至失效的问题,提出了一种测定多个时频混叠信号到达时差的方法;利用3个或3个以上的无线电接收机接收信号、测定时频混叠的多个信号到达各接收机之间的时差,可在一定程度上满足抗干扰、多目标同时无线电定位的应用需求。仿真实验结果表明,提出的子空间时差估计方法可较准确的估计多信号时差。     

未知包络多分量线性调频脉冲信号参数估计

针对雷达侦察中的未知包络线性调频（LFM）信号参数估计问题,基于时频分析与相干积累,提出了脉冲数、调频率、中心频率、时延和脉宽参数的估计方法。利用时频分析对脉冲数与调频率进行粗估计,结合分数阶傅里叶变换（FRFT）完成脉冲数与调频率精估计;进行局部相干积累,提取中心频率、时延和脉宽。仿真分析表明：多分量LFM信号中的强脉冲可能对弱脉冲信号的参数估计产生干扰。针对该问题,在FRFT域对强脉冲进行了遮蔽处理。推导了估计参数的克拉美劳下界,并对估计误差进行了分析,结果表明：对于多分量LFM脉冲信号,遮蔽强脉冲信号后,弱脉冲信号的脉宽估计精度可显著提高。     

基于全相位FFT的太赫兹InISAR高精度测角方法

针对传统干涉测角方法精度较低等缺点,提出一种基于太赫兹波段利用全相位FFT的改进干涉测角方法。在太赫兹波段InISAR干涉测角中,运动目标相对于不同天线的运动速度不同,二维FFT处理由于非同步采样引入相位偏差,影响测量精度。所提算法以全相位FFT算法代替传统的FFT算法,利用全相位FFT算法的"相位不变性"消除非同步采样引入的相位偏差,提高测角精度。仿真结果表明,基于全相位FFT的太赫兹测角方法可明显提高测量精度。     

一种红外与雷达信息融合跟踪算法及其性能分析

为了提高目标跟踪系统的性能,在吸收雷达和红外跟踪传感器各自优点的基础上,提出一种雷达/红外传感器信息融合方法,该方法综合了雷达测量信息全面以及红外测角精度高的特性,对雷达与红外量测进行融合形成融合量测,基于融合量测设计了状态估计滤波器。在不同假设条件下,分别对融合系统与单传感器跟踪精度进行了仿真比较。结果表明:融合系统的跟踪精度高于单个传感器的目标跟踪精度,可有效提高目标跟踪精度。     

基于先验信息的双站时差定位算法研究与精度分析

针对双被动观测站无法实现时差定位的问题,提出了基于先验信息的双站时差定位方法。介绍了该算法的定位原理和定位流程,并进行了仿真分析,通过将其定位精度的几何分布仿真结果和实际的蒙特卡洛仿真结果进行比较,可得,在相同目标的条件下,两种方法的仿真结果基本一致,验证了该算法的可行性和定位性能。该算法相对于传统的三站时差定位和双站测角交叉定位降低了系统设备复杂度,增强了时差定位的应用前景。     

基于SIAR算法的导引头角度估计系统研究

近年来,隐身技术发展迅速,采用反隐身技术是导引头发展的重要方向之一。将工作波长向低频段扩展到米波段,就将使雷达导引头具有一定的反隐身能力。针对米波天线波束宽度太宽,角度测量精度较低的情况,提出了一种新体制的米波导引头角度估计技术——基于综合脉冲与孔径雷达(Synthetic Impulse and Aperture Radar,SIAR)算法的导引头角度估计技术。米波导引头利用大的地面照射阵列孔径雷达发射正交信号,对回波信号进行多维匹配滤波,获得高精度角度测量结果,满足半主动制导测角精度要求。基于SIAR算法建立了米波导引头角度估计系统,给出了该系统的信号处理流程,讨论了SIAR算法在导引头角度估计应用中的细节。仿真实验结果证明了系统的有效性。     

一种基于三元阵的水下目标被动定位方法

提出了基于3个子阵接收信号间相关性度量的水下目标被动检测和定位方法,理论分析了该方法相对二元相关法在检测性能上的优势,并进行了检测性能和时延差估计精度方面的仿真检验。理论分析和仿真实验结果表明,与二元相关法相比,该方法在检测性能上具有不低于2 dB的优势,时延差估计精度有一定提高。     

一种新的红外激光联合跟踪滤波算法

红外跟踪与激光测距的联合跟踪系统在实际工程中得到越来越多的应用,但两类传感器采样不同步是比较常见的,从而带来了一些新问题.激光测距机的采样频率远远低于红外测角的采样频率,并非每个采样时刻都可以得到测距信息,因此,目标跟踪存在可观测性问题.提出了一种新的红外激光联合跟踪算法,即先对测角数据进行基于变长有限记忆最小二乘的预估计,然后将预估计后的测角结果与激光测距信息一起代人转换测量Kalman滤波方程中进行滤波.由于该算法有效的利用了全部测角信息,因此有利于改善跟踪估计性能.仿真实验表明,该算法具有较高的跟踪精度,且计算量较小.     

稀疏电磁对阵列到达角和极化参数估计

针对稀疏阵列测向中相位解模糊问题,提出了一种稀疏电磁对十字形阵列的到达角和极化参数联合估计算法,根据电偶极子和磁偶极子之间的旋转不变关系进行极化参数估计,利用虚拟基线解模糊得到信号到达角的高精度估计。该方法利用同一次特征分解的特征值和特征矢量自动配对,不需要额外的配对运算。仿真实验表明,本方法不仅克服了非均匀十字阵由于稀疏造成的相位模糊问题,而且大大提高了到达角的估计精度。