基于多普勒耦合估计的弹道目标测距方法

反导预警与空间监视雷达通常采用高频段、大脉宽探测远距离目标,此时距离多普勒耦合对于雷达精确测距有较大影响。同时,距离多普勒耦合的准确修正是稳定跟踪目标的必要条件,然而传统的处理方法不能适用于弹道目标等高机动目标的准确处理。本文提出了基于多普勒耦合估计的弹道目标高精度测距方法：首先采用旁路速度-加速度估计方法求解目标的径向速度,对目标测量距离进行距离多普勒耦合修正,再进行IMM-UKF滤波完成目标距离估计。该方法具有以下优势：利用当前帧的测量数据,同时考虑了目标径向加速度对于耦合的影响,提高了距离和速度的估计精度;相比跟踪时增加测速波形的方法,节约了雷达的资源,同时避免了速度测量与航迹误关联的问题;距离和速度的精确估计能够提升航迹关联成功率。仿真实验中与传统的距离多普勒耦合处理方法进行了比较,实验结果显示该方法大幅提高了雷达测距的精度。     

一种提高LFMCW体制雷达测距精度的方法

为了消除距离-速度耦合现象对LFMCW体制雷达测距模糊及精度的影响,雷达发射信号形式采用对称三角LFMCW信号,利用运动目标在上/下扫频段频谱的对称性仿真验证了单目标环境下去距离-速度耦合的有效性,提高了雷达的测距精度。针对多目标环境下对称三角LFMCW体制雷达上/下扫频段目标配对问题,提出了一种联合MTD通道检测结果与目标距离信息的方法进行上/下扫频段目标的准确配对,从而实现对多目标去距离-速度耦合。仿真结果证明了该方法的有效性。     

游标测距技术在脉冲雷达中的应用及精度分析

游标测距技术是根据脉冲雷达接收信号的相位导出径向距离测量值,也就是在雷达起始距离基础上加上相位增量对应的距离。采用游标测距技术的脉冲测量雷达可以提高雷达径向距离的测量精度,以及提高雷达探测目标的能力。文中结合游标测距原理,建模仿真,分析游标测距精度的影响因素,并通过跟踪机载应答机信号及空间目标实际验证游标测距技术在脉冲雷达平台上应用。     

一种用于LFMCW雷达距离跟踪的新方法

线性调频连续波（LFMCW）雷达在理论上有很高的测距精度,可用于对目标的距离跟踪。然而,传统的距离跟踪方法分裂波门法和距离分段处理技术对硬件都有很高的要求,往往很难实现较高的测距精度。该文针对线性调频连续波回波信号的特点,对目标回波进行加窗FFT处理,再对多散射中心进行内插,对结果进行滤波变换,从而利用信号处理的方法实现了LFMCW雷达的距离跟踪算法,具有测距精度高、抗干扰能力强等优点。文中通过仿真验证了该方法的有效性。     

一种二次雷达大气折射距离误差修正方法

大气折射误差是二次雷达测距误差中最主要的因素之一.针对目前还没有二次雷达在大气中的折射距离误差修正模型,根据工程中的检飞数据,提出了一种二次雷达大气折射距离误差修正方法.该方法根据二次雷达获得的C模式气压高度实时计算折射率,得到修正的雷达波速度,减小了大气折射误差,进一步减小了距离测量的误差,从而提高了测距精度.     

噪扰下数字化多频连续波雷达的测距模糊问题

数字化多频连续波测距雷达是一种新体制雷达.它具有能同时测定多个目标、便于同时得到目标多个运动参数等突出优点.为了解决增大最大测距不模糊距离与提高测距精度之间的矛盾,我们将会在多频雷达中采用参差频差关系进行测距,这样我们可以大大提高测距最大不模糊距离.但此时噪声对测距结果有着各种有待讨论的影响,包括:能否正确解模糊;对输入信号信噪比有何要求;理论测距精度有何变化;直至对参差系数有何要求等.数字化多频雷达的这些问题,本文对这些问题进行了详细的讨论,并给出了本文结论的计算机仿真结果.从而在理论上为这种雷达的深入研究提供了一个很好的基础.     

空时超分辨方法在高频地波超视距雷达中的应用

本文研究了一种新的高频地波超视距雷达目标距离以及方位角超分辨问题.在该雷达系统中,各个发射阵元采用不同的发射载频,因此目标回波信号中存在目标距离与方位角的耦合,本文提出利用这种耦合关系,采用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法获得目标距离以及方位角的超分辩,从而提高在多目标环境下测距、测角精度.仿真结果验证了该方法的有效性.     

提高LFMCW液位测量雷达精度的拟合法

线性调频连续波雷达在理论上具有很高的测距精度,然而实际系统通常是通过数字信号处理的方法,在其回波功率谱或者距离谱上获取距离信息的,因而受到采样与处理字长的限制,使得实际测距精度与其距离分辨率处于同一数量级,根据LFMCW液位测量雷达的距离谱,提出了一种曲线拟合方法,在计算量不多的情况下,可以大大提高实际测距精度。     

扫频非线性对线性调频连续波雷达测距精度和距离分辨力的影响

线性调频连续波（ＬＦＭＣＷ）雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力,但实际的ＬＦＭＣＷ雷达由于其固有的扫频非线性而使其实际的测距精度和距离分辨力下降,本文根据ＬＦＭＣＷ雷达回波功率谱的特性,从理论上分析了扫频非线性对ＬＦＭＣＷ雷达测距精度和距离分辨力的影响,为实际ＬＦＭＣＷ雷达扫频非线性的外部校正提供一个精确的理论依据。     

一种提高脉冲雷达游标测距起始距离精度方法

具有游标测距功能的相参脉冲雷达可显著提高跟踪目标径向距离的随机误差测量精度,游标测距的精度与距离初值精度与距离增量精度有关,受距离初值精度的影响较大,距离初值的系统误差及随机误差都会作为游标距离的系统误差引入到游标测距中。文中结合游标测距原理及模型,提出了一种提高脉冲雷达游标测距距离初值精度的方法,理论分析和仿真结果表明,该方法可有效减少距离初值随机误差对游标测距精度的影响,提高了游标测距精度。     

斜视SAR成像处理中多普勒频率的新应用

多普勒频率在斜视SAR成像处理中的新应用被发现.由于斜视SAR方位向采样不同、脉冲重复频率不同,而且不同的斜距目标具有不同的多普勒频率,该文从雷达信号的回波模型入手,详细分析了回波信号的瞬时方位频率和瞬时多普勒频率及距离Chirp斜率对方位频率的影响,说明在CS算法中,选择适当的多普勒频率才能进行正确的成像,点目标仿真结果表明,该方法是合理的,能有效的进行距离压缩和方位聚焦,改善成像质量.     

基于高分辨距离像的分布式协同识别方法

宽带高分辨图像是复杂突防场景下真假弹头识别最有效的特征之一。针对单部雷达无法有效估计目标真实尺寸问题,提出了基于分布式宽带雷达的高分辨一维像协同识别方法。通过多部宽带雷达协同测量,获取弹道目标同一时刻多视角下的高分辨一维距离像,利用多个视角的径向尺寸协同估计目标真实尺寸。仿真分析了典型突防场景下,双站最小二乘估计和递推最小二乘序贯协同尺寸估计方法的有效性。     

一种频谱随机非连续雷达信号的处理方法

高频地波OTH雷达工作在电磁干扰严重的短波波段 ,采用非连续频谱信号可降低电磁干扰对雷达的影响 ,但频谱的非连续性会引起距离旁瓣的升高 ,回波信号的动态范围变小 ,这种旁瓣无法用传统频域加权方法消除 ,从而导致地波雷达在多目标环境下探测弱小目标的能力降低。文中从消除信号频谱的非连续性的角度 ,介绍了一种基于线性预测方法的频谱非连续高频雷达信号的处理方法 ,较好地实现了频域不连续信号距离速度二维处理。经过预测处理后所得到的输出波形的距离旁瓣电平达到 -2 7dB ,目标的距离旁瓣得到有效抑制 ,使雷达在多目标环境下检测弱小目标的能力大大提高。     

基于时间-调频斜率分布的多普勒调频率估计

该文提出基于时间-调频斜率分布(TCD)的目标回波线性调频(LFM)信号的多普勒调频斜率估计算法。分析目标回波LFM信号的TCD表明自项和交叉项均在多普勒调频斜率处取得极大值,采用垂直调频斜率轴投影积分可以有效抑制TCD的非多普勒调频斜率交叉项及噪声,增强多普勒调频斜率项。同时,采用二次搜索方法搜索TCD投影积分量最大值保证多普勒调频斜率估计精度,有效减少运算量;理论分析表明,通过合理控制搜索步长,可以使得计算耗时在一定条件下最小。仿真实验验证了该方法的有效性,该方法具有较高的估计精度以及抗噪性能。     

高频雷达工作频率优选方法研究

高频雷达能够实现对视距外目标的探测和跟踪,有广泛的军事应用前景.随着高频雷达的不断发展,雷达工作频率优选方法成为一个重要研究课题.提出了基于信杂比最大的高频地波雷达工作频率优选准则,并对准则中的地波传输损耗和目标的雷达截面积与雷达工作频率的关系进行了讨论,最后得出频率优选方法.该方法能够针对不同类型的探测目标选出雷达最优的工作频率,对高频雷达设计和运用具有指导意义.     

基于全极化的相参雷达迁飞昆虫观测

昆虫雷达是迁飞昆虫监测的重要工具。传统昆虫雷达是非相参体制,距离分辨率低,采用旋转极化方式,测量效率低。本文介绍了一种基于全极化的相参雷达系统,该系统工作在Ku频段,采用同时全极化体制,可同时测量目标HH、HV、VH、VV极化回波,采用调频步进频波形,合成信号带宽800MHz,距离分辨率高达0.2m。雷达采用单目标校准技术,利用金属球和倾斜的金属丝作为定标体进行极化校准;采用基于散射矩阵的昆虫朝向提取方法,从昆虫主特征值向量中提取朝向;采用基于相位调制的振翅频率提取方法,通过对目标振翅回波的相位进行傅里叶分析提取昆虫振翅频率。通过外场实验,验证了雷达极化校准的有效性以及测量昆虫朝向和振翅频率的能力。      

时频联合处理方法在地波高频雷达中的应用

一般采用时域或频域的方法对雷达信号进行分析。时频联合处理方法在时间-频率二维空间对信号的特性进行分析,从而进一步得到信号频谱分量在时间轴上的分布图。因此,对于具有时变频率分量的空中目标回波而言,时频联合处理方法是一种有效的分析方法。文中简要介绍了时频联合处理方法的基本方程,采用时频联合处理方法对具有多个频谱分量的混合信号、噪声加信号和高频雷达在强海杂波背景下的空中机动目标回波信号进行了分析和说明。结果表明,时频联合处理方法的应用能大大提高高频雷达对目标的探测能力。     

改进多尺度Chirplet路径追踪算法在非线性调频信号估计中的应用

针对在低信噪比下雷达非线性调频信号(Non-linear Frequency Modulation,NLFM)瞬时频率估计精度不足的问题,提出一种基于多尺度线调频小波路径追踪算法(Multi-scale Chirplet Path Pursuit,MCPP)的拟合方法估计信号的瞬时频率。首先,该方法将时频平面分成二进制动态时间支撑区并形成多尺度线调频(Chirp)原子函数库;然后在每一个时间支撑区选择一个投影系数最大的Chirp原子,按照连接原则进行最佳路径连接;最后按时间支撑区顺序提取每个Chirp原子的起始和终止频率,采用最小二乘法进行瞬时频率拟合。仿真表明该方法在低信噪比下可以提高信号瞬时频率估计的精度。      

基于最小熵DCFT的双基地SAR多普勒参数估计

多普勒参数估计是SAR成像技术研究中的一项关键技术,多普勒参数估计精度将直接影响机载双基地SAR系统成像质量,为了实现对感兴趣目标区域有效地成像,需要对回波信号的参数进行准确估计。本文提出基于最小熵的离散调频傅里叶法(DCFT),该方法基于线性调频信号,可同时估计多普勒质心和多普勒斜率,并用RD算法对双基地SAR仿真数据成像,通过仿真验证了该方法的性能。