捷变波束雷达用矩阵杂波处理器

对捷变流束雷达和数字信号处理,用非经典的观点来研究多普勒频移雷达的地杂波对消问题,对每一距离样本,这种雷达观测量就是复包络值的有限时序。因此观测值是一个复矢量。杂波对不是对观测矢量进行运算,产生另一个矢量,新矢量的杂波分量被对消或明显地减少。这种运算就是一种矩阵转换,实质上就是干扰－噪声加杂波的协方差矩阵的倒置。     

雷达被动探测定位的可观测性

根据使用信息的不同，本文把雷达被动观测分成方位、到达时、多卜勒、方位和到达时间、方位和多卜勒几种类型，建立了统一的观测模型，分析了种类系统的可观测性。通过可观测度比较，还提示了到达时间差和多卜勒观测在系统中具有的拟等价关系。     

多重观测矢量模型下的微动目标特征提取

针对传统基于压缩感知(CS)理论的微动目标特征提取方法不适用于宽带雷达目标的情况,以线性调频信号体制雷达为例,通过分析微动目标回波的内在特性,构建了一种微动目标回波的多重观测矢量(MMV)模型。结合频率估计算法与正交匹配追踪(OMP)算法进行MMV模型的稀疏表达求解,从而获得微动目标的特征参数。仿真结果表明,与传统基于单重观测矢量(SMV)模型的微动特征提取方法相比,噪声环境下采用MMV模型进行微动特征提取具有更强的鲁棒性。     

多辐射源合成场对反辐射导弹的诱偏作用

 本文在考虑方向图、极化方式的基础上确立了一种多辐射源合成场的仿真模型,获得了这种模型下多辐射源合成场及坡印亭矢量空间分布公式,并以雷达与诱饵合成场为例给出了多辐射源合成场的仿真思路、计算公式和模拟结果.数值计算表明,雷达和诱饵的典型布阵可以使多辐射源合成场坡印亭矢量反方向指向人为设置的陷阱区域,从而能够对反辐射导弹有效诱偏.     

干涉式矢量传感器MIMO雷达的DOD/DOA和极化联合估计

该文结合干涉测量理论与简化矢量传感器多输入多输出(MIMO)雷达,提出一种干涉式矢量传感器MIMO雷达的发射方位角(DOD)、接收方位角(DOA)和极化联合估计方法。利用干涉发射阵列的长、短基线空间平移不变性采用多分辨ESPRIT算法获取DOD高精度估计值;同理,利用矢量接收阵的多分辨特性得到高精度DOA估计值;利用与阵列结构无关的极化域旋转不变性求取极化辅角和极化相位差。最后给出随机信号源模型下的闭式克拉美罗界推导。该干涉矢量MIMO阵列,可同时获取MIMO雷达的波形分集和矢量传感器的极化分集,且在不增加阵元数和硬件复杂度情况下大大扩展有效孔径,提高了角度估计精度。另外简化矢量传感器减少了传统矢量传感器的互耦效应更有利于工程实现。仿真结果证明了该文多参量估计算法的有效性。     

多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法

传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据,增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点,分别对恒星与地球进行成像,在完成姿态测量的同时,得到地心矢量信息,从而进行自主天文导航。首先建立地球几何模型,结合航天器轨道参数与多视场星敏感器的安装布局,实现各个视场内地球边缘的成像模拟,使用Steger 算法提取地球边缘。综合考虑地球扁率的影响,对不同视场中观测到的地球边缘进行拟合得到精确地心矢量,最后进行基于星光角距的直接敏感地平导航仿真。仿真结果表明,在一个视场观测恒星,另外两个视场观测地球边缘的布局情况下,地心矢量精度和导航位置精度分别达到0.017 2（1）和190 m（1）。     

一种大基线分布雷达近场相参探测技术

大基线分布式孔径雷达探测近场目标时,由于各孔径对目标的观测角差异较大,雷达接收到的目标散射回波间的相参性差,难以对回波进行相参积累。本文首先研究了目标回波相参性与回波角度和雷达距离分辨率之间的关系;随后,在大基线分布式孔径雷达近场下,通过分辨单元精细刻画,将大散射点目标变为由若干个强散射点组成的“多目标”,进而分别对各强散射点回波进行相参积累;最后,进行仿真分析和试验。结果表明,目标散射回波在大观测角下的相参性得到有效改善,提高了检测信噪比得益,从而验证了本方法的正确性。     

LFMCW雷达运动目标距离与速度超分辨估计

超分辨谱估计算法能得到比传统周期图法高得多的分辨率,针对LFMCW雷达动目标检测问题,本文提出一种基于状态矢量空间方法的LFMCW雷达距离与速度超分辨估计方法。文中介绍了状态矢量空间方法的基本原理并分析了三角LFMCW雷达上、下扫频段差频信号的特点,使用基于状态矢量空间方法估计差频信号频谱,同时给出了相应的运动目标距离与速度的估计算法。该算法解决了LFMCW雷达动目标去耦问题,与传统FFT方法相比提高了运动目标距离与速度的分辨率和估计精度。仿真结果证明了该算法的有效性。      

基于矩阵束算法的多雷达信号融合超分辨成像

利用多雷达回波信号对目标进行融合成像可以有效提高分辨率.本文实现了一种多雷达融合联合超分辨成像算法,该方法基于单雷达观测数据指数和模型,建立了联合的多雷达观测数据模型,并将雷达二维成像的矩阵束算法引入到多雷达观测融合成像中,利用多雷达观测数据估计散射中心的参数,有效提高了分辨率.仿真实验表明,该算法有效提高了雷达成像的分辨性能,有利于后续的目标检测与识别.     

多雷达定位的动态加权融合算法及其精度分析

为进一步提高多雷达系统的定位精度,分析了各雷达的测量精度随目标-雷达相对位置的实时变化情况。根据雷达的标称精度和雷达-目标的相对位置关系,推导了雷达测量精度的动态表达式,并对每个观测按精度进行最优加权,从而得到了最优权值计算公式。计算了固定权系数加权平均法和动态加权融合法所能达到的定位精度,分析了它们的定位精度几何稀释。蒙特卡罗仿真表明,与前者相比,后者的定位精度有很大提高。     

双基地高频地波雷达系统矢量流速探测精度分析

随着高频地波雷达海流探测技术的日益成熟,海流测量精度得到了海洋学者的高度关注。该文旨在分析T/Rm-Rb双基地雷达系统的矢量流速探测精度,得到该系统进行矢量流速探测的最佳工作区域。文章首次从矢量流速度的均方误差角度进行分析。首先将T/Rm单基地雷达测得的径向流速度和T-Rb双基地雷达测得的双曲流速度进行组合得到矢量流速度;然后通过全微分得到矢量流速度的误差,并分成Ⅰ型误差(测量多普勒速度的有限分辨率引起的误差)和Ⅱ型误差(观察散射角时的误差)来讨论其均方误差;最后绘制均方误差的水平分布图,确定矢量流速探测的最佳工作区域,即:T/Rm-Rb双基地雷达系统在提取矢量流速时,应尽量避免基线和双基地接收机Rb附近的区域。     

观测通道相关时MIMO雷达的检测性能

针对MIMO雷达的各观测通道相关情况下单目标回波检测问题,通过对回波通道系数的协方差矩阵特征分解,利用特征函数与概率密度函数间的特性,得到通道相关时MIMO雷达检测方法。通过数值仿真表明：观测通道的相关性会降低MIMO空间分集能力,在高信噪比时,MIMO雷达的检测性能随着观测通道相关性的增强而恶化。而在低信噪比时,观测通道的相关性能够改善检测性能。     

基于双雷达微动特征融合的无人机分类识别

无人机的日益流行在带来便利的同时也造成了潜在的威胁,对无人机进行分类识别具有重要意义。雷达微多普勒信号能够区分不同类型的无人机。为了提高基于微多普勒的无人机分类的鲁棒性,该文提出了一种多角度雷达观测微动特征融合的无人机识别方法。首先利用多部雷达同时从不同角度观测目标;然后对采集的雷达数据分别进行短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform, STFT),得到时频谱图;接着利用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)从时频谱图中提取特征,将两个不同角度雷达传感器得到的特征融合在一起;最后利用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)进行训练与分类识别。基于实际雷达数据的实验结果表明:两个雷达传感器观测融合得到的分类精度优于单个雷达传感器的分类精度,最终识别准确率较仅利用X波段雷达传感器方法提升了5%以上。      

基于雷达和成像传感器的融合跟踪

基于战术防空导弹的跟踪制导问题提出了一种利用雷达和成像传感器的融合跟踪方法。成像传感器获得的目标姿态观测，对目标机动十分敏感，而成像传感器得到和目标视线角观测十分精确，不存在角闪烁现象，数据融合技术充分利用了雷达和成顺的观测信息，显著地改善了机动目标的跟踪性能，大大减小了目标机动引起的脱靶量。     

双谱用于毫米波雷达目标特征提取的研究

在毫米波雷达系统中，信噪比对作用距离的影响很大，本文利用双谱技术提取出目标信号双谱的局部相位信息作为特征矢量；该特征良好的抗噪性大大降低了目标识别对雷达系统信噪比的要求，从而提高了毫米波雷达的灵敏度及作用距离。     

米波雷达低仰角测高的地形补偿方法

由于多径效应,米波雷达低仰角测高一般通过空间平滑去相干,或者由反射模型建立合成导向矢量,进而采用多信号分类、最大似然等仰角匹配算法来实现。但固定系数反射模型通常只能适用于平坦地形,在起伏地形条件下建立准确的变系数反射模型极困难。文中分析了目标位置变化过程中地面反射系数的变化情况,提出了一种通过检飞数据直接估算合成导向矢量的方法,以提高起伏地形条件下米波雷达低仰角测高算法的稳健性和精度。实验结果表明了所提方法的有效性,特别在目标距离较远时,使用所提方法得到的仰角精度明显优于传统方法。     

单站高频地波雷达矢量海流生成算法研究

从一种二维海洋模型--流函数模型出发,在一定区域内利用单站宽波束高频地波雷达径向流数据构造流函数以求取矢量流分布,提出了一种全新的矢量流生成算法,并用雷达实测数据对算法进行了检验.该算法的实现应用了动态网格划分、最小二乘法和加权平均等数值技术,保证了算法的有效性和稳定性,提高了计算精度.将流函数算法用于高频地波雷达OSMAR2000实测的单站径向流场数据,所得矢量流场与海流计观测资料进行定点分析比较,算法精度达到流速15cm/s,流向20°.     

雷达组网反隐身技术可行性探讨

研究了雷达组网反隐身的可行性，推导了隐身飞行器发现概率与飞行器距离以及飞行器雷达散射特性之间的关系，并给出了雷达观测误差的计算方法。最后用计算机模拟了几种状态下的隐身飞行器的跟踪情况，以验证雷达组网反隐身的有效性。     

电磁矢量传感器及其阵列累量域虚拟导向矢量的线性无关度

通过研究多个导向矢量之间的线性无关性讨论电磁矢量传感器及其阵列累量域观测的唯一性问题。导出了累量域电磁矢量传感器及其阵列线性无关虚拟导向矢量个数的上界和下界。这些结论对确定电磁矢量传感器及其阵列累量域可分辨非高斯信号源个数具有一定的参考价值。给出的仿真实验结果验证了文中的分析和推导。     

雷达低仰角跟踪中的多径误差估算模型

为了提高雷达跟踪目标的精度，必须考虑多径效应对雷达的影响。给出了在雷达低抑角跟踪测量中由于多径效应影响而引起的雷达仰角，方位角，速度，距离误差的估算模型。