基于Frank补码的MIMO雷达

多输入多输出雷达采用多个发射天线发射独立信号,多个天线接收回波信号,对回波信号进行分离,相当于形成一个大的虚拟阵列.通过发射波形的设计可以提高MIMO雷达性能.伪随机编码容易构造,但具有较高的互相关和自相关旁瓣的缺点.Frank补码序列具有良好的相关特性,其距离旁瓣较低,可用于目标成像.     

基于扩频信号的MIMO雷达波束形成研究

多输入多输出雷达使用多个发射天线发射独立的信号,使用多个天线接收回波信号,对回波信号进行分离,相当于形成一个大的虚拟阵列。这里使用二进制扩频码分多址信号作为不同发射天线的发射信号。由于编码相关产生的高旁瓣,传统距离压缩方法不能产生恰当的目标距离像。使用Capon波束形成方法来降低距离旁瓣,同时产生更高的角度分辨率,可用于对目标成像。     

基于完全互补码的MIMO雷达

多输入输出雷达,利用多个天线发射和接收可分离信号.通过对发射波形的设计,可以明显地改善雷达的性能.Walsh编码与伪随机编码构造方法简单,但具有较高的互相关和自相关旁瓣.完全互补码具有良好的相关特性,其距离旁瓣为零,可用于对静止目标成像.     

应用正交码组信号的传统雷达距离旁瓣抑制方法

为了抑制传统雷达的距离旁瓣和提高传统雷达抗欺骗式干扰性能,该文提出一种传统雷达随机发射一组正交信号的信号发射策略。给定一组正交性好且距离旁瓣低的相位编码信号,雷达在每次发射时从这组波形中随机选取一个波形进行发射,接收端已知该发射信号波形并基于该波形对接收信号进行脉冲压缩,最后对多次相邻脉冲的回波信号进行相干积累。理论分析和仿真结果均表明,距离主瓣信号能够有效积累,而距离旁瓣信号近似白化,因而脉冲积累后可明显降低系统的最大距离旁瓣电平。     

大型机载雷达天线

引言安装在P-3飞机上供机载相参MTI雷达用的大型天线设计方面的初步设想,已在文献[1]中讨论过。在那篇文章中,注意力集中在天线旁瓣性能上。本文的注意力集中在天线主瓣性能上。可以断言,主瓣特性的影响要比旁瓣特性的影响稍微小一些。为了从主瓣回波中产生一个多卜勒参考信号,在新研究的雷达中加进了时间平均杂     

反无人机群阵列雷达时分波形与旁瓣抑制

针对阵列雷达常用波形距离旁瓣较高,导致探测微小无人机群目标时生成虚假目标问题,基于多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)时分复用体制,研究相位编码信号时分发射体制,采用脉内相位编码信号,提出信号处理方案,在距离维脉冲压缩的同时,利用时延和相位的耦合关系,提取每个发射通道相应的目标回波分量,实现信号在发射通道维的相干积累,达到抑制距离旁瓣的效果,以Gold二相编码和16阵元均匀线阵为例,主旁瓣比优化10 dB,验证该方法有效性,有利于提升雷达探测无人机群目标的准确性。     

中脉冲重复频率脉冲多卜勒雷达的目标检测

本文介绍单通道中脉冲重复频率脉冲多卜勒雷达接收机中处理回波信号数据的一种方法和装置,在这种装置中,可防止把离散旁瓣回波信号看成真实目标。这种回波信号数据是用一种杂波对消电路进行处理的,在优先选用的一种装置中,这种对消电路有一个消除主波束杂波的多卜勒滤波器组和一个消除区域旁瓣杂波回波信号的恒虚警门限电路。这种回波信号数据以数据块的形式暂时存储起来,而这种数据块表示每种脉冲重复频率的脉冲间歇期内的回波数据。这些数据块在预定距离范围内扩展,并同时在此预定距离范围内进行两路并行相关处理,以便区分离散旁瓣杂波回波信号。其中有一路相关处理是直接对扩展数据块进行的,而另一路则是对与时变门限电平(它是距离的函数,且响应于区域旁瓣杂波回波信号)进行比较后的扩展数据块进行的,这样就可从这种相关处理的比较中检测出离散旁瓣杂波回波信号。于是,检测出的这些离散旁瓣回波信号折叠成数据块,并用它来使恒虚警门限电路输出的离散旁瓣回波信号消隐。当这些离散旁瓣回波信号消隐后,数据块在第二个预定距离范围内扩展和进行相关处理,以便确定目标的其实距离。在另一可供选用的装置中,时变门限电平不响应于区城旁瓣杂波回波信号,但回波信号对区域旁瓣杂波回波信号归一化,以便提高对旁瓣离散回波信号的检测能力。     

波形具有任意相关性时MIMO雷达的检测性能

基于Neyman-Pearson准则,研究了空间分集MIMO(多输入多输出)雷达发射波形相关时的自、互相关旁瓣对MIMO雷达检测性能的影响.首先,分析了波形的相关性,导致了在空间上和时间上的白高斯噪声变为相关色噪声,同时,使得接收的回波信号具有一定的相关性,影响了空间分集的效果;然后,通过理论分析得到了MIMO雷达在波形具有任意相关性时的检测概率和虚警概率的解析表达式.通过数值计算,得到如下结论:与发射正交波形相比,在高信噪比(SNR)工作时,M1MO雷达波形相关时的自、互相关旁瓣使得MIMO雷达的检测性能下降;在低SNR时,波形的相关性能够改善检测性能;波形的低自、互相关旁瓣对MIMO雷达的检测性能影响不大.     

多频噪声双基地MIMO雷达相参信号处理算法

多频噪声多输入多输出(MIMO)雷达各发射天线发射不同频率噪声信号,所以同一目标的不同频率回波有不同的多普勒频率。为了将各频率回波信号进行相参合成处理,充分发挥MIMO噪声雷达在目标检测性能上的优势。基于Keystone变换技术,提出一种适合多频噪声MIMO雷达的相参处理算法。所提算法对不同频率的回波信号进行重采样,即Keystone变换,使得不同频率的回波具有相同的多普勒频率,然后进行相参合成检测处理。     

试析雷达信号处理系统的关键技术

雷达主要通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息,雷达的信号处理系统是雷达系统的最重要的组成部分,主要由发射机、发射天线、接收机、接收天线几个部分组成,发射机的功能是产生某一所需功率电平的射频波形,天线的基本功能是将射频能量从雷达传输线耦合到传播介质中或由传播介质耦合给传输线。接收机的主要功能是接收微弱的目标信号,并将信号放大到可以使用的电平,显示器的基本功能和用途是将目标信息传递给用户。本文主要对雷达信号处理系统的关键技术进行简要分析,希望能为相关的研究提供部分参考价值。     

APES算法在MIMO雷达参数估计中的稳健性研究

 多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)雷达用多个发射天线同时发射多个独立信号照射目标,并使用多个接收天线接收目标回波信号.本文研究了MIMO雷达中参数估计的稳健性问题.本文应用幅度相位估计(APES,Amplitude and Phase EStimation)技术,利用目标的方位角最大似然估计值,得到了衰落向量的APES估计算法.考虑到方位角估计的不准确性,借鉴稳健的Capon波束形成器的设计思想,本文推导了衰落向量的稳健的APES估计算法.仿真实验表明,衰落向量的APES算法与稳健的APES算法性能十分接近.因此,衰落向量的APES估计算法是稳健的.     

基于数据融合的MIMO雷达抗欺骗干扰算法

多输入多输出雷达与传统相控阵雷达不同,可发射多个相关或相互正交信号,因此可获得更优性能。欺骗干扰的功率需求低、干扰效果逼真,需研究针对其的抗干扰技术。MIMO雷达在面临非组网欺骗干扰时,使用多正交信号可导致欺骗式目标散焦,但在高干信比条件下,仍会存在虚警目标。提出了一种基于不同信号对间交叉模糊函数起伏不同的虚警目标消除算法。该算法基于遗传算法产生相互正交的二相编码信号作为发射信号,对不同编码信号的回波图像实施恒虚警检测,通过数据融合,对各图像中检测到的目标作相关处理并完成真假鉴别,彻底消除了雷达受到的欺骗干扰。分析了MIMO雷达面临欺骗干扰时的抗干扰效能。仿真结果证明该算法可有效抑制非组网欺骗干扰,对提高雷达抗干扰效能有重要意义。      

Combined array processing and space-time coding

The information capacity of wireless communication systems may be increased dramatically by employing multiple transmit and receive antennas. The goal of system design is to exploit this capacity in a practical way. An effective approach to increasing data rate over wireless channels is to employ space-time coding techniques appropriate to multiple transmit antennas. These space-time codes introduce temporal and spatial correlation into signals transmitted from different antennas, so as to provide diversity at the receiver, and coding gain over an uncoded system. For large number of transmit antennas and at high bandwidth efficiencies, the receiver may become too complex whenever correlation across transmit antennas is introduced. This paper dramatically reduces encoding and decoding complexity by partitioning antennas at the transmitter into small groups, and using individual space-time codes, called the component codes, to transmit information from each group of antennas. At the receiver, an individual space-time code is decoded by a novel linear processing technique that suppresses signals transmitted by other groups of antennas by treating them as interference. A simple receiver structure is derived that provides diversity and coding gain over uncoded systems. This combination of array processing at the receiver and coding techniques for multiple transmit antennas can provide reliable and very high data rate communication over narrowband wireless channels. A refinement of this basic structure gives rise to a multilayered space-time architecture that both generalizes and improves upon the layered space-time architecture proposed by Foschini (see Bell Labs Tech. J., vol.1, no.2, 1996)     

多载频MIMO雷达解速度模糊及综合处理方法

多载频MIMO雷达采用稀布阵发射多载频FMCW信号,阵列接收目标回波。该文分析了多载频MIMO雷达的信号模型,提出了一种解速度模糊的新方法,该方法不需发射多重频信号,利用各发射通道模糊多普勒频率获得目标真实速度的最小二乘解。还提出了一种新的发射接收综合处理方法,该方法将积累后每个距离单元等分成Nn份,并用相参积累结果对其加权,在抑制距离栅瓣的同时充分利用了收发阵列孔径。最后讨论了多载频MIMO雷达的参数选取问题。仿真结果表明了该文方法的有效性。     

基于微波光子的光学波束合成理论与仿真

光学波束合成技术是利用光信号作为载波携带射频信息而实现的一种新型的宽带射频波束合成技术,即用光信号来传输以及分配射频信号,实现射频信号的光波控制.文章介绍了基于微波光子的光学波束合成原理,重点介绍了光非相干和光相干波束合成架构,通过详细的理论公式推导以及软件仿真,表明上述两种光学波束合成架构可对多天线接收信号实现信号合成.针对目前大阵列天线单元系统对光学波束合成技术的迫切需求,利用光相干和非相干波束合成的各自优势,提出了一种适用于千量级天线阵列规模的光学波束合成架构,为光学波束合成技术在相控阵雷达、电子对抗等领域的应用提供解决方案.     

Space-time block coding for wireless communications: performanceresults

We document the performance of space-time block codes, which provide a new paradigm for transmission over Rayleigh fading channels using multiple transmit antennas. Data is encoded using a space-time block code, and the encoded data is split into n streams which are simultaneously transmitted using n transmit antennas. The received signal at each receive antenna is a linear superposition of the n transmitted signals perturbed by noise. Maximum likelihood decoding is achieved in a simple way through decoupling of the signals transmitted from different antennas rather than joint detection. This uses the orthogonal structure of the space-time block code and gives a maximum likelihood decoding algorithm which is based only on linear processing at the receiver. We review the encoding and decoding algorithms for various codes and provide simulation results demonstrating their performance. It is shown that using multiple transmit antennas and space-time block coding provides remarkable performance at the expense of almost no extra processing     

相关衰落信道下闭环发射分集方案的性能分析

未来移动通信系统采用的关键技术之一是发射分集技术，如WCDMA标准中采用了一种称作闭环发射分集的方案，用于下行信道传输。闭环发射分集方案使用了前向信道的相位与幅度的部分信息来选择天线的加权系数，在信道时变速率较小时，闭环发射分集的性能优于开环发射分集方案。在一般情况下，假设两个发射天线之间距离足够大，各个发射天线到接收天线的信道是不相关的，在基站这种假设是合理的。但如果在上行信道传输中(移动台到基站)应用闭环发射分集技术时，天线之间不相关的假设很难满足。本文基于对移动台配置多天线并应用闭环发射分集技术的考虑，研究在相关瑞利衰落信道下闭环发射分集技术的性能。蒙特卡罗仿真给出了不同相关系数下的性能曲线，并得出一个具有指导意义的结论。     

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。