基于网络综合法脉冲压缩信号的旁瓣抑制

脉冲压缩信号在雷达系统中有着广泛应用,而一直以来旁瓣抑制问题也备受关注。通常,时宽带宽积(BT)较大的线性调频信号可通过单一加窗实现较低旁瓣,但对于其它脉冲压缩信号效果甚微,文中提出的基于网络综合的旁瓣抑制的频域设计方法则适用于各种脉冲压缩信号。线性调频和二相编码混合信号兼备线性调频和相位编码信号的特点,因此文中以此信号为例进行了仿真,分析表明采用网络综合法进行旁瓣抑制,旁瓣效果理想且对多普勒频移不敏感。     

基于GASA算法和调频函数的NLFM波形设计

与线性调频信号相比,非线性调频信号无需加权就可以获得很低的距离旁瓣,而且没有信噪比损失,在脉压雷达中得到广泛的应用。一般地,设计非线性调频信号都采用基于相位逗留原理的窗函数法,但是设计的波形有很高的距离旁瓣。在分析了窗函数法设计非线性调频信号的基础上,根据一种新的调频函数数学模型,提出了一种用GASA算法来产生非线性调频信号的新方法,并给出了仿真实例,仿真验证了该算法的有效性。通过该方法获得了脉压后低副瓣的非线性调频信号,可以提高脉冲压缩性能。     

相控阵天气雷达脉压距离旁瓣抑制研究

针对所采用的脉冲压缩技术带来的距离旁瓣影响大气测量的问题,文中首先描述了脉冲压缩技术的特点和脉冲压缩技术的原理,使用MATLAB语言工具,仿真计算了线性调频、非线性调频和相位编码等波形脉冲压缩以后距离旁瓣的水平,并分析了这几种脉冲压缩波形对距离旁瓣抑制的效果,给出了适合相控阵天气雷达大气探测使用的波形.     

雷达频域脉压处理中特殊旁瓣的抑制

现代雷达系统的线性调频、非线性调频和相位编码信号是应用最为广泛的几种脉冲压缩信号,当回波信号出现在某特定时刻时,采用传统频域方法来进行脉冲压缩处理会使脉冲压缩输出有一个较大的特殊旁瓣,此旁瓣将影响雷达信号检测。文中主要以线性调频信号为例分析了产生这种特殊旁瓣的原因,提出了两种抑制方法,并已应用于实际雷达系统中。     

设计雷达非线性调频信号的一种新方法

使用非线性调频信号不但可以有效地解决探测距离和分辨能力的矛盾,而且可以使压缩波形的固有旁瓣很低,所以非线性调频信号是一种非常重要的雷达脉冲压缩信号。考虑到现有设计非线性调频信号的方法计算量很大,本文提出了一种设计非线性调频信号的新方法,其计算量只是现在设计方法的几千分之一,从而使利用普通微机设计非线性调频信号成为可能。     

一种改进的非线性调频信号设计

 在窗函数法的基础上提出一种改进的非线性调频信号方法.该方法采用凸优化求解窗函数法设计非线性调频信号的最小峰值旁瓣抑制相关器,并基于此构造一种新的非线性调频信号,通过多次迭代可进一步降低其距离旁瓣.改进的设计方法在给定的主瓣宽度条件下可以获得较低的距离旁瓣,而且适用于小时宽带宽积的非线性调频信号设计.和已有方法相比,所提方法具有设计灵活和收敛性好的优点.仿真数据结果验证了方法的有效性.     

谱修正旁瓣抑制技术的研究与应用

小时宽带宽积脉冲压缩信号经加权后,主副比仍不能满足实际雷达工作需求。采用谱修正技术对线性调频信号和非线性调频信号进行旁瓣抑制,并与直接匹配滤波和频域加权的方法进行对比。仿真结果显示,该方法能够使脉冲压缩的主旁瓣比提高,且主瓣展宽和信噪比损失较小。实测数据表明该方法可有效应用于工程实践。     

线性调频脉冲压缩技术及其在雷达系统中的应用

对目前在雷达信号处理系统中应用较为广泛的脉冲压缩技术进行了介绍,主要是线性调频的脉冲压缩信号。首先对脉冲压缩和线性调频脉冲信号进行了介绍,然后研究了线性调频信号的压缩过程及其压缩方法。由于在压缩过程中,会在窄脉冲两侧不可避免地产生以辛格函数为包络的旁瓣,旁瓣的存在会大大降低多目标分辨能力,故最后介绍了用于旁瓣抑制的加权处理方法。     

基于滑窗滤波器的LFM-BC雷达脉冲压缩信号旁瓣抑制

研究了一种由线性调频与二相码组合而成的雷达脉冲压缩信号,给出了这类信号的表达式。文中提出了5点滑窗法线性调频旁瓣抑制滤波器,同时,针对LFM-BC雷达信号旁瓣抑制中需要进行双加权的问题,设计了一种基于5点滑窗法的旁瓣抑制加权网络。仿真实验证明,这种新的旁瓣抑制方法可以完成LFM-BC雷达信号的旁瓣抑制,同时降低了LFM-BC雷达信号脉压系统中加权滤波网络设计的复杂性。     

影响线性调频脉冲压缩效果的因素分析

分析了雷达信号处理中线性调频脉冲压缩的时频特征,根据雷达信号处理机对线性调频脉冲压缩频域处理机制,从信号处理机分段处理回波数据、失配等方面,详细讨论了影响线性调频脉冲压缩效果的因素。为检测雷达脉冲压缩效果,给出了脉冲压缩效果评价指标:脉压比、多普勒容限和距离旁瓣抑制能力。针对脉冲压缩性能指标,提出了对其进行静态测试的方法。     

伪随机二相码码元选取及信号处理算法研究

相位编码信号是低截获概率雷达信号的主要形式之一,能够提高雷达的生存能力。本文阐述了随机二相码的选取原则,在通过计算机仿真选取了适合条件的一组码元的基础上,对数字正交、频域脉冲压缩、旁瓣抑制滤波器设计等信号处理算法及静止和运动目标情况下旁瓣的抑制效果进行了研究和仿真。仿真结果证明了文中分析的正确性。     

3种雷达脉冲压缩信号的性能比较

介绍了线性调频、非线性调频、相位编码3种脉冲压缩信号的基本原理以及每个信号的数学模型。在Matlab的仿真基础上,设定相同的参数下,通过对脉压幅度和主副瓣之比的分析,比较出3种雷达脉冲压缩信号的脉压效果。比较发现正弦调频信号的效果最佳。     

QAM-OFDM雷达通信共享信号长时间相参积累算法

QAM-OFDM(Quadrature Amplitude Modulation-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)雷达通信共享信号因携带随机通信信息,其脉压旁瓣的随机性较大,类似噪声的影响。针对该问题,采用基于Keystone变换的长时间相参积累算法抑制其旁瓣。在共享信号模型的基础上,分析了其脉压旁瓣受随机通信信息的影响以及采用长时间相参积累抑制其旁瓣的可行性,然后采用Keystone变换校正其长时间相参积累产生的距离单元走动,并进行多普勒模糊补偿处理。理论分析和仿真结果表明,该方法使得回波能量积累集中,能有效实现共享信号脉压旁瓣的抑制。     

基于脉冲压缩的高频超声信号实时增强系统

高频超声成像具有高分辨率的优点,但其衰减速度过快导致探测深度过浅。编码脉冲压缩可以解决高频超声纵向分辨率和探测深度的矛盾。利用FPGA设计了一个线性调频脉冲的发射和实时压缩系统,通过发射大时宽-带宽积的线性调频脉冲来保证信号的能量,从而提高探测深度,在接收端通过脉冲压缩获得窄脉冲保证分辨率。实验表明,中心频率为10 MHz和50 MHz的高频超声回波信号,经过脉冲压缩以后的分辨率分别为0.3 mm和41 μm,旁瓣水平分别为48 dB和37 dB,信噪比分别提高15 dB和10 dB。     

一种调频调相混合调制信号抗干扰性能分析

当雷达间距离过于靠近时,可能存在着相互干扰。针对线性调频信号形式简单,易受到其他雷达信号和噪声干扰特点,提出了一种脉内线性调频和子脉冲相位调制相结合的具有多种变化形式的混合调制脉冲压缩信号。然后介绍了几种典型的雷达信号和噪声干扰信号及其表达形式,研究该混合调制信号受到它们的干扰问题,通过仿真分析表明,该混合调制信号具有较强的抗干扰性能。     

A pulse compression system employing a linear FM Gaussian signal

Some of the factors involved in the design of a radar pulse compression system are discussed. These include the compression ratio, the detailed characteristics of the signal, the sidelobe level of the receiver output waveform (signal autocorrelation function), the sensitivity of the sidelobe level to Doppler frequency shift in the signal, and the relative complexity of the equipment required to generate and receive the signal. A signal of Gaussian envelope and linear frequency modulation is shown to have an autocorrelation function of Gaussian shape. When the receiver is designed to autocorrelate the linear FM Gaussian signal, it is shown that the shape of the receiver output waveform does not change when the input signal has a Doppler frequency shift. The design and construction of equipment used to generate and receive the signal are discussed. In operating equipment with a compression ratio of about 50 to one, sidelobe levels 40 db below the peak amplitude of the receiver output waveform are achieved, and the shape of the receiver output wave-form does not change appreciably until the Doppler frequency shift exceeds 25 per cent of the 3-db signal bandwidth.     

基于窗函数的非均匀步进频信号设计

针对均匀步进频连续波信号脉冲压缩处理过程中加窗处理抑制旁瓣导致信噪比损失的问题,提出了一种基于窗函数的非均匀步进频信号设计方法。首先根据分辨率和最大作用距离要求设计了步进信号总带宽和步进脉冲数,然后根据旁瓣要求和选择的窗函数设计了非均匀频率步进,最后根据雷达作用范围设计了频率步进量化间隔。该步进频信号呈现中间脉冲步进频率间隔小,两边脉冲步进频率间隔大的特点,在非均匀傅里叶逆变换脉冲压缩处理过程中无须加窗处理即可获得较低旁瓣,避免了加窗处理导致的信噪比损失。点目标仿真结果和实测数据处理结果验证了该非均匀步进频信号设计方法的有效性。      

基于相位编码的稀布阵综合脉冲孔径雷达的脉冲压缩性能分析

稀布阵综合脉冲孔径雷达(SIAR)采用多个频率信号同步全向照射工作方式,通过脉冲综合可以获得一定的脉压比。根据其距离模糊函数知,距离分辨率仅取决于发射信号带宽,增大发射信号的时宽带宽积则存在距离栅瓣效应。为此本文利用相位编码调制各阵元的发射信号,讨论其脉冲压缩性能。结果表明:这时不仅可以大大提高脉压比,而且可以降低距离旁瓣,同时可以满足SIAR对各向同性照射的要求。从而有利于提高其作用距离和距离分辨能力.     

MIMO雷达中的谱修正旁瓣抑制技术研究

谱修正是一种简单有效的抑制脉压旁瓣的方法,通过对信号的频谱整形,抑制信号带内起伏,并采用频域加窗达到控制脉压信号距离旁瓣的目的。MIMO雷达常用的正交信号经脉冲压缩后存在不希望的距离旁瓣,若直接将谱修正技术用于MIMO雷达各个子带信号脉压处理,由于子带间信号互相关的影响,将不能获得较好的距离旁瓣抑制效果。本文针对该问题,提出了一种对MIMO雷达综合信号进行谱修正和频域加窗的方法,可以更有效地抑制脉压距离旁瓣。仿真结果显示,该方法能取得40dB以上的主副比,且能有效降低系统的复杂度和运算量,在多普勒和角度偏差不大的情况下,其峰值旁瓣电平明显低于传统的匹配滤波。