高分辨模式数字脉压的时域算法及其利用FPGA的实现方法

雷达高分辨模式是针对目标架次的识别而设计的，它具有开窗采样和保留全脉压结果的特点。本文针对这一特点给出了一种新的时域数字脉压算法。这种算法通过数据和系数分别分段降低脉压阶数，既节省了硬件资源又具有实时性。最后给出了利用FPGA的具体实现方法。     

采用小波进行频带分割的脉冲压缩方法

针对因频带分割滤波器的不理想产生的频谱混叠、幅度以及相位失真导致子带脉压误差较大的问题,提出了一种采用小波设计的正交镜像滤波器组进行频带分割的子带脉压方法.借助小波及多分辨分析理论,利用最优频域准则设计频带分割滤波器组,消除或减小混叠失真、幅度及相位失真后,对信号进行频域分解,实现子带脉冲压缩.仿真结果表明,和传统的子带脉压方法相比,所提的脉压方法在主副瓣比方面提高了约12 dB,最大脉压误差减小了约7 dB,验证了该算法的正确性和有效性.     

基于鲸鱼优化算法的失配滤波器设计

针对相位编码信号在脉压雷达中旁瓣抑制的问题,提出了利用鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)对其失配滤波器进行设计.在鲸鱼优化算法收敛速度较慢的基础上,提出了一种非线性收敛因子(Nonlinear Convergence Factor,NCF)对传统的鲸鱼优化算法进行了改进.改...     

小孔径超视距目标探测中的OFD-NLFM发射波形设计

针对小孔径超视距目标探测时阵列孔径减小空域滤波性能下降的问题,提出了一种正交频分非线性调频（OFD-NLFM）的发射波形设计方法。首先以正切调频函数为频率函数对发射信号进行建模,详细说明了影响脉压性能的正切函数时间副瓣电平控制因子的选择方法,重点提出一种基于凸优化的脉压信号峰值旁瓣抑制算法,建立了脉压输出噪声功率最小的优化模型并进行求解。仿真表明,提出的正交频分非线性调频信号具有较好的正交性,采用凸优化加权算法后脉压主瓣宽度比传统线性调频信号降低约1/3,峰值旁瓣为-31.22 dB,旁瓣电平平均值小于-100 dB,具备更低的抗噪声和干扰性能,从波形设计和脉压处理角度改善了空域滤波性能的不足。     

基于DSP的宽带雷达多片流水分段脉压处理平台设计

讨论了雷达实时信号处理过程中的分段脉压实现问题,研究了基于DSP的多片流水分段脉压并行处理算法,给出了总的脉压时间和参与多片流水的DSP数量的计算公式。基于某宽带雷达回波,在研究了不同分段脉压点数性能的基础上,设计实现了基于4片ADSP-TS101芯片的高性能并行DSP硬件平台,得出了相应的实验结果。     

基于迫零算法的二相码旁瓣抑制滤波器设计

为了解决大时宽带宽积二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优问题,提出了基于迫零算法的失配滤波器设计方法.从时域波形人手分析了二相编码信号的脉压失配滤波,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为迫零均衡问题,对迭代运算中的步长因子和误差向量进行了自适应修正,在提高了算法收敛速度的同时增加了稳健性.对不同码长m序列的仿真结果表明,基于迫零算法的失配滤波器设计方法,可以有效解决大时宽带宽积二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能.     

基于CS的LFM信号脉冲压缩实现算法研究

针对传统的脉冲压缩方法存在着副瓣降低与主瓣展宽的矛盾问题,基于压缩感知理论提出了一种实现对LFM信号脉冲压缩的CS脉压算法。首先在分析传统脉冲压缩与压缩感知的关系的基础上,构建了适用于复数域重构的稀疏基,然后提出了采用构建的稀疏基结合平滑0-范数算法实现脉冲压缩的算法,最后证明了所提的算法脉压后信号不仅能重构出回波的幅度,且保留了信号的相位信息,最后对研究的算法从幅度、相位的重构精度以及重构误差等方面进行了仿真,仿真结果表明CS脉压算法能够在不降低距离分辨率的同时达到降低副瓣的目的,同时能保留回波信号的相位历程,具有较高的重构精度。     

外辐射源雷达实验系统中高速实时数字脉冲压缩的实现

针对外辐射源雷达实验系统中随机大时宽连续波回波信号的低频域占空比特点，对传统脉压算法进行简化处理，并采用以多片通用DSP芯片ADSP21060为核心建立处理机平台．设计并实现了一个高效的高速相干连续波雷达时域数字脉冲压缩子系统。     

一种多核DSP的距离多普勒成像设计

距离多普勒算法是合成孔径雷达成像的一种经典方法。随着信号处理性能需求的逐步提高,多核并行处理器已经逐步发展起来,如TI的C6678处理器为8核DSP。在多核DSP实现成像算法时,多核多线程设计、多核任务分配、计算传输平衡等问题是影响性能的关键问题。采用数据并行的方式实现并行设计框架。针对距离多普勒算法的特点,设计收数同时脉压、8核协同处理大点数脉压,以及每个核独立处理小点数任务等多种并行方式。通过基于多核DSP的并行设计,大大提高了距离多普勒算法的处理性能。     

基于压缩感知的超分辨目标散射中心估计

针对雷达目标识别中散射中心特征提取需求,提出一种基于压缩感知理论(CS)的超分辨散射中心估计算法。通过设计一字典,将脉压波形进行稀疏表示,进而将重构问题引入CS 理论框架之下,利用仿真数据验证了散射中心重构算法的可行性。基于实录数据,将80 MHz 宽带信号滤波成20 MHz 窄带信号,利用窄带20 MHz 脉压波形重构高分辨散射中心,进而恢复宽带80 MHz 脉压信号。恢复信号与真实80 MHz 宽带脉压信号的对比分析结果表明,在一定误差范围内,CS算法可实现目标散射中心重构。     

两种针对小信号的脉压优化算法及实现

结合某雷达项目,针对项目LFM和Taylor编码两种小时宽带宽积(TB)信号脉冲压缩效果不理想的问题,通过对两种不同小TB信号的实际回波波形和特性进行了分析,针对性地使用了倒推法和循环迭代法,获得了优化的脉压系数。试验得出结论,较之传统的匹配滤波脉冲压缩系数,采用优化脉压系数的LFM和Taylor编码小TB信号脉冲压缩主副瓣比均能提高十几dB。     

随机噪声雷达的脉冲压缩方法研究

文中针对传统的匹配滤波算法在进行脉冲压缩时存在的高距离旁瓣问题,提出了将卡尔曼滤波法和Pisarenko法应用于随机噪声雷达的脉冲压缩。在建立随机噪声雷达系统模型的基础上,详细论述了卡尔曼滤波法和Pisarenko法在该系统脉冲压缩中的实现方法。通过仿真试验对这两种方法的脉冲压缩性能进行了对比分析。结果表明,卡尔曼滤波法和Pisarenko法都能够在不牺牲分辨率的基础上有效地改善随机噪声雷达的脉冲压缩性能,降低脉冲压缩的     

一种新的超声速弱目标长时间相参积累算法

由于超声速弱目标的高速、小雷达散射截面特性,常规雷达难以对其进行有效检测与跟踪。针对该问题,文中提出了一种新的超声速弱目标长时间相参积累检测与估计算法。首先,给出了超声速弱目标回波信号模型,并分析了距离走动特性,同时通过构造线性频率相位因子,补偿了距离走动的影响;然后,进行匹配滤波和相参积累,来提高目标的检测性能,同时完成目标的参数估计;最后,通过仿真实验分析了该算法的检测和参数估计性能。理论推导和仿真结果表明,该算法的信噪比积累增益为脉压比和相参积累脉冲数的乘积。     

脉压波形畸变校正及其快速算法设计

针对雷达信号实时处理中数字正交插值滤波器引起脉压波形畸变的现象,提出了一种新的波形优化方法,采用精确设计的匹配滤波器,消除了数字正交插值滤波器对脉压波形的失配影响,改进了脉压输出的幅度特性和相位特性,提高了检测性能.基于对任意长度序列进行优化的添零-分解FFT方法,提出了利用频域滤波实现大脉压比脉压的一种新的快速算法,当对非连续信号进行脉压时,显著减轻了运算负荷.     

基于CZT变换的StepTransform算法在脉冲压缩中的应用

该文在分析传统StepTransform算法原理和不足的基础上,提出了一种基于CZT变换的StepTransform算法。针对传统StepTransform算法存在的处理数据量大和栅瓣高的现象,在方位向处理中采用了一次去斜代替阶梯去斜,并采用先对子孔径间的数据进行FFT分析细频,再利用CZT变换分析粗频的方法来抑制栅瓣和幅度调制现象的产生,从而得到线性调频回波Dechirp之后理想的脉冲压缩结果。理论推导和仿真验证的结果都表明了该算法的可行性和有效性。     

基于压缩感知的脉间捷变频SAR成像研究

捷变频技术应用到合成孔径雷达系统中会存在多普勒调频率捷变、方位向无法压缩等问题.在分析捷变频SAR回波相位特性的基础上,本文研究了传统的相关法在方位压缩中的应用;针对相关法效率低、旁瓣高等固有缺陷,考虑到回波信号的稀疏性,提出了基于压缩感知的方位压缩算法,并形成了一种距离压缩采用匹配滤波、方位压缩采用压缩感知的捷变频SAR二维成像方案.仿真实验表明,该方案能克服多普勒调频率捷变等问题,实现捷变频SAR二维成像,并具有低旁瓣、高分辨等优点.     

基于免疫克隆算法的最优M序列搜索

二相编码脉冲压缩信号例如巴克码和M序列已经广泛应用于现代雷达系统中。二相编码波形设计中初始移位寄存器的选择是个关键技术，它直接决定了信号波形在满足最小峰值功率下能否具有最大脉压比。基于免疫学中的抗体克隆选择，提出了用免疫克隆算法（ICSA）来搜索M序列最优初始移位寄存器值。与标准遗传算法（SGA）和一种混合遗传算法（HGA）相比，文中提出的方法有效地战胜了早熟现象，得到了更优的搜索结果。实验结果证明了此算法的可行性和有效性。     

基于GPU的线性调频信号脉冲压缩算法实现

利用NVIDA公司开发的CUDA技术对线性调频信号脉冲压缩算法进行了研究。用CUDA C和C语言分别在GPU、CPU平台对该算法进行仿真,并对程序执行时间做出了比较。实验结果表明,在GPU平台上实现脉冲压缩算法的运算效率明显优于在CPU上。     

线性调频信号数字脉冲压缩技术分析

在线性调频信号脉冲压缩原理的基础上,利用Matlab对数字脉冲压缩算法进行仿真,得到了雷达目标回波信号经过脉冲压缩后的仿真结果。运用数字脉冲压缩处理中的中频采样技术与匹配滤波算法,对中频采样滤波器进行了优化,降低了实现复杂度,减少了运算量与存储量。最后总结了匹配滤波的时域与频域实现方法,得出在频域实现数字脉冲压缩方便,运算量小,更适合线性调频信号。