一种LFMCW雷达高度表信号处理系统的实现

文中介绍一种LFMCW雷达高度表信号处理系统的设计与实现,给出基于Altera公司的Cyclone II系列和ADI公司TS101芯片的信号处理硬件整体结构,分析整个系统的模块流程.同时提出在高度表中采用Chirp_Z算法提高精度,并对FFT 和Chirp_Z算法工程实现作出了描述,通过仿真证明采用FFT、Chirp_Z算法能够实现高度高分辨的优越性,并最终在实验系统中验证了系统设计的有效性.     

脉冲多普勒雷达高度表的信号处理机设计

ＰＤ雷达高度表是利用ＰＤ雷达的测距测速能力来实现测高功能的。简要描述了ＰＤ雷达高度表的工作原理，介绍了采用双模工作方式的雷达高度表数字信号处理机的工作原理和信号处理流程。给出了信号处理机的原理框图及部分部件实现的技术指标，重点介绍了各部件尤其是数字信号处理部件硬件功能的设计特点，并给出了它们的测试性能。     

基于宽带DRFM的雷达面目标回波模拟技术

针对跳频雷达高度表大地面目标回波信号的模拟,提出了一种基于宽带数字射频存储(DRFM)技术的实现方案。首先介绍了1.2 GHz带宽、3 GHz采样的宽带DRFM组件硬件平台,然后重点叙述了基于DRFM技术的雷达高度表大地面目标回波模拟的算法设计方案,通过采用多路并行处理、多相滤波、正交调制等技术实现了数字下变频、目标回波特征调制、数字上变频等关键算法,最后给出了算法仿真和硬件调试结果,验证了算法的正确性和有效性。该方案已成功应用到某宽带跳频雷达高度表大地面目标回波模拟系统的设计中。     

基于Wishbone-PCI核的红外图像实时处理仿真平台

简要介绍了Wishbone片上总线技术和Wishbone-PCI桥核的功能、内部结构和操作方式.基于Wishbone-PCI桥核设计并实现了以FPGA为主处理器、以主机为从处理器的红外图像处理仿真平台.该仿真平台成功地解决了硬件仿真阶段注入原始红外图像数据流困难,无法实时对比图像处理前/后效果的问题,能针对具体的图像处理算法,通过简单、灵活地配置PCI桥核的总线接口,实现图像处理模块的无缝嵌入,并在主机端实时显示处理前/后的图像,极大地提高了红外图像处理算法的调试效率.     

基于天底点的二相编码解调算法及实现

针对雷达高度表二相编码回波信号受多普勒和回波相位差双重调制问题,在深入分析雷达高度表回波信号模型及回波功率分布特征的基础上,提出了基于天底点的二相编码解调算法。该算法通过检测天底点回波中的多普勒和相位差信息,进行相应补偿从而实现码解调。仿真和实验表明:该算法多普勒频率检测误差小于20 Hz,相位检测误差小于2°,可有效实现码解调。     

雷达高度表回波模拟及扩展目标算法

雷达高度表回波信号具有时域和多普勒域二维展宽特性,将该特性作为目标检测器的先验信息是提高弹载雷达高度表检测性能的重要方法之一。将目标回波看作是若干个散射点回波信号的矢量合成,并考虑载体高速运动对各个散射点回波信号的多普勒调制,提高了目标回波仿真的可信度。仿真模拟了不同地形地貌、不同高度条件下的回波信号,分析了目标回波在时域和多普勒域的展宽及起伏特性。通过在时频域对目标散射点二维分布的估计,设计了一种适用于弹载雷达高度表的改进BS-GLRT检测算法。仿真表明,该检测算法的性能优于现有的检测算法。     

一种无气压高度信息辅助的地形导航系统

介绍了一种不依赖于气压高度信息的地形导航系统。该系统仅仅需要雷达高度表和惯导两种导航设备,不需要气压高度信息。实时测量的高程序列由惯导的高度通道和雷达高度表获得,首先对实测的和从电子地图中获得的地形高程序列分别进行零均值化处理,然后再运用相关法进行匹配。蒙特卡罗模拟仿真结果表明,新的系统解决了气压高度表精度不高所带来的问题,保持了与原有系统同样的精度,并且降低了成本。     

雷达高度表进行多普勒测速系统仿真

为了使雷达高度表在利用宽波束测高的同时增加测量飞行器自身速度的功能,达到一表多用的目的,提出了一种利用宽波束雷达信号进行多普勒测速的方法。采用对高度表的回波信号进行时域和频域相结合的处理方法,利用多普勒公式实现测速功能。通过建立测速仿真系统,对宽波束测速算法进行仿真,得到的测速误差小于1m/s,达到一般测速精度的要求。     

脉间二相编码雷达高度表信号处理器的设计及FPGA实现

本文就一种应用于雷达高度表的脉间二相编码信号频域处理方法的FPGA实现进行了研究。特别就信号处理器硬件参数的选择及有限字长对处理性能影响给予了一定论述和分析,这些方法对雷达高度表信号处理器定点硬件的设计都有一定的借鉴价值。本文虽后给出了该信号处理器针对点、面目标回波处理的实测结果。结果表明该处理方法具有较高的处理增益和良好的检测性能。     

雷达仿真平台的设计

介绍了一种基于工控机的雷达仿真平台的设计，详述了硬件的组成原理及软件的设计方法。     

合成孔径雷达高度计与传统高度计精度比对分析与机载试验验证

合成孔径雷达高度计是目前测高精度最高的新一代卫星海洋雷达高度计,它将孔径合成的思想引入到传统高度计中来,测高精度比传统高度计提高了1倍。该文在对合成孔径雷达高度计与传统雷达高度计的测量精度进行比对研究的基础上,提出了机载试验数据比对处理方法,首次通过机载试验的方法验证了合成孔径高度计比传统高度计测量精度提高约1倍的结论。     

星载SAR飞行平台若干问题的仿真研究

飞行平台的仿真是星载SAR系统仿真中一个非常重要的部分。星载SAR(合成孔径雷达)仿真系统与传统的机载SAR仿真系统在飞行平台部分存在很大的差异。文中详细论述了SAR卫星平台仿真中轨道动力学、波束投影点、星下点以及卫星与地面目标瞬时相对运动等问题的仿真方法及其实现，并就一些近似计算给SAR系统带来的误差进行了分析。     

Topographic mapping using a multibeam radar altimeter

An airborne radar altimeter operating at 36 GHz is uniquely capable of measuring the topography of water, land, and ice surfaces. The Multimode Airborne Radar Altimeter (MARA) was designed to combine a narrow transmitted pulsewidth, a high transmitted power level, and a narrow antenna beam to produce a high-precision ranging capability at the nadir of the aircraft platform and at four fixed off-nadir angles out to 12° in the multibeam mode described in this paper, or a single beam scanning between ±22° in the scanning radar altimeter mode. Data collected over water and land surfaces are presented to demonstrate the potential of MARA for topographic mapping with accuracies and precisions of value in dynamic oceanography, geodesy, geology, hydrology, biogeochemistry, biogeography, and glaciology     

SAR回波模拟中回波信号多普勒相位计算方法在FPGA上的实现

多普勒相位作为被测目标信息获取的重要来源,其计算精度成为基于FPGA实现合成孔径雷达实时回波模拟技术的关键要素。本文针对多普勒相位计算过程中存在的数值开方运算以及FPGA中专用开方器件的缺失性问题,在保证原始数据的仿真精度以及满足大位宽数据的仿真需求基础下,以Xilinx Virtex6 sx315t为硬件平台,使用两种FPGA常用的近似方法----泰勒级数展开和CORDIC算法,对于多普勒相位的定点求解进行了程序设计与实现,并将仿真结果与MATLAB双精度数据进行对比,验证了精度的有效性。      

基于多源雷达遥感技术的黄河径流反演研究

黄河是我国华北地区重要的水资源,采用雷达遥感方式对其径流进行监测可以便捷地反映出黄河的旱涝变化趋势,具有重要的现实意义。目前,雷达遥感径流反演常用雷达高度计(RA)获取水位信息用以构建水深-径流模型,这种方法忽略了河面变化对径流波动的影响,具有一定的局限性。该文提出一种基于多源雷达遥感技术的径流计算模型(MRRS-RCM),综合应用RA测高技术与合成孔径雷达(SAR)信息提取技术,以曼宁公式为基础,构建MRRS-RCM模型实现径流反演。该文选取黄河下游3个研究站点进行径流反演实验,结果证明MRRS-RCM模型径流反演结果的相对均方根误差(RRMSE)达到13.969%,优于传统径流监测15%～20%的精度要求。     

机载合成孔径雷达高度计高程参数贝叶斯估计

机载合成孔径雷达高度计(SARA)由于具有高航向分辨率,因此受到广泛关注。然而,现有的SARA地面高程重跟踪方法多基于最小二乘算子,高程参数估计精度和算法抑噪性能均存在上限,容易造成高程参数估计结果过拟合,对复杂高程变化适应能力有限。为此,该文提出一种基于参数化贝叶斯统计学习方法的机载SARA重跟踪算法(PR-Bayes)。通过引入目标场景地形先验概率模型,并结合模型驱动机器学习方法,可实现对目标高程信息重跟踪可信估计,从而有效避免估计参数过拟合问题。该算法基于布朗模型(BM)对SARA回波进行复杂模型参数反演,并设计哈密顿蒙特卡洛(HMC)统计采样器,实现对目标场景地形高度的参数估计。基于该文所提算法,分别通过点目标模拟和DEM半实物模拟对该算法进行有效性验证及高程参数估计精度验证,并通过实测数据验证该算法的实用性。     

Spaceborne SAR real-time echo simulation platform based on VPX

To perform the ground test of a spaceborne Synthetic Aperture Radar （SAR） system, an echo simulator with the characteristics of multimode, multi-assemblage, and real time is proposed in this paper. A hardware platform of the real-time echo simulator based on the VPX bus is designed. With this platform, real-time multi-point echo generation and scenario targets echo generation can be achieved by the real-time signal processing in Field Programmable Gate Array （FPGA）, utilizing the parameters calculated by the industry computers. Fklrthermore, this platform can output different signals if it is expanded to multi-channels, making it possible for the assignment of echo generation and test in different spaceborne SAR modes. The test results with the actual SAR system show that this platform can satisfy the system requirements and is now used in practice.     

时空混沌二相调制雷达与干扰一体化信号

减小电子战平台上雷达和干扰机体积、重量、功耗的有效途径是实现雷达和干扰机一体化，即使雷达和干扰机共享硬件平台，发射信号采用同时具有探测定位能力和干扰特性的一体化信号。提出了一种基于单向耦合映象格子构造时空混沌二相序列的方法，分析了时空混沌二相序列的伪随机性能，构造了时空混沌二相序列调制的．体化时空混沌二相编码信号，并分析了该信号的同有分辨能力和干扰性能。分析结果表明，时空混沌二相编码信号可以作为雷达与干扰机一体化信号，并且具有优良的固有分辨能力和遮盖下扰特性。     

基于OFDM 波形的短波通信与超视距雷达集成实验研究

该文利用武汉大学新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达硬件平台,开展了短波通信与雷达探测的一体化实验研究。结合高频电波特定传播环境,首先从通信角度介绍了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)在短波通信中的关键技术,然后从雷达探测角度分析了OFDM 参数设计准则及其对超视距雷达探测性能的影响,最后说明了通信信号解调与探测信息获取的处理流程及部分关键技术,并介绍了硬件平台、参数配置及实验结果。结果表明OFDM 波形是一种良好的雷达通信一体化信号,该技术对超视距雷达(Over-The-Horizon Radar, OTHR)组网探测研究具有重要意义。      

基于多模组3G视频传输终端的硬件设计与仿真

针对3G模块无线视频监控通信中出现的缺陷,通过USB硬件扩展方式实现了一种基于S3C2440为核心的多模组3G无线视频传输终端硬件平台系统.构建了硬件电路的总体架构,并阐述了关键功能的实现方法,最后使用Candence仿真软件对设计进行了仿真.在设计仿真中同时给出了硬件设计中的SI问题的控制措施.实验表明,该硬件平台能...