一种调频步进雷达信号运动补偿新算法

基于调频步进雷达信号是一种速度敏感信号,需要进行严格的运动补偿,文中详细推导了调频步进雷达信号2次脉冲压缩处理的理论表达式,分析了目标运动带来的距离耦合项,并对经典运动补偿方法进行了理论推导和研究。同时,还提出利用步进频体制的距离-多普勒耦合效应,只需一次补偿的新方法,仿真实验验证了该方法的有效性。     

一种基于FFT和对称性的目标运动补偿新方法

运动补偿是频率步进雷达应用中的难点之一,文中首先分析了频率步进雷达多普勒效应对距离像的影响,并根据频率步进雷达中常见运动补偿方法的优缺点,提出了一种运用快速傅里叶变换（FFT）处理和频谱的对称性相结合进行速度估计和补偿的方法,并对单散射点和多散射点模型的速度估计原理进行了分析和推导,解决了多散射点模型中交叉项对速度估计影响的问题。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法具有可行性,并兼有测速精度高、运算量小、抗噪声性能较强的优点。     

随机线性调频步进雷达波形设计及成像算法研究

线性调频步进信号能在不增加系统瞬时带宽的情况下用数字信号处理的方法获得高的距离像分辨率,是一种高效的雷达信号形式。针对传统的线性调频步进信号抗干扰能力较差的问题,该文提出一种可以随机发射线性调频步进信号子脉冲的波形设计方法,结合压缩感知理论,运用较少的子脉冲实现了对运动目标1维距离像的重构和高分辨的2维成像。在此基础上,进一步分析了目标运动对随机线性调频步进信号雷达成像的影响,设计了包含测速脉冲的随机线性调频步进信号,并提出了基于时频分析、Radon变换和二值数学形态学相结合的运动速度估计及补偿方法。仿真实验验证了随机线性调频步进信号逆合成孔径雷达的性能及该文方法的有效性。     

一种基于FFT处理的目标运动补偿新方法

分析了频率步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,并根据频率步进雷达中常见运动补偿方法的优缺点,提出了一种运用快速傅里叶变换处理和搜索频谱最大值位置相结合进行速度估计和补偿的方法;对单散射点和多散射点模型的速度估计原理进行了分析和推导,解决了多散射点模型中交叉项对速度估计影响的问题.理论分析和计算机仿真结果表明.该方法具有可行性,并兼有测速精度高、运算量小、抗噪声性能较强的优点.     

一种调频步进频雷达高速目标成像的新算法

线性调频子脉冲步进频信号已经在雷达ISAR成像中获得了一定的应用。文中提出了线性调频步进频雷达在低信噪比条件下对高速目标ISAR成像的一种新方法。该方法首先对同频点脉冲应用Keystone变换校正距离走动并进行相参积累以获得高信噪比,从而在较高信噪比下精确估计目标平动速度并有效实施速度补偿,然后通过步进频处理合成距离维高分辨,从而提高了ISAR成像质量。通过理论分析与计算机仿真证明了文中方法的有效性。     

调频步进脉冲雷达目标的运动参数估计

介绍目标运动对调频步进脉冲雷达相参合成目标一维距离像的影响,分析了一种基于最小脉组误差准则的运动参数估计方法,并在此基础上将该方法运用于调频步进脉冲雷达,以解决其中运动目标速度的估计和补偿问题。理论分析和仿真结果表明,该方法具有可行性、测速精度高、抗噪声性能强的优点,可实现对运动目标速度的精确测量。     

基于调频傅里叶变换的目标运动补偿*

为了精确估计频率步进雷达目标参数并进行运动补偿,提出了基于调频傅里叶变换的目标径向运动速度补偿方法。与本振信号混频后目标散射点回波可看作线性调频信号,其相位一次项和二次项只与目标速度和初始距离有关,通过搜索调频傅里叶变换的调频率和频率参数,获得了目标运动速度和初始距离的精确估计,然后实现运动补偿。仿真结果进一步验证了文章所采用方法的有效性和实用性。另外,通过与最小脉组误差估计法比较说明了文章所提方法具有更好的抗干扰能力;最后还对多目标运动速度估计问题进行了初步探讨。     

调频步进雷达信号分析与处理

本文首先分析了频率步进雷达信号实现距离高分辨率的优缺点，在此基础上提出了调频步进雷达信号形式；从理论上证明了调频步进雷达信号的可行性，并提出了信号处理的方案；分析了调频步进雷达信号处理的关键问题，即目标运动的多普勒效应对这种信号的影响；证明了运动目标处理的关键因素是实现“距离单元走动”和“二次相位误差的”补偿。     

调频步进雷达ISAR成像方法

针对调频步进雷达的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)成像问题,提出了一维距离像和ISAR成像的分步补偿方法.通过优化雷达系统参数,在保证抽取损失和伪峰幅度在容许范围内的同时最大化了一维距离像的速度补偿误差容限.一维距离像运动补偿参数通过拟合子脉冲包络对齐的平移量获得,当拟合脉冲数足够多时,估计精度在一维距离像的速度补偿误差容限以下;对目标一维距离像进行包络对齐和相位聚焦完成ISAR成像的运动补偿.最后,通过仿真分析验证了算法的可行性.     

调频步进雷达扩展目标高分辨距离像分析

本文首先对扩展目标的一维距离像进行了离散建模;然后给出了扩展目标调频步进雷达回波信号的数学模型,证明了调频步进雷达相参合成扩展目标一维距离像原理;文章分析了目标运动对合成距离像的影响,推导了运动目标合成距离像的距离单元走动计算公式,给出了运动目标一维距离像二次相位误差补偿的速度临界值;最后给出了计算机仿真,证明了本文的结论.     

运动目标环境下的调频步进信号目标抽取算法

为了减少采样损失,调频步进信号的采样率通常高于chirp子脉冲的带宽。在这种过采样冗余情况下,需要对IFFT合成高分辨结果进行目标抽取去冗余方能得到高分辨一维距离像。然而当目标运动时,只标抽取的结果会产生目标丢失或伪峰等现象。该文提出了一种基于幅度最强像偏移量的动目标抽取算法,该方法利用幅度最强像的偏移量修正各采样点的目标抽取范围,从而解决了速度估计误差引起的速度-距离耦合对目标抽取算法的影响。计算机实验结果验证了理论分析的正确性。     

频率步进单脉冲雷达抗干扰原理分析

频率步进单脉冲雷达是一种具有小瞬时带宽的多脉冲相参宽带雷达。文章在分析了频率步进单脉冲雷达原理的基础上,从其脉冲相参性,脉冲的小瞬时带宽与高距离像分辨等方面的特性研究了其抗干扰原理。     

ANALYSIS AND PROCESSING OF LMF－COSTAS STEPPED FREQUENCY RADAR SIGNAL

Linear Modulated Frequency (LMF) Costas Stepped Frequency Radar (SFR) signal is introduced. Its ambiguity function is derived and analyzed in detail and its feasibility is validated in theory. The scheme of the proposed signal processing is also presented. The results of theoretic analysis and simulation show that, by using the proposed signal and increasing the bandwidth of the total stepped frequency, the ambiguity sidelobe is well suppressed and the range-velocity coupling in the stepped frequency radar is also greatly weakened.     

基于线性调频步进信号的高速目标ISAR成像

该文讨论了一种利用线性调频步进(LMSF)雷达信号通过频域带宽合成以进行高距离分辨率逆合成孔径雷达(ISAR)成像的方法。文中建立了高速目标的回波模型。为了精确估计高速运动目标运动参数,给出了利用包络对齐和多普勒中心估计拟合目标运动轨迹的方法。针对ISAR中目标回波的特点,对原始的多普勒中心估计方法进行了改进,提高了运动参数估计精度。最后给出了处理流程,并用仿真结果验证此种方法的有效性。     

220 GHz太赫兹合成孔径雷达

针对复杂战场环境实时侦察的需求,介绍了一种220 GHz太赫兹合成孔径雷达(SAR),重点研究了雷达系统设计、宽带信号补偿和SAR成像实验。雷达信号采用线性调频连续波模式,中心频率为216 GHz,带宽为4.8 GHz,采用去斜处理体制,完成了宽带一维距离像实验和SAR成像实验。实验结果表明雷达成像分辨力达到了3 cm。     

调频连续波SAR信号分析与成像研究

镇对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式,并在频域完成补偿,给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法,相对于原有的频率变标算法,几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。     

目标径向运动对步进频率雷达影响的分析与仿真

步进频率雷达具有较长的相干时间，因而对目标的运动较为敏感。文中分析了目标在匀速径向运动和匀加速运动情况下，运动对步进频率雷达回波相位的影响。详细分析了速度造成的耦合时延及二次相位干扰项、加速度造成的二次、三次相位干扰项对雷达成像以及分辨率的影响，分析由此造成的图像峰值降低，回波发散，甚至图像分裂，并用MATLAB语言对其进行了仿真。仿真结果也验证了分析的正确性。     

基于双曲线调频波形的高速目标成像

高速运动目标下,雷达回波的尺度调制效应不可忽略,线性调频(LFM)波形的常规脉压性能恶化,造成成像散焦.双曲线调频(HFM)波形作为一种多普勒不变性波形,在高速目标成像中具有重要应用价值.本文建立高速运动目标回波模型,基于瞬时频率分析比较线性调频波形与双曲线调频波形面对高速运动目标的成像效果,重点分析双曲线调频波形的系...     

浅地层步进频率探地雷达的一种预处理方法

在浅地层步进频率探地雷达的实际应用中,地表回波等杂波及各种干扰噪声严重影响了探地雷达对地下目标的探测。对探地雷达数据进行预处理,其目的就是要去除地表回波等杂波及各种干扰噪声以加强目标信息。由于实际中地表不是均匀平整的,因而地表回波在每个A-scan数据中的分布位置都不尽相同,这使得传统的一些方法不能很好的去除地表回波。本文从步进频率探地雷达的原理出发,提出了一种极值点定位去除地表回波的方法,并将该方法与均值法去杂波及小波变换去噪相结合来完成对浅地层步进频率探地雷达数据的预处理。通过对实测数据进行处理,其结果表明本文所提的预处理方法取得了很好的效果。     

基于FMCW的大斜视SAR成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波信号形式,该文对基于调频连续波的大斜视SAR回波信号进行建模,分析信号的特征,揭示平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,从而导致目标的径向移动。同时,针对调频连续波SAR大斜视Dechirp数据,提出了时域走动校正、频域多普勒频移校正、距离弯曲校正的改进R-D算法,仿真数据处理结果验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。另外,对于平台连续运动引入的多普勒频移,该文也分析了其对成像造成的影响。