PD雷达导引头海杂波回波信号模拟

在雷达系统模拟中所面临的一个重要背景环境是杂波,杂波的散射特性直接影响到雷达对目标的检测和跟踪性能。对弹载导引头而言,海杂波成为影响其性能的一个重要因素。文章结合反舰导弹的不同作战背景,对PD雷达体制下的海杂波进行了建模仿真,仿真实现了海杂波的后向散射系数、幅度统计特性、功率谱特性,以及在雷达发射信号为线性调频信号时的海杂波回波信号。仿真结果与理论相符,海杂波的模型可用于目标的检测和跟踪。     

天基AMTI雷达合成宽带波形设计与分析

天基预警雷达的空中运动目标指示(AMTI)在军事上有着极其重要的应用价值,然而常规线性调频波形在面对复杂距离和多普勒模糊时数据搜索率较低,相干积累脉冲数较少,杂波抑制和抗干扰能力较弱。在美国L波段天基预警雷达系统的基础上,着重研究了天基AMTI雷达近端、中端和远端探测时的合成宽带波形设计要求,并通过合成宽带信号处理仿真验证了其在高速弱空中动目标检测中具有优良的性能。     

制导雷达检测性能影响因素分析研究

制导雷达准确检测目标是实现其对目标识别和跟踪的前提。影响制导雷达检测性能的因素很多,主要包括与雷达相关的因素(如频率稳定性、雷达平台稳定性、雷达平台运动特性等)、与目标相关的因素(如目标结构、目标运动特性、RCS大小、RCS起伏等)、与环境相关的因素(如杂波特性、传输特性等)。针对制导雷达检测性能评估这一目的,将影响因素分为内部、外部和中间三个层面,主要从目标特性、杂波特性和制导雷达平台运动特性三个方面分析研究了制导雷达目标检测性能的影响因素。首先从信号角度推导了制导雷达目标检测的流程,然后详细分析了影响制导雷达目标检测性能的各项因素,得出了在通常制导雷达系统参数条件下,径向加速度的影响可以忽略;RCS无起伏、散射中心分布越稠密、散射中心分布越均匀目标的检测性能更优;杂波反射越强、幅度起伏越大、相关性越强对检测性能影响越大的结论,并通过仿真实验验证了结论的正确性。      

步进调频宽带雷达距离扩展目标频域检测算法

论文研究高斯杂波背景下步进调频宽带雷达的距离扩展目标检测问题。根据步进调频宽带雷达目标高分辨距离像的特点,提出一种基于回波功率谱的距离扩展目标频域检测算法。该算法无需对目标抽取形成1维距离像,直接利用目标高分辨距离像功率谱与杂波功率谱的差异,在频域实现了距离扩展目标回波能量的积累。推导了算法的检验统计量,给出了虚警概率的表达式。最后通过Monte-Carlo仿真验证了算法的检测性能。仿真结果表明该文的目标检测算法较目标抽取后的检测算法在检测性能上有明显提高,同时其检测性能也优于同条件下基于视频积累的距离扩展目标检测算法,并且具有良好的鲁棒性和工程可实现性。     

线性调频连续波雷达对低小慢目标检测及性能分析

线性调频连续波（LFMCW）雷达是探测近程低小慢目标的常用传感器。本文针对LFMCW雷达，基于距离维和速度维的二维傅立叶变换(2D-FFT)技术，研究了密集地物杂波条件下其对低小慢目标的检测性能。首先对LFMCW雷达的差频信号进行了时域和频域分析，研究了影响目标测速性能的关键因素；其次研究了临近地物杂波对目标测速、测距的影响机理；最后进行了典型场景多次蒙特卡罗(Monte-Carlo)仿真，研究了雷达相关参数（调频率、带宽、是否MTI等）、目标相关参数（速度、RCS等）和杂波相关参数（强度、谱宽等）对于检测性能的影响机理。研究表明，对于强杂波背景下的低小慢目标检测，速度维的检测至关重要，雷达宜采用大带宽、长时间积累技术，才能有效区分杂波和目标，保证目标顺利检测。      

线性调频航管雷达风电场杂波背景下目标检测

传统动目标检测(Moving Target Detector, MTD)技术无法抑制具有频谱展宽特性的风电场杂波,可能导致目标检测概率下降和虚警率上升等问题。针对此问题,提出了一种线性调频航管雷达风电场杂波背景下的目标检测方法。该方法先进行风电场杂波抑制,再对杂波抑制后的数据基于MTD进行飞机目标检测。文中给出的风电场杂波抑制方法中,首先将传统谱中心补偿的风电场杂波抑制方法应用到线性调频体制雷达,针对此时存在的旁瓣抑制后的主瓣展宽问题,利用雷达参数信息优化恒虚警率(Constant False-Alarm Rate, CFAR)检测方法,再根据目标与杂波相对位置不同采用不同的方法抑制杂波。对于目标与杂波扩展主瓣在不同距离单元时,基于谱中心补偿及基于雷达参数的CFAR检测方法来检测并抑制风电场杂波;对于目标与杂波扩展主瓣在相同距离单元的情况,基于匹配追踪（Matching Pursuit,MP）算法抑制风电场杂波。仿真数据与实测数据实验结果表明该方法在保证有效检测目标的前提下能降低风电场杂波引起的虚警率。      

强地杂波下静止/慢速目标检测技术研究

指出了弹载空地制导雷达在复杂地杂波背景下检测静止/慢速目标的技术难题。针对这一问题提出了一种适合弹载制导雷达应用的基于高距离分辨和多普勒波束锐化技术的联合检测方法,并进行了理论分析和计算机仿真。结果表明,该方法在给出的约束条件下能明显提高雷达的杂波下检测性能,并且实现简单、运算量小,具有很高的实用性。     

线性调频连续波雷达的一种信号处理方法

线性调频连续波（LFMCw）雷达具有距离和多普勒频率分辨率高,结构简单,体积小,重量轻和良好的低截获概率特性,得到了广泛的应用。对线性调频连续波雷达的目标回波信号进行分析,使用差拍一频谱分析-MTD的方法进行仿真,从回波信号中提取目标的相位信息,从而获取目标的距离和速度信息,该方法可有效地抑制固定杂波,方便动目标检测。     

频率步进雷达及其在小目标检测中的应用

在强杂波环境下检测一类重要小目标（如巡航导弹，反舰掠海导弹，隐身飞机）是现代雷达面临的一个最具有挑战性的课题。频率步进雷达，由于其高距离分辨能力及独特的波形和处理，正在用来解决强杂波中小目标的检测问题。文中首先介绍了频率步进宽带高距离分辨雷达的原理和技术，然后讨论了应用频率步进雷达解决强杂波中运动小目标的无杂波区检测和无折叠杂波检测问题。     

PD雷达抗噪声调幅干扰能力分析

地面雷达中的脉冲多普勒（PD）技术主要用于在强杂波背景下对动目标的检测。主要通过研究PD雷达在噪声调幅干扰环境中对目标的探测能力,从而分析其抗噪声调幅干扰性能。     

OFDM-MIMO雷达低空目标探测性能研究

针对低空多径效应和地杂波复合作用导致的低空目标探测性能下降, 利用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)-多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达的空间和频率分集特性提高低空目标探测性能.在建立正交频分复用-线性调频发射信号模型、多径效应模型和基于对称阿尔法稳定分布的地杂波模型基础上, 得出了OFDM-MIMO雷达接收信号模型.采用匹配滤波器恢复发射-接收天线对信号, 通过接收信号融合实现参差补偿, 减小了接收信号能量的深度衰减和剧烈起伏.仿真算例表明OFDM-MIMO雷达能够有效减小回波信号剧烈起伏和杂波对目标探测的影响, 实现多径干扰和杂波背景下对低空目标的稳定探测.     

噪声调频干扰对地面PD雷达目标探测能力的影响

分析了地面脉冲多普勒（PD）雷达系统组成和工作特点,论述了该雷达在杂波重叠环境中采用参差PRF组和3／7准则解模糊后对目标的探测能力,同时与其在存在干扰重叠的噪声调频干扰环境中对目标的探测能力进行了对比,得到了该干扰信号对雷达目标探测能力的影响。     

陆基雷达接收机采用PD体制的设计需求研究

针对采用脉冲多普勒(PD)体制的陆基雷达接收机在强重叠杂波条件下进行弱目标检测的应用背景,首先介绍了PD处理的原理;然后,重点分析了杂波重叠对接收回波模型的影响;最后,通过工程实例分析给出了提高陆基PD雷达近距离强杂波背景下弱动目标检测能力的有效措施:1)频率源的设计不建议锁相源体制,相位噪声关注范围扩展到MHz量级;2)瞬时无杂散动态范围指标需提高到75 dB;3)保证系统噪声系数恶化有限的前提下,尽量降低系统接收增益。     

最大相关系数准则下的子带域宽带雷达杂波抑制与距离像增强

针对宽带雷达回波存在目标多普勒色散问题,该文提出了一种子带域宽带雷达杂波抑制与目标距离像增强的方法。过采样DFT调制滤波器组将宽带雷达回波分为若干子带,每个子带内的多普勒色散可以忽略,从而可以通过对相参回波序列的加权处理实现杂波抑制和目标回波的增强,然后将各子带的处理结果通过综合滤波器组重构得到增强的目标距离像。以重构距离像与参考距离像的Pearson相关系数最大为准则(MPCC),导出了最优权矢量;最优权矢量与目标距离像有关而无法实现,在高信噪比条件下对其简化得到可实现的最小方差无失真响应(MVDR)权矢量。理论分析和仿真实验证明了该文提出的方法在抑制杂波的同时可实现目标距离像的增强。     

宽带变多通道窄带信号检测高速目标算法

高速目标的宽带信号回波产生的目标距离走动会导致传统动目标检测相参积累信噪比损失较大. Keystone变换以及相关改进算法虽然能够校正目标距离走动, 但该类算法需要预先估计目标较为精确的多普勒速度, 难于应用到实际工程中.文中采用一种宽带线性调频信号变多通道窄带信号处理方法, 在没有目标速度先验知识的情况下, 能够对高速目标回波信号能量进行有效积累, 从而提高目标检测性能.给出了算法框图, 经仿真验证该方法有效.     

基于联合稀疏恢复的宽带雷达动目标检测方法

针对宽带雷达目标回波存在越距离单元走动的问题,该文提出一种基于联合稀疏恢复的宽带雷达动目标检测方法。该方法先在频域对回波数据进行预白化处理,抑制杂波;然后在频率-慢时间域推导出目标信号的联合行稀疏表示,并通过联合稀疏恢复算法得到目标的频域估计;最后通过逆傅里叶变换得到目标的时域估计。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种X波段PD雷达信号处理系统的设计

对于X波段地面雷达，要使其在云雨等动杂波环境下的目标检测能力达到指标要求，信号处理机的合理设计非常重要。地面雷达PD方案至今尚无确定的形式。本文在研究雷达信号处理技术和算法的基础上，设计了一种地面PD雷达信号处理系统方案。     

一种基于随机共振的PD雷达小目标检测方法

当导弹处于低空尾追攻击时,实现强副瓣杂波中弱小雷达目标检测给弹载雷达信号处理提出了一定挑战。为改善信杂比、提高检测性能,引入近年发展起来的随机共振技术。文中在介绍随机共振原理并分析脉冲多普勒雷达回波频谱特性的基础上,提出了基于随机共振原理的脉冲多普勒雷达弱小目标检测方法,并给出了检测算法流程,进而在理论上分析了该算法的检测性能。仿真实验表明,该算法有效提高了信杂比,对于脉冲多普勒体制下的弱小目标信号检测有显著效果。