稳健的多通道SAR/GMTI通道盲均衡算法

对于实际的多通道合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）系统,各接收通道响应之间不可避免地存在着一定程度的幅度和相位误差,为了得到较为满意的地面动目标显示（Ground Moving Target Indication,GMTI）性能,通常都会在杂波抑制之前对通道间的幅度相位误差进行有效地校正.本文在基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法基础上,结合降维处理技术及中值估计方法,提出一种稳健的多通道SAR/GMTI通道盲均衡算法.实测数据实验结果表明：与原通道盲均衡算法相比,本文所提算法不但收敛速度快,而且算法的有效性不受样本集中目标信号的影响.     

多通道SAR-GMTI通道盲均衡算法

基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法可有效校正多通道SAR系统中由各种非理想因素引起的通道幅度相位误差,但该算法主要的缺点是收敛速度慢。该文首先分析了基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法的基本工作原理;在此基础上,针对算法收敛性差的缺点,结合降维处理技术,提出一种快速收敛的通道盲均衡算法。仿真及实测数据实验结果表明:与常规的基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法相比,该文所提算法收敛所需的样本数目显著减少,即可在小训练样本条件下实现对通道幅度相位误差的均衡。     

基于FFT的非线性通道均衡算法研究

在频域通道均衡中求得均衡函数后,一个关键技术是寻找恰当的均衡滤波器。本文针对传统均衡中宽带信号高频部分拟合精度较差的问题,利用FFT（快速傅里叶变换）,提出了雷达通道非线性均衡处理算法。通过雷达信号和雷达通道的仿真数据,将运用该算法和传统算法均衡处理的结果进行了直观效果和失配指标比较。实验结果表明,基于FFT的非线性通道均衡算法能有效地抑制高频失配;而且由该算法得到的幅度失配和相位失配指标均优于基于FFT的传统的线性通道均衡算法和基于最小二乘的均衡算法。     

非最小相位雷达通道均衡算法研究

在对雷达通道均衡的实验研究中发现,常用的基于傅里叶变换的算法往往效果不佳。原因是该算法获得的均衡器无法实现非最小相位。提出了一种雷达通道均衡算法,该算法通过对需要均衡的通道输出进行延迟,实现了可以获得非最小相位特性的基于傅里叶变换的均衡算法。通过仿真和实验,对该算法的性能进行了验证。结果表明,与原算法相比,新算法可以获得更好的幅度和相位一致性。     

ISAR 三维运动检测技术

介绍了一种从逆合成孔径雷达（ISAR）信号中检测目标三维运动度的算法。首先基于三维散射点模型讨论了目标三维运动对ISAR成像的影响,得出现有的运动补偿算法不能有效地对三维运动目标成像。随后介绍了一种从ISAR信号中测量和比较不同时间段目标三维运动的算法,从而判断哪些成像间隔适于用基于二维运动模型的运动补偿和成像方法进行成像。该算法基于测量目标上两个或更多散射点相位之间的线性相关性,其中的相位估计使用了自适应联合时间-频率分析方法。仿真的舰船数据表明了该算法的有效性。     

基于多普勒谱优化的HRWS SAR系统通道相位偏差估计算法

方位多通道SAR系统通过抑制多普勒模糊,能够实现高分辨率和宽测绘带(HRWS)对地观测。针对通道间幅相偏差会导致成像结果中出现目标模糊分量的问题,该文提出一种通道相位偏差估计算法。该算法利用通道间相位偏差会造成多通道重构方位谱在主瓣内展宽的特性,通过优化多谱勒谱能够实现通道相位偏差的有效估计。该算法在通道相位偏差估计前不需要进行多普勒中心估计,减小了由多普勒中心估计不准引入的误差,并且在低信噪比的情况下仍然具有良好的估计性能。基于仿真数据和实测数据的实验验证了该文算法的有效性。     

基于独立分量分析的运动目标检测算法中对通道数选择和观测向量生成方式的实验和分析

现有基于独立分量分析(ICA)的运动目标检测算法大多采用单一的观测向量生成方式和2通道数据进行检测,使得现有算法难以获得更加完整精确的目标形态.该文在传统独立分量分析算法的基础上引入4种不同的观测向量生成方式并使用更多通道数据进行实验,以此更广泛地涵盖运动目标的运动特性并为提取前景提供更多有效信息,使该算法能有效应对缓慢移动和低区分性目标.多场景下的量化实验分析表明,更多通道数据的使用以及4种观测向量生成方式的综合在合理的误检率代价下使算法达到了更高的检测正确率.     

一种基于粒子滤波的双极化雷达检测前跟踪算法

针对雷达在低信噪比（signal to noise ratio,SNR）条件下对运动目标的检测和跟踪难题,提出了一种基于粒子滤波（particle filter,PF）的双极化雷达运动目标检测前跟踪（track before detect,TBD）算法,又称联合粒子滤波检测前跟踪（joint particle filter-track before detect,JPF-TBD）方法.该算法借鉴传统的TBD算法处理框架,以经典PF算法为基础,使用双通道幅度相位似然比函数计算粒子权值,并实现了完整的PF过程.与同类研究相比,所提算法能够充分利用双极化雷达各通道幅度和相位信息,进一步扩展了PF算法的应用范围.仿真实验表明:在SNR>10 dB,虚警概率为10-6的情况下所提算法对目标的检测概率大于0.8.     

基于毫米波InISAR成像的运动目标探测与定位

介绍了基于运动补偿的运动目标ISAR成像方法,将雷达成像的概念引入到低信噪比运动目标探测的过程中,在成像的同时获取目标的径向和横向运动速度,采用多基线图像干涉处理的方法完成运动目标的定位和横向尺寸估计.建立了运动目标成像几何模型,给出了多天线时分复用接收机的通道间信号补偿方法,以及多基线相位解缠实现不模糊干涉测角定位的方法,分析了信噪比对图像干涉定位精度的影响.利用仿真数据和实际数据验证了本方法的有效性.     

基于多普勒通道对齐的多帧步进频信号速度补偿方法

该文分析了利用多帧步进频信号联合处理实现运动目标距离-速度2维高分辨检测的信号处理方法,并针对目标运动引起处理结果波形发散的问题,提出了基于多普勒通道对齐的速度补偿方法。该方法利用不同步进频点测速结果之间的关系,通过对各频点的多普勒频域数据进行重组以及相位补偿,实现对运动目标的速度补偿。该算法可以在不需要任何目标速度先验信息的情况下,同时实现多个运动目标的速度补偿。理论分析及仿真表明,这一信号处理方法能够有效地补偿目标运动的影响,得到运动目标的距离-速度2维高分辨像,并且算法简单,运算量低,易于实现。     

通道一致性误差对InSAR性能的影响分析

雷达设备收发分置带来的通道幅相一致性误差是单航过InSAR系统必须考虑的突出问题之一。该文建立了通道间幅度和相位一致性误差模型,采用面目标统计信号模型得到幅相误差存在时相干系数的计算结果,分析了通道一致性误差对InSAR干涉相位偏差和标准差的影响。最后利用地面半实物仿真试验得到实际雷达通道一致性误差引入的干涉测高误差,半实物试验结果与理论分析一致,验证了通道一致性误差影响分析的正确性。     

一种基于LMS算法的天线阵通道失配校正技术及VLSI实现

天线阵各通道之间的通道失配（幅相特性不一致）会严重影响阵列信号处理的性能[1,2],为此在进行阵列信号处理前必须对各通道的幅相特性进行均衡.本文针对天线阵通道之间与频率无关的恒定通道失配问题,提出了一种基于LMS好地校正与频率无关的通道失配.本算法的易于工程实现的通道校正技术.计算机仿真结果表明,采用这种技术可以很文最后还给出了该算法在VLSI（超大规模集成电路）平台上的实现结构.     

机载双通道SAR/DPCA误差分析

SAR/DPCA技术是一种简单实用的多通道SAR运动目标检测方法,实际应用中会受到各种误差因素的限制,其中影响算法性能最大的两类误差是载机速度误差和通道失衡。该文详细地分析了这两类误差因素对SAR/DPCA算法性能的影响,建立了误差分析模型,针对实际参数给出了误差分析的结果,并确定了一定误差条件下的系统可检测速度范围、盲速和最小可检测速度。     

The effects of mismatch in Gm-C polyphase filters

Based upon state-space representation, the effects of component mismatch in a complex (or polyphase) Gm-C filter are examined. It was found that the effects of component mismatch in this kind of filter are twofold. The first is that it will distort the filter's frequency response. The second and probably more severe consequence is the crosstalk in which the unwanted image signal is leaked into the passband frequencies, interfering with the wanted signal of the selected channel. A simulation method of a polyphase filter is also presented, and simulation results based on Monte Carlo analysis are given.     

Performance Bounds for Convolutional Codes with Digital Viterbi Decoders in Gaussian Noise

With digital implementations of the Viterbi decoding algorithm for convolutional codes, soft quantization is preferred over hard quantization because it generally yields superior performance. Since the decoder needs to know the signal energy and channel noise variance with soft quantization, inaccurate information can result in a mismatch between the channel and decoder. Bounds which are tight for high signal-to-noise ratios are obtained on the bit error probability using the generating function approach. Automatic gain control level inaccuracies, imperfect carrier phase, symbol timing synchronization error, and path metric digitization are discussed in the context of a mismatch between the channel and decoder.     

短波信道特征参数对通信误码率影响的试验分析

介绍了一种融短波通信与电离层斜向探测于一体的联合试验平台,该平台信道探测与通信同时进行,共用一套硬件设备,克服了设备不匹配及探测信道参量失效等问题,并基于该平台实录数据提取了通信误码率及信道特征参量包括信噪比、衰落深度、衰落率、多径扩展、各模式信号幅度、群距离、主模式相位、多普勒频移及多普勒扩展等,统计分析了各信道参量对通信误码率的影响,得出了一些有意义的结论。     

基于稳健Capon波束形成技术的矢量相关测向方法

为了弥补阵列天线导向矢量失配对测向性能的影响,提出基于稳健Capon波束形成技术的矢量相关测向方法。与直接使用相位差的常规相关干涉测向技术不同,该方法首先利用稳健Capon波束形成技术估计目标信号的真实导向矢量;然后通过导向矢量的相关拟合确定目标信号方向。通过仿真分析,得出了以测向为衡量标准时不确定集约束参数的选择原则。仿真结果表明该方法能够弥补阵列流型失配的影响、准确测量目标信号方向。     

G.fast数字用户线路阻抗不匹配信道模型研究

基于数字信号传播理论中的反射原理,采用反射系数刻画线路阻抗不匹配程度,利用线路阻抗匹配时测量得到的信道数据（直接信道、远端串扰信道和近端串扰信道）,建立了一个G.fast数字用户线路阻抗不匹配时信道数学模型.当线路终端处于断开时,利用该模型生成的信道数据与实际测量的信道数据基本吻合,证明了该模型的正确性.由于采用反射系数刻画线路阻抗不匹配程度,该信道模型可仿真终端设备在不同阻抗值的情况下对通信系统信噪比的影响,从而提出线路终端设备阻抗最大允许的变化范围,为终端设备制造商在阻抗设计时提供一定的理论指导.     

基于特征分解的方位向多通道SAR相位失配校正方法

作为实现高分辨率宽幅成像的重要技术手段之一,方位多通道合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)近年来得到了广泛的研究与发展。在进行多通道数据重建之前,通道之间的传输特性必须校正一致,以避免图像中出现严重的虚假目标。在多通道SAR数据处理中,精确的基带多普勒中心估计对系统的通道失配校正和高分辨率成像具有非常重要的意义。但是单一通道数据的多普勒频谱混叠制约了传统基带多普勒中心估计算法在方位多通道SAR系统中的应用。基于特征分解处理,该文提出一种新的基带多普勒中心估计方法。该方法在推导过程中考虑了波束指向存在斜视的影响,能够实现方位多通道SAR系统基带多普勒中心和通道间相位误差的鲁棒估计。仿真实验和C波段方位向四通道机载SAR实验数据处理分析验证了算法的有效性。