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。     

影响线性调频脉冲压缩效果的因素分析

分析了雷达信号处理中线性调频脉冲压缩的时频特征,根据雷达信号处理机对线性调频脉冲压缩频域处理机制,从信号处理机分段处理回波数据、失配等方面,详细讨论了影响线性调频脉冲压缩效果的因素。为检测雷达脉冲压缩效果,给出了脉冲压缩效果评价指标:脉压比、多普勒容限和距离旁瓣抑制能力。针对脉冲压缩性能指标,提出了对其进行静态测试的方法。     

动目标检测与速度估计仿真研究

介绍了雷达信号处理技术中的脉冲压缩、动目标检测、脉冲多普勒处理和恒虚警检测技术,并对雷达发射波形、目标回波、动目标检测进行了Matlab仿真。对脉冲回波信号进行脉冲压缩与动目标显示得到动目标脉压信号。利用动目标显示和脉冲多普勒处理实现脉压信号的动目标检测,并得到脉冲多普勒数据块。在数据块的距离维上进行恒虚警检测,检测动目标的距离,然后提取对应距离门的多普勒数据,检测动目标的速度。通过仿真建立了雷达信号处理的基本框架,为雷达系统建模及其仿真的深入研究提供了仿真支持。     

一种降低脉冲压缩雷达中强回波信号幅度的方法

脉冲压缩体制雷达的强回波信号经过脉压处理后存在一定的距离副瓣,会降低邻近小目标的检测性能。由于线性调频信号的脉压结果模值随采样时刻变化有一定的规律,因此本文以线性调频信号作为雷达发射信号,根据脉压结果的最大值与相邻单元的模值比值的变化曲线,提出一种降低强回波信号脉压结果幅度的方法,并对实测数据进行了仿真,证明了该方法的可行性。     

基于信息论的脉冲压缩雷达DRFM干扰检测技术

信息熵是一种测量信号信息内容的重要手段,能够反映信号的信息量。针对脉冲压缩雷达数字射频存储(DRFM)干扰的检测问题,利用目标回波和干扰回波的分布差异,提出了基于信息论的脉冲压缩雷达DRFM干扰检测方法。以回波信息熵为检测统计量,设计二元干扰检测器,实现对脉冲压缩雷达DRFM干扰的检测。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性,在RSN>0 dB时对相位编码和线性调频等脉压波形的切片重构干扰的检测概率>90%。     

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。     

雷达高度表脉冲压缩接收技术

讨论强直达信号干扰下弹载脉压雷达高度表回波信号接收问题。在脉压前设置自动增益控制及限幅电路，根据回波信号电平大小及时延长短，在保证回波信号相位特性的同时，对直达信号进行适当限幅，抑制其电平。在脉压后再设置自动增益控制及限幅电路，进一步抑制直达信号压缩脉冲主瓣电平。该技术可有效提高强直达信号干扰时近距离回波信号的检测灵敏度，使雷达高度表具备0～15km的测高能力。     

基于部分脉压的雷达测距方法

对线性调频（LFM）回波信号部分遮挡情况下的数字脉冲压缩进行了理论推导,并与完整信号的数字脉冲压缩进行了对比,证明了部分脉压不会影响雷达测距,但雷达的距离分辨率有所降低。最后给出了仿真结果。仿真表明,部分脉压可以扩大雷达的实际作用距离,这与理论推导结果相一致。此方法对于大时宽雷达具有一定的应用价值。     

频域脉压对相位编码信号特殊旁瓣的抑制

相位编码信号是在雷达中广泛使用的一种脉冲压缩波形。对于二相编码及泰勒四相码信号，当采用传统频域的方法来处理时，不同时刻回波信号脉压主副比不一致，在某些特定的时刻，压缩输出会有一个较大的特殊旁瓣，以13位泰勒四相码为例，主副比少于25dB。从循环卷积的原理出发，分析了产生这种特殊旁瓣的原因，并提出了相应的抑制方法。经处理后，任何时刻回波信号脉压主副比均相同，且大于40dB。     

两种雷达信号脉压性能的比较和分析

脉冲压缩技术有效地解决了雷达作用距离和分辨率之间的矛盾,因而在雷达系统中得到了广泛的应用。经典理论表明,具有脉冲压缩性质的雷达信号往往具有大的时宽带宽乘积,脉压信号的形式不同,则针对同一目标的脉压输出亦不相同。在MATLAB仿真环境下,研究比较了两种不同的雷达信号——线性调频(LFM)信号和双曲调频(HFM)信号,分别从时频特性、静止和运动目标回波的脉压输出、发射和接收信号的瞬时频差以及多普勒时变性质等方面,分析了这两种信号脉压性能的差异。