基于单比特量化的噪声雷达系统与处理方法

噪声雷达通过发射随机信号探测目标信息,具备低截获概率与良好的电子对抗性能,但随机信号引入的高距离旁瓣会严重影响系统动态范围。通常采用大时宽带宽积信号来降低噪声雷达的旁瓣水平,但会引起采样率和数据量的增加。单比特量化能够降低高速采样器件的难度,同时降低数据存储设备负担。文中设计并构建了单比特噪声雷达实验系统,介绍了系统方案与信号处理方法,开展了实际点目标的距离成像实验,并基于真实实验数据分析了时间宽度对距离旁瓣水平的影响。实验结果表明：对于大时宽带宽积的噪声雷达,通过采用单比特技术能够在保持动态范围不变的同时大幅降低数据量。     

一种基于抽取LMS的距离旁瓣抑制方法

在噪声雷达中,传统相关处理方法的距离旁瓣受到时宽带宽积的限制,在有限相关处理时间内得到的距离旁瓣较高,会造成微弱目标被强目标、杂波旁瓣淹没的现象。提出一种基于抽取最小均方（Least Mean Square,LMS）滤波的噪声雷达旁瓣抑制方法,将LMS滤波器的系数作为距离压缩结果,从而获取较低的距离旁瓣。对该方法的性能进行了理论分析,并通过数字仿真验证了算法的有效性和理论分析的正确性。     

一种新的低旁瓣LFM噪声雷达波形设计方法

针对LFM噪声雷达波形旁瓣功率水平高的问题,该文将低旁瓣波形设计方法和LFM噪声雷达波形设计方法相结合,提出一种新的低旁瓣LFM噪声雷达波形设计方法。该方法首先建立低旁瓣LFM噪声雷达波形设计目标函数,将确定性二次相位和随机相位的组合关系转化为优化问题的约束条件,然后通过该文提出的修正循环算法(MCAN)迭代求解,使得设计的恒模LFM噪声波形同时具有低旁瓣和高多普勒容忍性。最后,仿真结果表明该算法能够降低波形模糊函数的距离-多普勒2维旁瓣,对静止目标和运动目标均能够起到较好的效果,且保证了波形的低截获概率性能。     

二相编码雷达信号及常见问题处理

二相编码信号是常用的脉压雷达信号,具有较强的似噪声性和良好的低截获概率特性。介绍了二相编码信号及几种较好的可用于脉冲雷达的信号形式,给出了二相编码应用时所遇到的主要问题及处理方法,提出了处理距离遮挡、距离旁瓣、多普勒敏感的新思路。     

一种MIMO雷达谱修正旁瓣抑制方法的研究

在窄带频分MIMO雷达系统中,由于接收机带宽受雷达系统的限制,而MIMO雷达发射频分的正交信号,所以子带信号带宽较小,从而导致信号时带积变小,因此信号具有较大的距离旁瓣。针对MIMO雷达信号旁瓣高的问题,提出了一种采用谱修正技术抑制MIMO雷达距离旁瓣的方法。将MIMO雷达回波信号经过波束形成和匹配滤波后的综合输出信号频谱进行谱修正处理,计算机仿真和对实测数据的处理证明,这种方法能有效地抑制MIMO雷达的距离旁瓣。     

二相编码雷达信号的旁瓣抑制和扩展多普勒容限研究

着重研究二相编码长码长雷达信号的距离旁瓣抑制加权处理问题，阐述了一种从频域结构分析人手，适用于各种码长信号的设计最小峰值旁瓣滤波器的方法，并给出了１９０位码的计算机模拟结果。针对相位编码信号的多普勒性能。模拟结果表明，频域分析法结合非相干型旁瓣抑制滤波器相结合的方法，以改善多普勒性能。模拟结果表明，频域分析法结合非相干加权方式设计出的最小峰值旁瓣滤波器，较好地满足了现代雷达系统的要求。     

基于序列优化的认知雷达稳健旁瓣抑制方法

距离旁瓣可能导致强目标掩盖弱目标以及大量虚假目标的出现,针对认知雷达旁瓣抑制问题,该文提出一种基于序列优化的方法。首先,将待测区域按距离单元进行划分,之后,基于最小均方误差准则,针对某距离单元进行发射-接收联合优化,所优化结果用于该距离单元散射点雷达截面积(RCS)的估计。上述过程在场景内各距离单元序贯进行,并将已获估计值用于后续距离单元距离旁瓣的抑制,各散射点RCS值依次以递归方式获得,并循环更新。所提方法构建了一个闭环系统,根据实时反馈的场景信息调整收发系统,提高雷达对环境的感知能力,从而改善旁瓣抑制性能,提高抗噪声稳健性。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

MIMO雷达中的谱修正旁瓣抑制技术研究

谱修正是一种简单有效的抑制脉压旁瓣的方法,通过对信号的频谱整形,抑制信号带内起伏,并采用频域加窗达到控制脉压信号距离旁瓣的目的。MIMO雷达常用的正交信号经脉冲压缩后存在不希望的距离旁瓣,若直接将谱修正技术用于MIMO雷达各个子带信号脉压处理,由于子带间信号互相关的影响,将不能获得较好的距离旁瓣抑制效果。本文针对该问题,提出了一种对MIMO雷达综合信号进行谱修正和频域加窗的方法,可以更有效地抑制脉压距离旁瓣。仿真结果显示,该方法能取得40dB以上的主副比,且能有效降低系统的复杂度和运算量,在多普勒和角度偏差不大的情况下,其峰值旁瓣电平明显低于传统的匹配滤波。      

边坡监测雷达快速预处理的FPGA实现

为减小边坡监测雷达系统中巨大的数据运算和传送压力，并充分利用Xilinx Kintex-7 FPGA内部富余的硬件资源，设计了针对调频连续波的地基合成孔径雷达回波数据的快速预处理系统。该系统利用FPGA的并行处理能力与流水线结构，结合Xilinx ISE14.7开发平台中AM/ROM、Divider、FFT IP核，实现了任意数量PRT信号相干积累、汉宁窗加窗滤波以及距离向压缩三项功能。经该系统处理后，在雷达回波数据到达DSP之前，雷达回波信号的信噪比得到了显著提高,距离向旁瓣得到了有效抑制，同时雷达系统的实时处理能力得到了极大的提升。     

应用正交码组信号的传统雷达距离旁瓣抑制方法

为了抑制传统雷达的距离旁瓣和提高传统雷达抗欺骗式干扰性能,该文提出一种传统雷达随机发射一组正交信号的信号发射策略。给定一组正交性好且距离旁瓣低的相位编码信号,雷达在每次发射时从这组波形中随机选取一个波形进行发射,接收端已知该发射信号波形并基于该波形对接收信号进行脉冲压缩,最后对多次相邻脉冲的回波信号进行相干积累。理论分析和仿真结果均表明,距离主瓣信号能够有效积累,而距离旁瓣信号近似白化,因而脉冲积累后可明显降低系统的最大距离旁瓣电平。     

基于压缩感知的随机噪声成像雷达

近年来提出的压缩感知(CS)理论指出可以从很少的采样点中以很大的概率准确重建原始的未知稀疏信号。该文将压缩感知与随机噪声雷达相结合,提出了基于压缩感知的随机噪声雷达,并给出了该雷达系统的基本原理框图,从理论上证明了基于压缩感知的随机噪声雷达的回波观测矩阵具有很好的等容性质,在目标场景稀疏或可以稀疏表示时,基于压缩感知的随机噪声雷达可以采集远小于常规随机噪声雷达成像所需的回波数据并能实现准确成像,最后通过仿真实验验证了该文的结论。     

实时高精度雷达噪声信号产生方法与FPGA实现

针对各种典型分布的噪声信号在雷达系统半实物仿真和噪声雷达波形设计中的实际需求,基于Box-Muller算法提出了一种能够实时产生多种分布特性噪声的信号生成方法。首先使用线性反馈移位寄存器产生均匀分布随机序列,然后利用能够实现高精度、低延迟的坐标旋转数字算法(Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC)实现Box-Muller变换中复杂函数的快速计算,将均匀随机序列转换成高斯分布随机序列,最后利用高斯随机序列经过相关数学运算得到其他复杂分布的随机序列,在此基础上产生具有各种分布特性的噪声信号。基于Xilinx XC7VX415T 现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片的实验结果表明,所提方法在保证小数位数据精度为20 b时,可实时产生速率为2.5 Gb/s的高精度随机数据序列,进而生成服从多种函数分布下的噪声信号。所提方法整体资源占用率较少,具有较强的实用性。     

相位噪声对单/双基地SAR积累的影响

在相位噪声理论模型的基础上,推导出反映相位噪声导致的相参积累损失因子和信噪比.结合单/双基地合成孔径雷达(SAR)的信号收发关系,给出了单/双基地条件下回波相位噪声的关系式,并以典型机载SAR参数进行相噪对聚焦性能的仿真分析.结果表明,相位噪声对双基地SAR的影响明显大于单基地.该分析方法也可应用于其他类型相参雷达的积累性能分析.     

噪声干扰对雷达检测概率的影响

通过对雷达检测概率特性的分析，得出噪声干扰对雷达检测概率的影响，并导出在自卫干扰条件下雷达与目标之间距离和雷达发现概率的关系。     

合成孔径雷达的检测统计特性分析及应用

主要结合分布式目标和孤立型目标对合成孔径雷达的检测性能进行了分析。并结合分析结果,给出了适合合成孔径雷达的检测概率、虚警概率和信噪比关系曲线,为相关的电子对抗试验技术研究提供了依据。     

一种分布式MIMO雷达正交波形和失配滤波器组联合设计方法

针对分布式MIMO雷达正交相位编码信号和其失配滤波器组分开设计输出的距离旁瓣电平仍然过高的问题,该文提出一种正交相位编码信号和失配滤波器组联合设计方法。首先,以约束信噪比损失和最小化失配滤波组输出的距离旁瓣电平为目标,构建联合设计准则。然后,根据最小p范数算法的理论,给出一种基于L-BFGS算法的双最小p范数算法进行求解。仿真结果表明,与分开设计方法相比,该文方法输出的距离旁瓣电平可以进一步降低。     

一种弹载相控阵雷达及其极化滤波方法

提出了一种弹载极化相控阵制导雷达及其极化滤波方法.该雷达发射单极化线性调频脉冲压缩信号,以提高其低截获概率性能;采用正交极化通道同时接收回波信号,获取雷达回波的全极化信息;对脉冲压缩后的高距离分辨信号,利用瞬态极化估值、极化变换和极化矢量滤波运算级联的方法,实现对干扰的有效抑制.该方法的优点在于它可以抑制与目标处于同一个距离单元和角度单元的干扰信号,解决对单脉冲雷达角欺骗干扰的抑制难题.理论分析和仿真结果表明了该极化滤波抗干扰方法的有效性,研究结果对实际雷达系统的研制具有指导意义.     

ESM传感器与雷达航迹关联仿真

对电子支援措施（ESM）传感器与雷达航迹关联问题进行研究,从噪声适应能力、漏关联概率、误关联概率以及传感器分辨力等方面对算法性能进行比较分析。通过分析,提出一种多状态综合关联判决的新方法。仿真表明,提出的方法不仅减小了计算复杂度,而且能够降低上述各种因素对关联性能的影响,工程上实现具有可行性。     

基于参量检测的CFAR处理分析与实现

雷达信号的恒虚警率（CFAR）处理是现代雷达信号处理的重要内容。文中介绍了在杂波、噪声中检测目标的基本原理，并用参量CFAR检测方法分析了以瑞利杂波条件为例的恒虚警性能，最后给出了某新型火控雷达恒虚警电路的具体实现方法。     

米波圆接收阵雷达

全面地介绍了一种新体制米波雷达——米波圆接收阵雷达。重点分析了该体制雷达的特点、优势，如技术体制先进，抗干扰能力强，低截获性能好等，并与萁他体制的雷达进行了比较；同时阐明了需要解决的关键技术，如圆形天线阵的设计及收、发天线的布置，数字波束形成技术，检测与跟踪，信号波形设计等。最后指出其潜在的推广应用前景。