低信噪比下线性/非线性调频信号距离超分辨

本文研究了应用高分辨阵列处理算法实现雷达距离超分辨问题。利用我们提出的针对线性／非线性调频（ＬＦ ／ＮＬＦＭ）信号的降噪算法,提高了回波信号的有效信噪比（ＳＮＲ）。通过将ＭＯＤＥ算法拓展到色噪声环境中,基于频域处理解决了不同目标速度接近时造成的目标回波强相关甚至相干给超分辨处理带来的困难。计算机模拟表明,本文方法可在低ＳＮＲ下实现多目标的距离超分辨估计,并克服了现有方法在ＳＮＲ门限、回波相干性、计算量等方面的限制。     

超宽带雷达低空多路径回波建模与仿真

本文根据分布式目标在超宽带信号照射下的电磁散射特性,建立了超宽带低空多路径目标回波模型.雷达发射信号采用线性调频步进信号(Chirp-SF信号),考虑了多路径效应,并对回波信号进行二级脉压处理,获得了目标多路径高分辨一维距离像,验证了该模型的正确性.     

线性调频步进信号的高速目标运动补偿技术

首先,对高速运动目标的线性调频步进回波信号建立了模型,该模型不仅考虑了目标运动造成的线性调频步进回波子脉冲信号相位变化,以及复包络时间比例发生的变化,还考虑了目标的径向运动导致子脉冲线性调频信号调频斜率的变化.然后,基于该回波模型提出了线性调频步进信号频域合成运动补偿算法,对运动目标回波信号进行精确的运动补偿.仿真结果表明,频域合成后得到的高分辨距离像副瓣电平＜-40 dB,基本消除了目标高速运动对信号合成处理结果的影响.     

一种基于预滤波降噪处理的雷达距离超分辨新方法

距离超分辨是指突破常规相关处理带宽限制的距离维高分辨技术,其实质归结为宽带源重叠回波时延高分辨问题。本文针对大时带积（ＴＢ）线性／非线性调频（ＬＦＭ ／ＮＬＦＭ）脉压信号,提出了一种有效的预滤波降噪处理新方法,并针对降噪残留噪声的统计特性,提出了有效的雷达距离超分辨处理方法。计算机模拟表明该方法可大大降低距离超分辨处理的信噪比（ＳＮＲ）门限．     

利用脉间跳频和信号增强技术实现低信噪比下雷达距离超分辨

针对大时带积（ＴＢ）线性／非线性调频（ＬＦＭ／ＮＬＦＭ）脉压信号，本文研究了低信噪比（ＳＮＲ）下获得雷达距离维超分辨性能的技术和方法。首先提出了一种有效的信号增强算法，并通过脉间跳频的设计获得了不同目标回波非相关性，进而提出了一系列进一步降低超分辨处理的ＳＮＲ门限的有效方法。计算机模拟表明：同样条件下本方法较直接频域处理使超分辨估计所需的ＳＮＲ门限改善了１０ｄＢ以下，较好地解决了低ＳＮＲ环境下雷达     

RWT在抑制箔条干扰中的应用

基于以线性调频信号LFM为发射信号的高分辨雷达，提出一种利用Radon—Wigner变换(RWT)进行相干积累的方法，并将该方法应用于抑制箔条干扰。理论分析和计算机仿真都征明，它能大大的增加相干积累时间，更充分利用回波的能量，显著的提高了雷达的检测能力。     

基于随机调频步进信号的高分辨ISAR成像方法

为充分利用随机调频步进逆合成孔径雷达回波所具有的联合稀疏特征,提高成像性能,该文提出一种基于分布式压缩感知理论的随机调频步进逆合成孔径雷达高分辨成像方法。首先构建随机调频步进信号回波的联合稀疏表示模型,并完成子脉冲的脉冲压缩处理;其次,基于每组子脉冲的随机方式(组与组之间的随机方式不同),构建相应的随机量测矩阵,获取回波的压缩感知信号模型,并利用分布式压缩感知理论实现距离向联合高分辨重构;最后结合回波在方位向的稀疏性,采用快速稀疏重构算法实现方位向高分辨成像。理论分析和仿真结果表明由于充分利用了随机调频步进信号回波的随机性与联合稀疏特征,所提出方法具有重构精度高、距离向采样率低、抗噪性能强等特点。     

强地杂波下基于压缩感知的稀疏子脉冲高分辨雷达成像方法

针对稀疏雷达孔径数据处理与成像问题,本文提出了一种强地杂波背景下基于压缩感知（CS）的线性调频步进信号（SFCS）稀疏子脉冲高分辨雷达成像方法。在对稀疏回波数据解线调时,采用填零一次相消技术剔除地杂波,对粗分辨距离像序列二次采样后获得高信杂比的目标高分辨回波信号;再利用该信号的频域稀疏特性,结合各脉冲簇中随机丢失不同子脉冲的情况,构造相应的部分傅里叶基矩阵实现雷达数据的稀疏化表征,然后利用正交匹配追踪（OMP）算法对目标高分辨距离像（HRRP）进行重构处理,实现对目标的高分辨成像。仿真结果验证了本文方法的有效性。      

线性调频信号匹配滤波器的研究与仿真

对雷达系统中普遍使用的线性调频信号进行时域频域分析,介绍了线性调频信号匹配滤波器的时频特性,重点计算和分析了此类信号经匹配滤波压缩处理的过程和结果,最后对线性调频信号匹配滤波器输出过程进行建模,分析了雷达目标回波信号的接收方法以及经过匹配滤波器后的输出结果。     

高分辨雷达在噪声中提取目标信号方法研究

高分辨雷达（HRR）中目标回波信号并不单独地存在于某一个距离分辨单元内，所以其提取目标信号方法与一般的低分辨雷达（LRR）不同。本文研究HRR在噪声中提取目标回波信号的方法，这些方法可总结为相关处理和频域傅氏变换处理两种，在本文最后给出两种处理方法输出的波形。     

V-调频信号和Chirp-SF信号分辨力性能对比分析

V-调频信号是雷达系统中采用的一种重要的高分辨力信号，子脉冲线性调频步进信号（Chirp-Subpulse Stepped-Frequency，简称Chirp-SF)是一种新型的高分辨力雷达信号，二者都有不少优点，但都是以增加信号处理的复杂程度为代价的，给出了两种信号的速度和距离分辨力，并对两种信号的分辨力性能进行了比较。     

基于高斯包络线性调频基自适应分解的ISAR成像

基于高斯包络线性调频基的自适应信号分解算法具有较高的分辨率,当被分析信号(如机动目标ISAR雷达回波信号)可以由调频类信号建模时具有超强分辨能力。该文在高斯包络线性调频基的自适应信号分解算法基础上,提出了基于优化初值选择高斯包络线性调频基自适应信号分解算法,并将其应用到ISAR成像中。仿真结果表明,和传统时频分析方法相比,该算法具有更加优良的性能,对机动目标进行瞬时成像时成像质量得到了较大幅度的改善。     

利用脉间跳频和信号增强技术实现低信噪比下雷达距离超分辨

针对大时带积(TB)线性/非线性调频(LFM/NLFM)脉压信号,本文研究了低信噪比(SNR)下获得雷达距离维超分辨性能的技术和方法。首先提出了一种有效的信号增强算法,并通过脉间跳频的设计获得了不同目标回波非相关性,进而提出了一系列进一步降低超分辨处理的SNR门限的有效方法。计算机模拟表明:同样条件下本文方法较直接频域处理使超分辨估计所需的SNR门限改善了10dB以上,较好地解决了低SNR环境下雷达距离域的多目标超分辨问题。     

基于调幅—线性调频信号参数估计的机动目标成像方法

逆合成孔径雷达（ISAR）机动目标成像受到了研究者的广泛重视。在已有的机动目标成像算法中,通常假设在综合孔径处理期间,各距离单元内各散射回波是等幅线性调频信号。在实际中,以上假设仅是近似成立,基于此假设的机动成像算法难以得到较高质量的目标图像。本文采用更精确的信号模型－多分量调幅－线性调频（AM－LFM）信号表示实际机动目标的各距离单元回波,并提出一种AM－LFM信号参数估计方法以及快速算法,通过估计信号的时变振幅、调频率和初相等参数,得到了更高质量的机动目标的动态ISAR像序列,以利于目标识别,而且运算量比已有算法要小。     

一种稳健的雷达成像超分辨算法

在机动目标的ISAR成像情形下,由于目标散射点回波信号的多普勒频率不再保持恒定,此时若用常规的超分辨算法来提高横向距离分辨率,则由于模型误差将使得算法性能下降或失效。该文采用上述情形的多普勒频率的分段一阶近似模型,在此基础上,提出一种基于推广RELAX算法的线性调频信号参量估计方法。文中同时给出了数值模拟结果。     

基于DFRFT水下动目标LFM回波检测算法

匹配滤波器作为高斯白噪声背景下线性调频信号的最优检测器,在水下声信号处理中得到了广泛的应用。根据匹配滤波器输出峰值位置可以获得目标距离的估计,但运动目标径向速度造成的回波和样本失配将导致匹配滤波器检测性能下降。利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的聚焦特性,提出了应用离散分数阶傅里叶变换的水下运动目标线性调频回波检测算法。仿真测试表明,该算法对于混响噪声背景下径向速度未知动目标的线性调频回波具有良好的检测性能。     

基于水下动目标LFM回波检测的累积归一化算法

水下声信号处理中通常采用匹配滤波器作为线性调频回波的最优检测器,并且根据匹配滤波器输出的峰值位置估计目标距离,但对于径向速度未知的动目标线性调频回波信号,多普勒频偏造成的回波和样本失配将导致匹配滤波器检测性能下降。在Dechirp算法基础上提出了可以用于混响噪声背景下动目标线性调频回波检测的累积归一化算法,仿真测试表明,该算法在混响噪声背景下具有良好的检测性能,并且根据判决向量的峰值位置可以估计目标径向速度。     

随机稀疏调频步进信号距离像抗混叠方法研究

传统步进频率波形不模糊距离窗大小受载频步进量制约,将会导致距离像混叠等问题.针对此问题,基于压缩感知理论,研究了一种随机稀疏调频步进信号距离像抗混叠方法.首先对子脉冲进行脉压（Dechirp）处理,将处理后的回波信号看作为具有等效带宽线性调频信号回波的量测数据;其次根据子脉冲随机发射方式构造相应的量测矩阵,得到随机稀疏调频步进信号的压缩感知重构模型,并采用压缩感知重构算法得到高分辨一维距离像.最后,对该方法不模糊距离窗大小进行了分析,并给出了影响不模糊距离窗大小的因素和参数设置原则.所研究方法通过将随机稀疏调频步进信号的距离像合成处理等效为LFM信号的距离像合成过程,既降低了载频步进量对不模糊距离窗大小的限制,克服了距离像混叠问题,又提高了距离像合成性能.仿真实验进一步验证了本文方法的有效性.     

高分辨步进频雷达回波信号模拟方法设计及实现

调频步进雷达信号作为一种距离高分辨信号广泛应用于各种新体制雷达中。在分析步进频回波信号数学模型的基础上,提出了一种基于FPGA并行理论和高速DAC架构的三阶DDS步进频回波模拟方法。实现方法保证了回波相位的线性特性,较真实地模拟雷达探测过程对信号的调制。实现方法采用三阶DDS嵌套的方式,对回波信号数学模型按CPI帧周期维度、PRT脉冲重复周期维度进行特征分解,完成回波信号数学模型到FPGA底层单元的映射。实测结果表明,该方法满足步进频信号处理中的相参性,较真实地实现了步进频回波模拟,为雷达引信系统算法测试提供便捷。     

时频分布与雷达信号的多目标分辨

编队飞行的目标,由于它们之间的间距很小。利用目标回波多普勒频率的差别有可能分辨目标。本文介绍了时频分布的基本概念。用线性调频(LFM)信号模型来表示多普勒回波信号的变化．采用时频分布的方法来分辨编队目标。并举用常见的Wigner-Vill分布(WVD)、Choi—Williams分布、Wigner-Hough变换对窄带多目标雷达信号数据进行了分析比较。