MIMO雷达的相位编码信号设计

多输入多输出(MIMO)雷达可以发射多个彼此相关或不相关的的探测信号。该文针对MIMO雷达相关信号设计问题,提出一种相位编码信号设计方法。该方法通过采用遗传算法优化设计一组相关的相位编码信号序列,使其满足期望的自相关和互相关特性来实现期望空间方向图的逼近。仿真结果证明了该方法用于相关相位编码信号序列设计的可行性和有效性。     

基于曼彻斯特编码算法的单通道二次雷达信号重构方法

针对目前算法不能有效解决单通道信号混扰的问题,提出了基于曼彻斯特编码算法的单通道二次雷达信号重构方法。该方法首先将接收到的混扰信号进行采样重构,得到新的混扰信号矩阵;然后利用MDA算法对信号进行估计与分选;最后将得到的分选信号矩阵进行重构、解码,得到相应应答信号。仿真结果说明:改进方法对单通道的混扰信号可以进行有效分选。     

多载波补偿相位编码雷达信号的子载波加权优化

与传统脉冲雷达相比,多载波补偿相位编码(MCPC)雷达具有脉冲压缩比高和抗干扰能力强等优点.但由于其幅度可变,降低信号包络的峰均比(PMEPR)是MCPC雷达信号波形设计的关键问题之一.通过对各子载波加权,在保证信号自相关函数主旁瓣比不会被恶化的同时,优化设计信号的PMEPR.优化结果表明:采用该方法单个MCPC脉冲的PMEPR可降低到优化前的66.7%,而主旁瓣比又能提升3 dB;MCPC脉冲串的PMEPR可降低到优化前的66.9%,而主旁瓣比又能提升5 dB.     

基于测距/测速信息的无人机协同导航算法研究

为了提高无人机编队的导航精度,提出了一种基于测距/测速信息的主从式无人机协同导航算法。僚机通过机载数据链和相对导航设备分别获取长机导航信息和相对导航信息。建立了协同导航系统模型,推导了相对导航信息的坐标转换,利用卡尔曼滤波器对各无人机导航信息和相对导航信息进行融合,估计出各僚机惯导误差并进行仿真。仿真结果表明,该算法与现有的无人机协同导航算法相比,在位置和速度估计精度上都有明显提高。     

基于RD-SRT的TR MIMO雷达DOA估计算法

针对时间反转MIMO雷达多重信号分类算法计算量庞大的问题,提出一种基于降维子空间旋转变换技术的多目标波达角估计算法。首先,通过采用降维思想对TR MIMO回波信号进行降维处理,来减少计算量; 然后,为构造旋转变换矩阵,对噪声子空间按行分块并取其逆矩阵; 最后,利用该逆矩阵对噪声子空间矩阵旋转变换,得到低维子空间矩阵,对比导向矢量构造谱函数估计目标的角度信息。相对于传统的MUSIC算法,该算法降低了噪声子空间的维度,大大降低了计算量,而且具有更高的目标分辨率。     

有源压制式干扰对MIMO引信测距测速的影响

针对有源干扰对MIMO引信影响较大的现状,从干扰波形方面分析干扰机理,并从信噪比增益方面对比分析了三种常见有源干扰对基于相位编码MIMO引信测距测速的影响。理论分析表明当噪声干扰带宽与回波信号带宽重叠时,即当干扰频率与载频相差多普勒频率时,干扰信号类似于目标回波信号,对引信测距测速影响最大。噪声调幅、噪声调频、噪声调相这三种有源干扰中,噪声调幅对测距测速影响最大。利用Matlab构建基于相位编码体制MIMO引信信号处理平台,仿真结果验证了理论分析的正确性,为相关工作者以后提出抗干扰算法提供了理论依据。     

基于小波谱相关方法的相位编码信号参数估计

提出了一种针对淹没在噪声中MPSK信号参数估计的小波域谱相关方法.依据循环谱相关与仿射类时频分析的相关理论,把小波谱推广到了小波谱相关域,提出了小波域谱相关方法,分析了MPSK信号的小波域谱相关的特征.根据分析的结果,给出了MPSK参数估计的小波域谱相关方法的步骤,并进行了仿真计算.结果表明,该方法具有在低信噪比情况下检测MPSK信号的良好性能.     

基于多项式相位信号的改进MUSIC算法

基于特征值分解的MUSIC算法是建立在窄带信号模型的基础之上的,因此当信号是宽带条件下,普通的MUSIC算法将会出现估计误差。多项式相位信号（PPS）是典型的宽带信号,文中针对多项式相位信号,对普通的MUSIC算法进行改进。通过利用非线性相位信号基底正确划分信号子空间与噪声子空间,从而实现对多项式相位信号的精确DOA估计。仿真结果验证了该算法的正确性和有效性。     

基于相位匹配的低截获雷达信号的提取

文中利用信号相位匹配原理,在背景噪声谱幅度已知的条件下。结合低截获雷达信号的特点。提出了一种全新的微弱信号提取法,即基于单点阵的分段信号相位匹配法。通过仿真实验表明,该方法对强白噪声或强相干干扰环境下低截获雷达信号的提取具有很好的效果。     

基于认知跟踪的集中式MIMO雷达功率分配算法

针对集中式MIMO雷达执行多目标跟踪任务时,现有功率分配算法计算量较大且准确性较差的问题,提出了基于认知跟踪的集中式MIMO雷达功率分配算法。该算法首先对各目标位置误差的后验克拉美罗下界进行预测,而后将预测值作为代价函数构建优化模型,从而将功率分配问题转化为凸优化问题,最后运用SDP算法进行求解。仿真实验表明,所提算法在不同场景下均能有效提升目标跟踪精度,表现出了良好的鲁棒性。     

MIMO雷达导引头正交波形设计与应用技术

针对多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)雷达导引头发射波形设计问题,分析了正交频分复用线性调频信号的自相关和互相关特性,设计了正交频分复用线性调频波形并给出了基于直接数字频率合成芯片的波形产生方法。针对正交波形匹配接收工程实现运算量太大的问题,给出了基于现场可编程门阵列的并行正交信号匹配接收过程,对时、频域正交信号匹配接收的算法结构和运算量进行了优化和对比,为MIMO雷达导引头的工程实现提供了参考。     

基于正交镜像滤波分析的雷达信号分选方法

针对WVD法中存在的交叉项干扰,以及对正交镜像滤波(QMF)利用不充分的问题,提出了基于QMF分析的信号分选方法。该方法建立在小波变换的多分辨率分析特性和双通道滤波器组设计的基础上,根据正交镜像滤波器组树(QMFBT)原理,对信号进行合理层数的分解,通过提取表达信号调制信息的图像特征,不依赖先验知识,实现有效地分选。仿真实验表明,与几种常见分选算法相比,该算法具有一定的抗噪性能和更高的分选准确性及实时性。不足之处是信号分解层数的确定和图像特征的计算对实时性存在影响。     

跟踪部位不一致对连续波雷达测距测速的影响分析

以工程试验为背景,通过仿真计算分析了跟踪部位不一致对连续波雷达测距测速的影响,并进一步分析其对弹道参数的影响,给出了初步的分析结果并提出了建议,对提高外测数据处理精度具有一定的参考价值.     

相位编码信号在精确制导中的应用

相位编码信号是一种脉冲压缩雷达信号,它能够很好地解决作用距离和分辨能力之间的矛盾,具有抗干扰能力强、跟踪精度高等优点,因此在雷达系统中得到了广泛应用。但是由于相位编码信号属于多普勒敏感信号,从而限制了相位编码信号的应用范围,本文利用模糊函数概念选择雷达发射信号波形以适应具体战场应用环境要求,提出了利用惯导数据辅助解决相位编码信号的多普勒敏感问题的思路,并在实际系统中得到了验证。     

基于FRFT的几种典型相位编码信号检测与参数估计

多相编码(Frank码、P1码、P2码、P3码与P4码)信号是一类典型的低截获概率雷达信号。针对该类信号的检测与参数估计,分析了多相编码信号的时频分布特征,讨论了多相编码信号在分数阶Fourier域的频谱分布特征,并以Frank码信号为例,推导出多相编码信号的主要特征参数的估计表达式。提出了一种基于分数阶Fourier变换(FRFT)的多相编码信号检测与参数估计算法。该算法给出一种利用FRFT估计多相编码信号载频的方法。最后,仿真结果表明该算法在低信噪比(SNR)条件下对多相编码信号仍具有较好的检测和参数估计效果。     

MIMO雷达OFDM-LFM信号匹配滤波设计与实现

OFDM-LFM信号是MIMO雷达导引头常用的信号形式,其小时宽带宽积特性导致匹配滤波副瓣太高,影响信号检测性能;其正交性导致匹配滤波运算量成倍增加,给工程实现带来困难。在分析MIMO雷达收发信号模型和OFDM-LFM信号匹配滤波处理算法的基础上,将谱修正的方法用于OFDM-LFM信号匹配滤波处理,在不额外增加运算量的同时降低了副瓣。对比了时、频域正交信号匹配滤波的算法结构和运算量,结合FPGA并行处理的特点,给出了一种基于FPGA的频域匹配滤波方法,可以实现MIMO雷达OFDM-LFM信号匹配滤波的全流水并行实时信号处理。     

双基地MIMO雷达三维空间目标参数估计算法

针对双基地MIMO雷达三维空间目标参数估计问题,建立非均匀线型发射阵列和非均匀L型接收阵列的信号模型,并提出基于平行因子分析的目标收发角和多普勒频率联合估计算法。该算法首先利用平行因子分析和四线性交替最小二乘算法计算得到目标导向矩阵,进而构造虚拟导向矩阵并进行去冗余和降噪处理,最后通过Root-MUSIC算法估计出目标三维收发角和多普勒频率。仿真实验表明,与传统算法相比,所提算法实现了孔径的高效扩展,提高了参数估计精度,降低了系统配置需求。     

基于Rife法的线性调频连续波雷达测距算法及实现

介绍了基于Rife法的线性调频连续波（LFMCW）雷达测距算法的原理,给出该算法的实现步骤,并从理论上分析了算法的测距性能。结合可编程门阵列(FPGA) EP3C55F484C8N芯片,进行该算法的编程实现,并将算法嵌入高精度LFMCW雷达中。利用LFMCW雷达进行现场测距实验,实验结果验证了该算法的有效性。     

基于曼彻斯特编码特性的二次雷达混扰信号分选

针对二次监视雷达(SSR)应答信号混扰导致解码错误的问题,提出基于模式S应答信号曼彻斯特编码特性的SSR混扰信号分选算法。该算法首先根据曼彻斯特编码特性构建混扰信号的分选模型,将分选问题转化为非对称非正交的联合对角化问题,然后通过一种较为简洁的求解方法,快速求解出分离矩阵,以实现对混扰信号的有效分选,并可准确地估计出应答信号的到达方向。仿真验证表明,该算法在低信噪比情况下保持较好的分选性能,且其性能受应答信号的到达方向和相对延时影响较小。