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。     

斜视SAR成像处理中多普勒频率的新应用

多普勒频率在斜视SAR成像处理中的新应用被发现.由于斜视SAR方位向采样不同、脉冲重复频率不同,而且不同的斜距目标具有不同的多普勒频率,该文从雷达信号的回波模型入手,详细分析了回波信号的瞬时方位频率和瞬时多普勒频率及距离Chirp斜率对方位频率的影响,说明在CS算法中,选择适当的多普勒频率才能进行正确的成像,点目标仿真结果表明,该方法是合理的,能有效的进行距离压缩和方位聚焦,改善成像质量.     

基于AM-LFM分解的微动信号提取

该文针对微多普勒信号与目标主体回波信号分离的问题,分析了包含微动结构的雷达回波模型,指出目标主体信号分量多普勒频率是固定的,而微多普勒信号的多普勒频率是时变的,且可用分段的线性调频信号拟合。在此基础上,提出了一种基于调幅-线性调频(AM-LFM)分解的微动信号分离算法,该算法根据调频率来判定各调幅-线性调频分量的对应结构,实现微多普勒信号提取。仿真及实测数据处理结果验证了算法的有效性。     

基于瞬时频率估计的进动锥体目标微多普勒频率提取方法

该文针对进动锥体目标的微动特性提取,建立等效散射点模型下的微多普勒频率与目标运动参数关系。结合进动调制的微多普勒频率近似正弦变化规律的特点,提出基于瞬时频率估计和随机抽样一致性(RANSAC)的进动目标微多普勒频率提取方法。该方法将回波信号分为若干段,每一段的回波信号近似为若干线性调频(LFM)信号分量之和,通过调频Relax算法估计各信号分量的瞬时频率,并通过随机抽样一致性算法估计散射点的微多普勒曲线。基于仿真数据和电磁计算数据的实验验证了该方法的有效性及稳健性。     

基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测

频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在检测运动目标时,由于发射阵元间的频率偏移与目标的速度耦合,因此在慢时间维出现严重的多普勒扩展,进一步造成各接收通道的信号能量无法相干累积,极大降低了系统的检测性能。针对此问题,该文提出一种基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测算法。首先建立了FDA-MIMO雷达运动目标的回波模型,分析了频偏带来的多普勒扩展问题;然后在给出最大似然接收机模型的基础上,提出一种基于插值滤波的重采样算法来补偿FDA-MIMO雷达在检测运动目标时引起的多普勒扩展。仿真结果表明:该文所提算法在抑制多普勒扩展的同时,能够补偿子目标回波在距离维的跨单元走动,实现信号能量的相参累积。      

基于变标处理和分数阶傅里叶变换的运动目标检测算法

针对线性调频脉冲压缩雷达检测高速和加速运动目标时受到距离徙动和多普勒频率徙动的影响,首先建立了回波信号模型,分析了回波信号徙动的特点,然后提出了一种基于变标处理和分数阶傅里叶变换的运动目标检测算法.该算法利用变标处理补偿距离徙动,利用分数阶傅里叶变换补偿多普勒频率徙动.仿真分析表明本文所提算法能够实现距离徙动和多普勒频率徙动的补偿,提高雷达对高速和加速运动目标的检测性能.     

基于速度搜索的频率编码雷达动目标检测方法

频率编码脉冲信号是一种常用的LPI雷达信号,相较于传统PD雷达,频率编码脉冲信号在一个CPI内由一连串载频随编码序列随机跳变的窄脉冲组成,具有很大的合成带宽,大大降低了信号功率谱密度,使得带宽一定的截获接收机难以截获。同时,由于发射脉冲载频跳变,对于相同动目标不同脉冲回波叠加了不同的多普勒频移,传统PD雷达的动目标处理方法无法实现多普勒聚焦。提出一种基于速度搜索的频率编码脉冲多普勒雷达动目标检测方法,并从理论分析了算法性能,最后通过计算机仿真对算法性能进行了验证。     

近场动目标多普勒频率、距离及方位估计算法

针对近场多动目标的定位问题,提出一种近场动目标多普勒频率、距离及方位三维参数估计算法.采用多重信号分类(MUSIC)算法估计回波信号频率,以各个频率估计为参考对信号进行时域滤波,从而实现各目标回波信号的分离.使用二维MUSIC方法由每个目标的回波信号估计其距离与方位.该算法能精确估计近场动目标多普勒频率、距离及方位参数...     

无源双基地雷达动目标快速检测算法

在无源双基地雷达系统中,动目标的时延和多普勒频移估计是通过计算直达波信号和目标回波信号的互模糊函数来实现的。提出了首先利用级联积分梳状滤波器（CIC滤波器）对不同时延的互模糊函数进行抽取,然后进行FFT变换的动目标快速检测算法。CIC滤波器在数据抽取过程中能够有效抑制频率混叠干扰及通带信号衰减问题,同时由于信号采样频率的降低,FFT变换的频率分析范围将大大减小,从而明显提高信号处理速度。该算法可以从任意距离单元开始估计目标的多普勒频移,所以可以对数据进行并行处理,这将进一步提高信号检测和处理速度。最后,利用仿真数据验证了该算法的有效性。     

虚拟信号提高多普勒分辨率

当目标反射电磁信号时,由于目标的运动,导致反射信号与照射信号相比有一个多普勒频率,这个频率差可以被利用来抑制不必要的固定反射,有利于对目标的检测。当目标速度和信号频率不很高时,信号的多普勒频率必然较低,这将要求处理有高的多普勒分辨率。通过对若干信号进行的模拟,分析了增加虚拟信号提高多普勒分辨率的方法,结果表明这确实增加了对不同多普勒频率分量的区分,有利于提高信号被检测的可能性,这种处理在实践中是可以使用的。     

基于时频分析的合成孔径激光雷达成像算法

建立了SAL回波信号模型,推导计算了微振动对SAL回波相位的影响。分别采用RD算法和基于SPWVD分布的时频成像算法对工作于机载正侧视条带模式的SAL系统进行数值仿真分析。结果表明,在SAL平台作平稳飞行时,采用RD算法可以清晰地对点目标进行成像;根据实际情况引入振动频率不超过500 Hz、振幅不超过0.2 mm的微振动参数,采用RD算法所得到图像的方位分辨率严重下降,采用基于SPWVD分布的时频成像算法可以有效消除振动引起的多普勒频移及其对成像的影响。     

宽带运动目标回波的多普勒特性模拟方法

宽带雷达系统测试和性能评估中目标信息模拟精度和分辨率要求很高。针对宽带线性调频雷达运动目标的回波脉冲内多普勒频率呈现线性调频（LFM）变化特征、回波脉冲之间具有时移分布和相位相干特性的问题,采用基于数字射频存储（DRFM）系统的回波脉冲内LFM多普勒频率调制、多回波相参脉冲信号之间时移模拟的方法。探讨了基于宽带DRFM系统的高精度和高分辨率的运动目标多普勒频率信息实时模拟方法。采用仿真分析和实验验证方法,证实算法性能,运动目标的多普勒频率模拟精度/分辨率在特定条件下可达到Hz级。     

一种基于距离-多普勒二维联合的群目标分辨方法

编队飞机由于间距很小,常规低分辨雷达无法直接从距离和方位上分辨架次.本文提出一种基于距离—多普勒二维联合处理的群目标分辨方法.发射线性调频脉冲信号,将观测时间内的若干次回波在距离维和多普勒维分别转换为单频信号的叠加,再联合距离－多普勒二维信息估计协方差矩阵,用超分辨信源数估计算法——新的改进盖氏圆盘法分辨目标架次.这种方法可以直接地给出判决结果,适用于各种飞行状态、低信噪比环境或波束驻留时间较短的情况,而且和重频参差工作模式相兼容,尤其适合中、高重频工作方式.     

基于LTE信号的小目标回波相参积累:目标散射建模与影响分析

长时间的信号积累是提高微弱慢速小目标探测的一种有效方法,但积累时间长,目标回波会发生越距离单元和多普勒单元走动,相参积累困难。本文对基于LTE信号的小目标探测问题开展研究,引入目标散射空变性,建立了基于LTE通信体制的系统回波模型;在此基础上,分析了目标回波距离走动和多普勒走动特性,提出了基于keystone变换和分数阶傅里叶变换（FRFT）的回波相参积累技术;基于典型目标散射模型,分析了目标散射特性对积累效果的影响,并在典型系统条件下开展了仿真实验,验证了所提算法和分析的有效性。      

FMICW信号在岸-舰双/多基地地波超视距雷达中的应用

为了解决探测距离与分辨率的矛盾,并在后续信号处理中避开直达波的影响,岸-舰双／多基地地波超视距雷达适合采用线性调频中断连续波（FMICW）信号。文中结合该雷达的发射信号模型,分析了回波信号所包含的目标距离信息和多普勒信息,介绍了对接收信号的处理方法,对回波信号进行数字解调等处理后,得出了目标的距离信息和多普勒信息。实测数据的处理结果证明,用FMICW信号作为该雷达的发射信号可以有效地检测出运动目标。     

宽波束高频雷达的超分辨率时-空级联处理

针对在宽波束高频雷达目标探测中传统傅立叶变换频谱分析方法多普勒分辨率较低的问题,提出了一种全超分辨率的时-空域级联信号处理方法.首先利用多重信号分类(MUSIC)算法获得频域超分辨率谱估计,构造出相应于各信号频率的信号子空间,将原始信号向各子空间进行投影变换以获得相应于各信号频率的阵列快拍,然后利用其进行空域超分辨率谱估计,获得相应的到达角.利用该方法能有效地采用短相干积累时间进行多目标的频率-到达角参数估计,从而有效地提高了宽波束高频雷达的目标探测和跟踪性能.数值仿真实验验证了该方法的有效性.     

Adding Sensitivity to the MLBF Doppler Centroid Estimator

The multilook beat frequency (MLBF) algorithm is the Doppler centroid estimator most commonly used in practice to solve the Doppler ambiguity. However, it still makes errors, notably in medium- or low-contrast scenes. In this paper, we present two ways in which the estimation sensitivity of the MLBF algorithm can be improved. First, we give a more thorough frequency-domain explanation of how the MLBF algorithm works and explain how cross beating and range migration cause estimation difficulties. The first improvement to the algorithm replaces the fast Fourier transform (FFT)-based beat frequency estimator with a more accurate one that uses phase increments. It avoids the FFT limitations of resolution and quantization, especially when the signal is discontinuous in one range cell due to range cell migration or burst mode operation (ScanSAR). A second improvement uses range cell migration correction to straighten the target trajectories before the beat frequency estimator is applied. This has the effect of narrowing the bandwidth of the beat signal and reducing the effect of cross beating. Finally, experiments with RADARSAT-1 data are used to illustrate the improved estimation accuracy of the modified algorithm     

快速扫描机载气象雷达多普勒解模糊算法

本文针对机载气象雷达前视快速扫描下的多普勒模糊问题,提出了两种多普勒解模糊算法：基于改进方位向波束形成算法和基于阻塞矩阵算法。基于改进方位向波束形成算法在传统的Capon波束形成的基础上,利用空间谱积分的方法对非期望信号协方差矩阵进行重构和对导向矢量进行估计,进一步提高了算法的鲁棒性,降低方位角估计误差;基于阻塞矩阵算法需要估计导向矢量,并利用导向矢量计算阻塞矩阵,将接收信号进行多普勒模糊相消预处理,阻塞每个多普勒频点的模糊多普勒分量,以达到解模糊的目的。通过仿真实验证明,两种方法均可以有效地恢复信号的多普勒信息,其中基于阻塞矩阵算法与基于改进方位向波束形成算法相比,有更优良的性能,并有更小的运算量。     

机动目标ISAR超分辨成像的分辨能力研究

机动目标ISAR超分辨成像须考虑三维转动造成多普勒频率的时变性质,同时,成像质量也受到信号模型误差的影响,如包络对齐误差和自聚焦误差.采用误差参数和目标特征参数联合估计可显著提高机动目标成像的分辨率.本文将误差参数和目标参数联合建模,对信号模型解的不唯一性提出一种约束条件,引入分辨能力的概念,综合分析了存在这些因素时成像分辨率所受到的限制.     

LFM-PC复合调制信号优化设计算法

针对相位编码(Phase Coded,PC)信号在高速运动平台和高速目标探测中运用存在多普勒敏感问题,研究了一种基于线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号和相位编码信号复合调制的宽多普勒容限信号形式——LFM-PC复合调制信号.本文推导了LFM-PC信号的模糊函数,在多普勒容限内...