双/多基地雷达模糊函数建模与研究

根据雷达模糊函数基本理论,结合双/多基地雷达几何结构,推导出了相干脉冲串信号和线性调频信号的双/多基地雷达模糊函数表达式.基于Matlab仿真,分析比较了双/多基地雷达模糊函数及随目标空域变化图,表明目标的分辨特性与目标的位置有关.当目标靠近基线的时候,双基地雷达模糊函数形状将展宽,目标分辨率显著降低.而对于多基地雷达...     

双基地线性FMCW雷达信号模糊函数及分辨特性

该文通过对双基地雷达几何结构和线性调频连续波(FMCW)信号的特点分析,推导了双基地线性FMCW雷达信号的模糊函数,表明模糊函数形状受目标位置的影响;从模糊函数推导出的距离分辨率、速度分辨率、距离速度耦合斜率均是关于目标双基地角的函数,从而导致目标的分辨特性与目标位置有关。该结论可为这种雷达体制在信号处理和波形设计上提供理论依据。     

基于多相码的MIMO雷达模糊函数

从MIMO雷达的特点出发,在双基地雷达模糊函数基础上,提出了MIMO雷达的模糊函数.MIMO雷达的模糊函数是各双基地雷达模糊函数的线性组合,并且双基地雷达的模糊函数是直角坐标系中目标速度和位置的函数.数值计算表明,MIMO雷达的模糊函数具有直接确定目标位置和速度的能力,并且模糊函数与参考点的选取无关,通过增加发射站和接收站的数目能够提高模糊函数的位置分辨率.     

DTTB的双基地雷达模糊函数及目标分辨力分析

通过双基地模糊函数分析比较了数字电视地面广播(DTTB)标准下单载波和多载波2种信号形式分别应用于双基地雷达的性能及目标分辨特性,研究了不同接收角度下,DTTB 系统2种信号应用模式的模糊函数图,得到了双基地模糊函数形式下副峰的相对位置、产生原因以及与单基地模糊函数副峰位置的关系。分析了双基地雷达应用中 DTTB 信号的速度分辨力和距离分辨力,指出 DTTB标准下单载波与多载波信号形式的双基地雷达分辨力大致相同,单载波形式的分辨力相对更优。     

Costas序列在雷达信号设计中的应用研究

阐述了Costas序列的代数结构及其特点,分析了常用雷达信号,如线性调频脉冲信号、非线性调频脉冲信号等的模糊函数,文中指出当雷达信号使用Costas序列的构成方法形成跳频扩频的信号时,将获得理想的模糊函数性能,即同时获得极好的距离分辨率和速度分辨率。文中建立了多目标散射、多径衰落和加性高斯白噪声信道的数学模型,并介绍了多目标散射、多径衰落和加性高斯白噪声信道的雷达信号设计方法,最后给出了计算机仿真结果。     

空间目标双基地ISAR成像的速度补偿研究

以空间目标双基地ISAR成像为背景,研究了空间目标双基地速度估计与速度补偿问题。首先推导了高速空间目标宽带LFM信号双基地回波表达式,针对中频直接采样匹配滤波非相参双基地ISAR,研究了高速运动对二维成像的影响,通过目标双基地速度估计,构造补偿相位项,实现高速目标双基地回波速度补偿。在分析双基地测速误差对速度补偿及二维成像影响的基础上,提出了窄带测距粗测速度解模糊与窄带回波时频分析精测速度相结合的空间目标双基地径向速度估计方法。仿真表明了分析的正确性。     

使用线性调频脉冲串信号的新雷达工作模式

针对LFM信号高距离分辨率与宽带宽的矛盾,本文提出了一种新的线性调频子脉冲串(LFM burst)信号雷达工作模式。在回波信号处理时,对其先进行子脉冲内匹配压缩,再对各个子脉冲进行脉冲间相参合成,进一步提高雷达的距离分辨率。LFM burst工作模式在不增加系统瞬时带宽的条件下,可以成倍地提高雷达的距离分辨率;相反如果雷达距离分辨率的要求不变,则可以有效降低系统的瞬时带宽。本文提出并论证了LFM burst模式的工作原理,分析了它带来的优点,同时还对多目标回波和动目标多普勒特性进行了讨论。     

对称三角线性调频连续波信号模糊函数分析

本文从对称三角线性调频连续波雷达体制的特点出发,导出了对称三角线性调频连续波信号模糊函数,分析了它的特点;阐明了它与单斜率线性调频连续波信号和脉冲LFM信号模糊函数的区别;从模糊函数的角度分析说明了采用对称三角线性调频连续波信号相对于单斜率线性调频连续波信号可以大大提高目标的分辨力,并能消除多目标环境中运动目标的距离速度耦合现象.     

基于压缩感知的LFM雷达信号回波盲稀疏度估计

由于压缩感知理论用于LFM雷达中要预先给出信号稀疏度,提出了自适应正交匹配追踪算法(AOMP),该方法可用于处理LFM雷达回波信号。在稀疏度即目标数目未知时,由不同发射信号通过延时进而相加来构造冗余字典。AOMP算法是依据残差之差的相对能量小于设定的停止门限来自适应终止稀疏分解过程。理论分析和仿真结果表明,存在噪声时,AOMP算法优于OMP算法,明显提高重构算法的重建概率。当回波信号的距离分辨率匹配字典的距离分辨率,冗余字典结合AOMP算法可有效处理LFM雷达回波信号,具有广泛的应用价值。     

两种基于分数阶模糊函数的运动目标检测方法

针对海杂波中运动目标较微弱的特点,推导了单频信号、LFM信号以及相位含有三次项回波信号的分数阶模糊函数的时移特性及正负对称旋转角的分数阶模糊函数,得到2个有用的结论:(1)延时单频信号和延时LFM信号的分数阶模糊函数模函数与时域延时无关,而对于相位含有三次项的回波信号,其延时信号与原信号的分数阶模糊函数模值相等,但其最大值位置不同,与延时有关;(2)单频信号和LFM信号的正负对称旋转角的分数阶模糊函数模处处相等,而对于相位含有三次项的回波信号,其模幅度差别很大。根据此特性提出了2种基于分数阶模糊函数的运动目标检测方法。IPIX实测数据验证表明了文中方法的有效性。     

基于Costas信号的声呐目标探测特性分析

Costas信号的模糊度函数接近理想图钉状,具有良好的时频分辨能力,目前在声呐中的应用还很少。利用模糊度函数和Q函数,对Costas信号的分辨特性、抗混响能力等性能进行了仿真分析,并和CW信号、LFM信号进行了比较,得到了一些有益的结论,最后对Costas信号在小目标探测声呐中的应用进行了探讨。     

16QAM-LFM waveform design for integrated radar and communication

A kind of high-order integrated radar communication waveform pulse was proposed,which combined 16QAM and LFM together.The new waveform took LFM signal as the carrier of the 16QAM,so that high communication capacity was achieved and the radar performance was not impacted.The analysis and computer simulation for the 16QAM-LFM waveform show that the new waveform has the same bit error rate as the classic 16QAM signal and larger spectrum efficiency compared with the integrated waveforms such as BPSK-LFM and MSK-LFM.Furthermore,the computational complexity of 16QAM-LFM is less than the existing OFDM-LFM waveform.On the other hand,16QAM-LFM has higher distance resolution and speed resolution than the traditional LFM pulse signal since its ambiguity function looks like a thumb tack.And the detection probability of radar is similar as traditional LFM pulse signal for the slowly moving object.     

Target signature using nonsinusoidal radar signals

A target recognition method that utilizes both target length determined from target signature duration for target classification and target shape determined from target signature amplitude variation for target identification is presented. The transformation of the target axes coordinate system into a rotated coordinate system enables target recognition at any aspect angle. The information obtained about target shape and size, in addition to the velocity information supplied by the Doppler effect, can be used to generalize Woodward's ambiguity function to a range-velocity-shape resolution function. Thumbtack range-velocity-shape resolution functions are easily obtained by increasing the number of pulses in the transmitted radar signal     

一种新的伪码-线性调频复合信号侦察性能分析

针对雷达在现代电子战中所采用的线性调频（LFM）信号形式简单,易被敌方侦察接收机截获,而伪码调相信号对多普勒频移较敏感等问题,提出一种脉间伪码调相脉内线性调频的新的复合调制信号。分析了该信号的复合形式、频域特性,推导了复合信号的模糊函数表达式,最后分析了其距离、速度分辨率、模糊函数特性以及低截获性能。仿真结果表明,该新信号具有图钉型模糊函数和良好的距离及速度分辨率。在高分辨力,抗干扰、低截获方面都显示出独特的优势。     

一种基于OFDM-LFM信号的PD雷达解模糊方法

为了解决线性调频脉冲多普勒雷达的距离模糊和速度模糊问题,采用了高脉冲重复频率的方式发射正交频分线性调频脉冲信号,并给出了一种用于解模糊的回波数据重排方案。这种重排方式可以解决最大无模糊距离和最大无模糊速度之间的矛盾,对重排后得到的数据矩阵进行脉冲压缩、动目标检测,最终得到的峰值可无模糊地体现目标的距离和速度。仿真结果证明了所提方法的有效性和可行性。     

Carrier-free signal design for look-down radars

The detection of low flying targets with small radar cross section (RCS), known as low observables, such as cruise missiles and stealth airplanes adds a new dimension to radar signal design and radar signal processing. A high resolution look-down radar is very attractive since it takes advantage of target shape to overcome difficulties encountered with small RCS. The look-down geometry, however, imposes three requirements: 1) the radar should detect targets with small relative velocities from almost zero to about the velocity of sound with no blind speeds, 2) it should minimize ground clutter by using short pulses, and 3) the radar signal must have a thumbtack ambiguity function. We investigate a look-down radar that eliminates time side lobes of compressed signal correlation functions to improve range resolution, reduces ground clutter to enhance receiver dynamic range, and uses thumbtack resolution function to resolve moving low observable targets from the surface of the Earth. The side lobe elimination technique transforms the correlation function of a coded waveform, based on complementary codes, to the correlation function of a single pulse. Features of side lobe elimination technique along with clutter cancellation circuits are presented in terms of blind speeds and range-velocity resolution function     

多发多收多基地雷达系统分辨性能分析

对密集多目标的探测是当前雷达技术领域所面临的前沿课题和紧迫任务。本文考虑一个多发多收多基地雷达系统,在分析空间相关和非相关多基地雷达模糊函数的基础上,以模糊函数3-dB投影面积值为指标,对比单发多收多基地雷达,分析了不同传感器部署和波形选择情况下的目标距离分辨性能,并给出了相应的仿真结果。仿真结果显示,空间相关信息的引入,提高了多基地雷达系统的目标分辨性能;多发多收多基地雷达虽然增加了系统的复杂性,但如果配置不当,在目标分辨性能方面,不一定优于单发多收多基地雷达。本文的研究成果,不仅能用于对多基地雷达密集多目标探测性能的分析,还能为多基地雷达系统波形设计、布站提供一定的理论参考。