脉冲压缩技术在相干激光雷达中的应用研究

脉冲压缩技术在微波雷达、无线通讯领域有着广泛的应用,但在相干激光雷达特别是相干激光测距领域应用较少。本文将脉冲压缩技术应用于相干激光雷达系统中,对脉冲压缩相干激光雷达进行理论分析和性能分析,分析可见脉冲压缩技术可显著提升相干激光雷达的性能。     

一种新的高速多目标快速参数化检测算法

针对线性调频脉冲压缩雷达参数化检测高速多目标时受到距离徙动、多普勒扩散和速度模糊的影响,该文首先采用联合频域变标脉冲压缩处理与吕方法(2011)实现目标信号的相参积累,然后在其基础上采用基于多普勒频率模糊数搜索的方法完成高速多目标的参数化检测.算法所提出的频域变标脉冲压缩处理可同步完成距离维的徙动补偿与多普勒维的模糊数补偿,降低了实现目标参数化检测的计算复杂度,且由于算法采用相参积累方式,在低信噪比下可以进行精确的目标检测和运动参数估计.相参积累算法运算量分析、计算机仿真以及实测数据处理结果验证了该文所提算法的有效性.     

对PD雷达干扰的计算机仿真与分析

针对脉冲多普勒雷达采用脉冲压缩技术,相参积累等相参技术,并采用相干旁瓣对消和旁瓣匿影抗干扰技术,因此具有很强的抗干扰能力。首先介绍了基于噪声卷积和间歇采样两种灵巧噪声干扰方法的基本原理,为了证明灵巧噪声干扰的有效性,采用低重频下PD雷达为干扰对象进行干扰仿真试验。为了能够提高干扰效果,提出了改进方法,并进行计算机仿真。仿真结果表明,灵巧噪声干扰能很好地干扰相参体制雷达。     

相干测风激光雷达微弱信号的频率估计

相干测风激光雷达通过探测大气气溶胶的多普勒频移信息获取风速信息。其回波信号为微弱信号,微弱信号中频率提取属于频率估计范畴。经补零处理后的快速傅里叶变换算法（补零FFT算法）应用于相干测风激光雷达频率估计,具有算法简单,运算速度快,稳定性高等优点。与常用的频率估计算法脉冲对算法（PP算法）和改善型脉冲对算法进行比较,验证了补零FFT算法在相干测风激光雷达微弱信号频率估计方面的明显优势。通过仿真软件MATLAB仿真非相参积累脉冲3 000次的前提下检测微弱信号（距离门宽度为128采样点）信噪比可达-26.6 dB。最后,通过风场试验获取实测风速数据,验证了补零FFT算法在相干测风激光雷达中应用的优越性。     

单片FPGA实现雷达信号处理

给出一种用单片FPGA现雷达信号处理的方法．处理包括脉冲压缩、相参积累、恒虚警处理。由单片实现可以提高整个系统的可靠性．简化硬件结构，降低成本。     

分布式相参雷达多脉冲积累相参参数估计方法

分布式相参雷达(DCAR)是目前国内外雷达领域的重要研究方向,精确的参数估计是实现其良好相参性能的前提和核心。基于动目标模型,提出一种基于多脉冲积累的相参参数估计方法。该方法通过对多脉冲信号进行快、慢时间匹配滤波处理,实现多脉冲相参积累;再利用互相关法进行相参参数估计。仿真分析对比了不同脉冲个数和不同输入信噪比下的参数估计性能和相参性能,仿真结果表明,该方法具有可行性,且可以有效提高低信噪比情况下的参数估计性能和相参性能。     

一种新的多假目标干扰技战术研究

现代雷达的超低旁瓣、旁瓣对消等空间滤波技术使得旁瓣干扰收效甚微,脉冲压缩和脉冲多普勒等相参雷达体制使得传统非相参干扰的功率损失严重。鉴于此,通过多部干扰机组网形成多方位饱和干扰,利用数字射频存储技术,采用时延和移频调制产生相干假目标,从而对采取旁瓣对消技术的线性调频脉冲压缩雷达产生多方位多批次假目标干扰。分析了多方位饱和干扰和相参多假目标干扰的效果。计算机仿真表明,产生的多方位多批次假目标干扰能够取得较好的干扰效果。     

基于变脉宽波形的高速目标积累检测研究

针对米波低重频雷达在低信噪比下对高速运动目标的相参积累检测问题,提出了发射变脉宽信号的新方法。首先用宽脉冲回波估计目标运动参数,再对窄脉冲回波进行包络移位和相位补偿,实现相参积累,保证雷达的距离分辨率要求。该方法有效地解决了高速、匀加速径向运动目标跨速度、距离分辨单元的相参积累问题。仿真验证了新方法的有效性。     

脉冲压缩技术在相干激光探测中的应用

针对宽脉冲相干激光雷达信号处理遇到测距精度差的问题,将脉冲压缩算法引入到相干激光雷达信号处理中。文章首先对脉冲压缩相干激光雷达测距原理和精度进行理论分析,通过仿真实验验证该理论正确性。仿真结果表明采用脉冲压缩的信号处理方法可以实现测距,并且可以提高测距距离和测距精度,为以后相干激光雷达测距提高作用距离与测距精度提供了重要的理论依据。     

低截获概率雷达波形设计的一种方法

本文基于低截获概率雷达(LPI—R)对波形的要求,提出了一种用于低截获概率雷达的二相编码脉冲压缩波形的设计方法,该方法是基于以相参积累特性作为码组的最终优化准则。应用该方法对130位左右的码形进行了优化,指出127是个较为理想的码长,在其它指标颇佳的条件下,当目标多卜勒频移f_α=0时,8个码子相参积累后的主副比为34,12(DB),16个(?)子相参积累后的主副比为37、22(DB),基本达到了实用要求,结果较为满意。     

基于5G信号的脉压加权相参积累方法

5G信号携带的通信信息导致脉压信号出现大量随机性起伏旁瓣,类似于噪声对脉压信号的干扰,影响了相参积累性能.针对该问题,本文将脉压信号幅度加权的方法应用到基于5G信号的外辐射源雷达系统中,在单发单收的雷达模型基础上,理论分析了5G信号特性及脉压旁瓣起伏性较大原因,推导了脉压幅度加权方法抑制随机性旁瓣的可行性.最后,通过建...     

一种新的超声速弱目标长时间相参积累算法

由于超声速弱目标的高速、小雷达散射截面特性,常规雷达难以对其进行有效检测与跟踪。针对该问题,文中提出了一种新的超声速弱目标长时间相参积累检测与估计算法。首先,给出了超声速弱目标回波信号模型,并分析了距离走动特性,同时通过构造线性频率相位因子,补偿了距离走动的影响;然后,进行匹配滤波和相参积累,来提高目标的检测性能,同时完成目标的参数估计;最后,通过仿真实验分析了该算法的检测和参数估计性能。理论推导和仿真结果表明,该算法的信噪比积累增益为脉压比和相参积累脉冲数的乘积。     

基于ADSP_TS101芯片的雷达信号处理机设计

介绍了一种以3片ADSP_TS101芯片为核心设计的雷达信号处理系统。该系统中DSP芯片仅用链路口完成相互间点对点的通信,各自的数据总线互不相连,存储器空间地址彼此独立。系统具有硬件结构简单、体积小,程序易调试,整体可靠性高的优点。能实现雷达和、差信号的数字脉冲压缩与动目标检测,并控制着整个雷达系统的运行。该系统已经成功应用于实际工程中。     

雷达工作体制对作用距离的影响

从雷达方程的角度讨论雷达作用距离的影响因素.推导了匹配滤波的改善因子,得出了单个脉冲信号的作用距离方程;对比了步进频率信号脉压后和单脉冲脉压信号相参积累后的作用距离;借助计算机仿真对理论推导结果进行验证.     

OFDM雷达通信一体化波形相参积累研究

传统雷达系统不同脉冲发射相同的波形,而在OFDM雷达通信一体化系统中,为了最大化通信数据率,不同脉冲需要发射不同的OFDM雷达通信一体化波形。在进行多脉冲相参积累时,一体化波形不同脉冲间的差异可能会导致目标能量积累性能下降。针对该问题,本文从理论上推导发现,当通信调制信息服从相位均匀分布时,不同脉冲波形在脉冲压缩处理后,主瓣内的相位与时间延迟成线性关系。此外,不同脉冲间,由多普勒引入的相位变化占主导因素,而时域非完全匹配所造成的相位改变可忽略。理论分析和仿真实验表明,OFDM雷达通信一体化波形不会影响目标在主瓣内能量的相参积累。      

基于ADSP_TS201的雷达信号处理机设计

开发了一套以4片TS201和一片FPGA为核心的雷达信号处理系统。DSP仅通过链路口实现点对点通信,内存空间独立。系统仅用一副板卡即完成了雷达数据处理,使其具有硬件结构简单、体积小、程序易调试、整体可靠性高等特点,可以实现副瓣对消、四路信号的脉冲压缩与动目标检测等功能,该系统已成功应用于实际工程中。