时频分析在线性调频信号相位误差估计中的应用

合成孔径雷达(SAR)使用线性调频(LFM)信号作为发射脉冲,带有相位误差的畸变线性调频信号会严重影响到雷达成像的效果．本文分析了二次相位误差对脉冲压缩信号的影响,并采用时频分析的方法对畸变回波信号进行处理．首先利用短时傅立叶变换得到信号的时频分布,再经过傅立叶插值和最小二乘拟合的方法估计出信号的调频斜率．最后用估计值对畸变信号进行相位补偿,得到了令人满意的仿真结果．     

利用Radon-Wigner变换的空间目标测距算法

针对雷达对运动目标的测距问题,根据运动目标在宽带线性调频脉冲照射下的回波特点,提出了一种采用Radon-Wigner变换进行运动目标测距的方法。该方法首先研究了运动目标多散射点回波信号经Stretch处理的数学模型,然后针对处理后回波的叠加性和线性调频特点,利用Radon-Wigner变换的时频聚集特性,对其进行调频参数的估计,进而实现匀速运动目标的测距。仿真结果表明,该方法对运动目标的测距是有效的。     

金属表面裂纹脉冲压缩增强型激光超声检测方法研究

为了提高激光超声技术检测能力,提出了一种基于脉冲压缩的增强型激光超声检测方法,并将其用于金属表面裂纹检测。该方法结合激光束空间分布调控技术,激发线性调频超声表面波信号,进一步利用匹配滤波算法对线性调频激光超声表面波信号进行脉冲压缩,可大幅度提高激光超声检测信号的信噪比和分辨率。建立空间调制激光超声数值计算模型,研究线性调频激光超声信号激励方法;基于数值模拟获得的线性调频激光超声检测信号,开发基于匹配滤波器的激光超声脉冲压缩信号处理方法;通过数值模拟不同表面裂纹缺陷与不同空间调制情况下的脉冲压缩信号效果,探究该方法对于激光超声检测信号信噪比的增强能力,并最终通过试验验证。结论表明,基于脉冲压缩技术的增强型激光超声检测方法,可以大幅度抑制噪声信号,提高针对金属表面裂纹的缺陷检测能力,解决激光超声无损检测信噪比低,灵敏度差的问题,也为该方法进一步研究提供理论依据和试验指导。     

线性调频信号激励超声换能器的方法研究

针对超声换能器的特性,研究等幅及包络调制线性调频波的换能器激励响应。通过对比激励前后脉冲压缩的主瓣峰值、?3d B主瓣带宽和峰值旁瓣水平,探讨通过换能器后其信噪比和分辨率的性能。理论分析和仿真实验结果表明,两种调频信号通过换能器后信噪比和分辨率都减少,峰值旁瓣有所提高。包络调制线性调频信号激励换能器脉冲压缩的信噪比和分辨率高于等幅线性调频信号,但能量损失比等幅线性调频信号大。     

一种宽带线性调频信号源的设计

针对雷达成像技术的需要,本文介绍了一种宽带高性能线性调频信号源的设计与实现。首先阐述了宽带高性能线性调频信号源的设计思想和工程实现的理论依据,接下来介绍了设计中的关键技术和预失真补偿技术,实验结果表明,本方案设计的超宽带线性调频信号源达到了脉冲压缩峰值旁瓣比大于40dB,脉冲压缩峰值旁瓣比与理论值相当的性能。     

基于BOK调制的Chirp超宽带通信系统性能研究

基于线性调频脉冲(Chirp)信号良好的自相关性以及匹配滤波后尖锐的时域特性,将线性调频脉冲扩频技术用于高速的超宽带无线通信,设计Chirp-BOK调制的超宽带通信系统,BOK调制实现简单,但是传输速率较慢,首先对BOK调制方式给出理论分析,然后再进行性能仿真。     

400MHZ带宽声表面波RAC器件

一、引言 声表面波线性调频脉冲压缩滤波器以其卓越的性能在雷达与微波辐射测量系统中得到了广泛应用,随着此类系统对观测目标成像分辨率、清晰度和稳定性要求的提高,宽频带高性能的声表面波线性调频脉冲压缩滤波器的研究工作就显得更为重要.本文介绍我们最新研制可用于雷达、微波辐射测量设备的宽频带声表面波沟槽反射栅脉冲压缩滤波器(简称声表面波RAC器件),其线性调频带宽可作到400MHz.     

基于DM调制的Chirp超宽带通信系统性能研究

基于线性调频脉冲(Chirp)信号良好的自相关性以及匹配滤波后尖锐的时域特性,将线性调频脉冲扩频技术用于高速的超宽带无线通信,设计Chirp-DM调制的超宽带通信系统。DM方式传输速率较快,而且误码率较低,但是实现复杂。首先对DM调制方式给出理论分析,然后再进行性能仿真。     

测量雷达的距离多普勒耦合修正方法研究

线性调频脉冲压缩体制的测量雷达,在探测运动目标时,由于距离-多普勒耦合效应的影响,多普勒频移会使雷达产生测距误差,且该误差与目标径向速度成正比。针对该问题,文章在分析多普勒频移对线性调频脉压影响的基础上,给出了距离多普勒耦合修正方法,并利用雷达实测数据进行了验证,有效提高了测量雷达的测距精度。     

基于FPGA实现信号脉冲压缩

本文以软件无线电为指导,提出利用FPGA平台实现脉冲压缩雷达信号处理的设计方案。首先分析脉冲压缩雷达信号处理流程;然后采用模块化设计思想,分别多信号采集,脉冲压缩,信号提取和目标识别步骤进行分析与设计：最后在MATLAB与ISE软件上进行仿真并给出仿真结果。     

一种新的相位编码信号多普勒补偿算法研究

相位编码信号是一种多普勒频率敏感信号,而且码长越大,对多普勒频率越敏感,严重影响了雷达对高径向速度目标和远距离目标探测的能力。该文在分析伪码序列与多普勒容限关系的基础上,提出一种新的伪码调相准连续波雷达的多普勒补偿算法。该算法将回波信号取平方后送到动目标检测(MTD)滤波器中,通过提取回波信号中的多普勒频率信息,进行多普勒补偿。从仿真结果可以看出,该算法能够有效地降低多普勒频率对脉冲压缩结果的影响,验证了方法的可行性。     

应用CZT成像算法处理非线性调频SAR信号

在雷达领域,非线性调频(NLFM)信号正越来越广泛地被应用．对于综合孔径雷达(SAR),利用NLFM脉冲压缩既可改善脉压系统性能,又可提高系统的安全性和抗干扰性,但是如何应用现有的成像算法处理NLFM SAR信号仍少有研究．本文提出了一种改进的Chirp Z-Transform(CZT)算法．该算法适用于处理NLFM SAR信号．作者从NLFM函数族中选取了一组NLFM信号进行处理,不失普遍性地证明了应用改进的CZT算法处理NLFM信号和线性调频(LFM)信号,可以得到相同的距离单元迁移(RCM)校正效果．     

基于线性调频技术的超声波测波方法

线性调频相关技术在超声波测波仪中的应用大大提高了测波仪测量精度和分辨力,解决了其在大风浪或近岸破碎波的情况下测量误差过大或检测不到回波的难题.本文阐述了基于线性调频技术的超声波测波原理以及线性调频信号的设计,进行了调频信号相关性分析,并基于该技术设计了测波系统.通过模拟波浪实验对系统的性能、波浪数据的质量进行了验证,结果表明:在大风浪情况下采集到的原始数据未出现丢失现象,1/3波高的误差为5 cm.实验结果证明所研发的测波系统精确度高,适合近岸观测波浪.     

脉冲激光成像探测系统回波信号仿真

研究激光脉冲回波信号特性并建立其数学模型,是应用回波信号处理技术处理回波,生成目标三维激光仿真图像的基础.首先建立了激光器发射脉冲信号能量在时间和空间上的分布模型,然后依据成像目标的激光图像仿真模板,采用累加激光脚印各采样区发射脉冲信号与对应目标散射面单位冲激响应卷积值的方法,生成了探测器接收回波仿真信号,最后分析了影响回波信号仿真精度的因素.通过对激光脚印采样区个数的合理设置实现了激光脉冲回波波形的精确仿真.     

合成孔径雷达线性调频信号的线性度约束研究

合成孔径雷达(SAR)发射的信号为线性调频信号，由于受系统的影响，频率和时间并不满足线性关系，可能会发生某种畸变．这样就会存在一个线性度的问题．本文描述了线性度对于调频信号的压缩产生的影响，并且利用压缩信号的特点得到了对于线性度的具体约束，然后通过仿真验证了约束的正确性．     

宽带调频步进信号的全去斜处理方法

针对宽带调频步进信号在逆合成孔径雷达中的应用,在分析信号模型的基础上,提出非常简单的全去斜处理方法,即分别将线性调频子脉冲进行全去斜处理．根据频率步进值,将去斜后的时域信号进行时间搬移．然后再将所有全去斜后经过时域搬移的信号在时域进行相干合成．最后进行傅立叶变换便可实现调频步进信号的压缩处理．文中还将本文方法与基于匹配滤波的子孔径处理方法进行了对比．计算机模拟结果说明了本文方法的有效性．     

基于FPGA波形存储法合成大宽带DDS信号源设计与实现

本文研究利用直接数字波形合成法(DDWS)进行直接数字合成(DDS)的设计原理,提出高速率、大带宽下用DDWS产生宽带雷达线性调频信号(LFM)的设计方法,给出系统硬件框图和软件设计模块.设计采用单片高速FPGA作为控制核心,双路单通道DAC芯片进行数模转换,利用ISE软件进行硬件程序设计.设计的信号源可产生时钟频率400 MHz、时宽16μs以内、带宽320 MHz以下的任意LFM.本文对基带信号的带内平坦度,脉冲压缩结果,调频斜率线性度,I/Q正交性等指标进行了分析.分析结果表明,杂散可以通过适当带宽的低通滤波器滤除,基带信号带内平坦度在0.452 dB之内,脉冲压缩最大旁瓣电平低于-12.8 dB.正交圆图、时频分析结果和理想情况相差不大.同时本设计在具体实践应用中获得良好的效果.     

FFT-CZT技术在单天线LFMCW无线电高度表中的应用

设计了单天线线性调频连续波(LFMCW)无线电高度表系统,该系统采用矢量对消技术抵消来自环形器泄漏和天线驻波反射的信号.采用快速傅立叶变换(FFT)与线性调频Z变换(CZT)相结合的技术(称为FFT-CZT技术)对发射信号和回波信号混频后的中频信号进行频谱分析(先用FFT技术进行频谱粗分析,再用CZT技术进行频谱细分析),以解决频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量精度和抗干扰能力.仿真分析了单天线LFMCW无线电高度表系统的工作过程.仿真分析结果表明:将FFT-CZT技术应用于单天线LFMCW无线电高度表中是可行的;与传统的模拟体制相比,系统的测量精度和抗干扰能力明显提高,系统可应用于除零高度以外的高度测量中.     

雷达调频编码脉冲信号的设计与处理

现代雷达为获得较高的距离分辨力通常采用编码频率脉冲串信号和步进频率脉冲串信号,但都存在数据率低和较为严重的距离-多普勒耦合问题。在研究这两种信号特点的基础上,提出了调频编码脉冲信号形式并给出了相应的信号处理方法。经仿真对比可见,该信号形式及其处理方法能同时解决步进调频信号高距离-多普勒耦合、低数据率两大问题,具有较好的联合分辨力。     

毫米波调频步进雷达运动补偿方法研究

毫米波调频步进（chirp-step frequency , Chirp-SF）雷达是一种距离高分辨率雷达,但是存在严重的距离 速度耦合问题,所以实现运动目标的距离高分辨必须进行运动补偿。文章提出了一种把脉冲多普勒（Pulse Doppler）测速和基于Chirp-SF信号的时域相关法测速相复合的方法。仿真结果表明该方法测速精度高,算法简单,速度快。