一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法

相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变化率信息非常微弱的特点,提出了一种快速高精度估计算法,通过相邻脉冲间的时域相关消除了相位调制对参数估计的影响,频域积累增强了信噪比,利用脉冲间的相参特性进行频谱相关消除了相位模糊,并放大了多普勒频率变化率信息。算法计算量小,为实际应用提供了良好条件。计算机仿真结果证明了算法的有效性。     

一种关于LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率的估计算法

LFM信号在雷达和通信中得到广泛应用,对于单站无源定位与跟踪系统来说,获取LFM信号中多普勒频率变化率信息具有十分重要的现实意义.接收信号的多普勒频率变化率十分微弱,很难精确测量.本文提出了基于渐近小波变换的多普勒频率变化率估计算法,通过对LFM信号的渐近小波变换谱做相关,增强了多普勒频率变化率信息,消除了调频率对参数估计的影响.数值仿真表明参数估计的精度接近CRLB,能达到单站无源定位与跟踪系统的精度要求.     

基于相位补偿的BPSK相参脉冲串信号多普勒频率变化率估计算法

目标与观测平台之间径向加速度引起的接收信号多普勒频率变化率的精确估计对于高精度单站无源定位与跟踪具有重要意义。该文针对脉内相位调制信号的频率变化率不能直接表征多普勒频率变化率的问题,首先引入相位补偿的方法消除BPSK相位调制序列的影响,然后针对固定脉冲重复频率和脉冲重复频率抖动两种情况分别提出了径向加速度引起的多普勒频率变化率的精确估计方法,并且给出了多普勒频率变化率与采样频率、观测时间及脉冲重复频率之间的约束关系。仿真结果表明,典型参数条件下该文提出算法的信噪比门限比已有算法低约4~6 dB。     

基于FrFT的LFM相参脉冲信号多普勒频率变化率估计算法

线性调频信号(LFM)在雷达中广泛应用,精确获取观测LFM信号中的多普勒频率变化率信息是单站无源定位与跟踪系统的一项关键技术。该文提出了基于分数阶Fourier变换(FrFT)的多普勒频率变化率估计算法,在分数阶变换域上使信号能量聚集,消除调频率对参数估计的影响的同时充分提高了信噪比,进而利用保留的脉冲间相对相位关系获得了多普勒频率变化率的高精度估计。理论分析表明,该算法估计精度接近理论下界,数值仿真验证了算法的有效性。     

基于多普勒频率变化率的固定单站定位算法研究

针对传统无源定位系统中定位精度差、收敛速度慢的特点,研究了基于多普勒频率变化率的定位原理,建立了基于多普勒频率变化率的固定单站对运动目标的定位模型,并结合修正增益的扩展卡尔曼滤波算法对定位数据进行处理,得到了较高精度的定位数据,通过试验仿真重点分析了基于多普勒频率变化率单站定位跟踪精度的影响因子,并验证了基于多普勒频率变化率的单站定位跟踪算法的有效性和稳定性。     

基于多普勒频率的机载测距原理

基于数学定义,通过对多普勒频移变化率方程的近似处理即可实现仅基于多普勒频移测量的机载单站测距。在此基础上,进一步研究了在某一时间段内多普勒变化率的均值表达问题,在机载探测平台匀速直线飞行条件下所进行的分析表明,在某一时间段内多普勒变化率的平均值与此时段两端点处的切向速度之积成正比,并与时段终端位置处的径向距离成反比,且模拟计算证实由此表示才能获得更为准确的测距结果。与现有的方法不同,本文提出的测距方法既不需要直接检测多普勒频移变化率,也不需要和其它定位测量方法配合使用。同时,基于文献研究结果,在探测得到被测目标辐射信号中心频率后,即可实现仅基于频率测量的机载单站测距。本文的研究结果为直接利用多普勒原理准确测距奠定了工程应用基础。     

相参脉冲序列多普勒变化率的一种快速高精度测量方法

雷达信号中的多普勒变化率信息的估计可以获得运动目标的加速度信息。但由于这一信息非常微弱,且脉冲信号的持续时间很短,多普勒变化率的精确测量也十分困难。本文利用了脉冲载频之间的相参特性,等效地延拓了信号的有效观测时间,推导出一种快速而精确的算法。数值仿真证明了使用该方法可以精确快速地估计信号中的多普勒变化率。     

基于小波变换的多普勒频率变化率高精度估计方法

在单站无源定位与跟踪系统中,获取多普勒频率变化率信息对运动目标的状态估计和定位具有非常重要的意义.多普勒频率变化率非常微弱,很难精确测量.小波变换是一种时频局域化的分析方法,具有较低的信噪比门限.本文提出了基于小波变换的多普勒频率变化率估计方法,计算机仿真研究表明本文提出的方法具有较低的信噪比门限,并且可以快速精确地实现参数估计.     

一种改进的单站无源定位算法

单站无源定位与跟踪(SOPLAT)技术逐渐成为定位跟踪领域的研究重点。首先分析了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的结合角度变化率、相位差变化率、多普勒频率和多普勒频率变化率的单站无源定位算法,然后利用基于极坐标的扩展卡尔曼滤波(PC-EKF)对该定位算法进行改进。计算机仿真表明,改进后的定位算法具有更高的定位精度。     

相参脉冲信号频率估计的CRLB与信噪比阀值

在基于差分Doppler技术的高精度单站无源定位中，辐射源频率(或其变化率)的高精度测量对定位是十分重要的。文章研究了相参脉冲信号频率估计的CRLB界，并推导了ML算法的简化估计方差公式，根据此简化的估计方差公式可以容易的得到相参脉冲信号频率估计的信噪比阀值。计算机仿真证明了理论分析的正确性。     

相参脉冲序列PRI变化率的高精度估计方法

在单站无源定位与跟踪系统中,PRI变化率信息反映了运动目标的径向加速度信息。提出了一种新的PRI变化率估计的算法,利用脉冲载频之间的相参积累,使信噪比得到提高,通过群延迟,使PRI的变化量得到积累,推导出一种快速而精确测量PRI变化率的算法,数值仿真证明使用该算法可以精确快速地估计信号中的PRI变化率信息。     

相参脉冲序列频率估计的小波变换方法

在单站无源定位与跟踪系统中,接收信号的多普勒频率变化率信息对运动目标的状态估计和定位非常重要。对于脉冲体制的雷达来说,信号持续时间较短,很难精确测量多普勒频率变化率。小波变换在时频域同时具有良好的局域特性和较低的信噪比门限。文章引入了小波变换方法实现单站无源定位与跟踪系统的参数估计,推导了相参脉冲序列的小波变换方法。数值仿真证明该方法能实现脉冲的相参积累,大幅提高参数的估计精度。     

相参脉冲信号频率估计算法研究

 给出了一种适用于相参脉冲串的频率估计算法,通过脉内相关积累,提高了信噪比.分析了本算法实现相参频率估计的条件,推导了相应的信噪比门限的解析表达式,指出了信噪比门限与信号样本总数、占空比之间的关系.仿真结果表明:上述结论是正确的,在满足信噪比门限条件下,频率估计的精度接近相参脉冲串频率估计的克拉美-罗限.     

LFM相参脉冲串多普勒频率变化率估计

在传统的只测向单站无源定位算法的基础上,增加波达角变化率和径向加速度两个观测量,可以大大改善定位与跟踪的性能,所以高精度径向加速度估计(即多普勒频率变化率估计)具有重要意义。由于在无源定位里没有接收脉冲信号的任何先验知识,接收到的LFM相参脉冲串信号的相参性容易被破坏。文中借鉴雷达里的匹配滤波方法,提出一种“准匹配滤波”方法,首先估计每个脉冲的到达时间、脉冲宽度、起始频率和调频系数,接着构造本地参考信号用于对接收信号进行“准匹配滤波”,最后对其输出进行多普勒频率变化率估计。该方法可以避免处理过程中的非相参问题,运算简单,估计精度高,具有应用价值。     

频率步进与脉冲多普勒复合兼容性设计

研究基于圆锥扫描体制下，频率步进与脉冲多普勒（PD）复合的兼容性设计．从理论上分析了频率步进与脉冲多普勒信号的选择方法，探讨了两种体制转换的工程算法及其实现，并通过外场试验对毫米波导引头系统在频率步进和脉冲多普勒模式下分别对静止目标和运动目标的最大作用距离与圆锥扫描测角进行实验验证，结果表明频率步进与脉冲多普勒复合体制下的静动目标距离分辨与测角是可行的．