多调频广播外辐射源雷达目标探测实验研究

该文针对单调频广播外辐射源雷达面临的带宽时变及RCS闪烁等问题,研究了多调频信号联合探测的实验方案,并利用武汉大学研制的多调频外辐射源雷达系统开展了外场实验验证。首先,阐述了多调频广播外辐射源雷达的工作原理。然后,分析了多调频广播信号特性,论证了利用多调频信号联合探测的必要性和优越性。最后,重点展示了实测数据的处理结果。研究表明：多调频探测方案能大幅提高目标检测概率,提升调频外辐射源雷达探测稳健性,外场实验验证了该方案的可行性。     

无源探测与跟踪雷达系统技术及其发展

介绍了无源雷达系统的发展概况和研究现状，对机会照射方式下无源雷达系统的若干关键技术作了评述，给出了一个利用商用调频广播电台作为机会照射源的目标探测与跟踪雷达实验系统及其部分实验结果，指出了无源雷达探测系统的应用前景。     

舰载雷达低空目标回波信号仿真研究

针对舰载雷达探测和跟踪低空／超低空掠海飞行目标的特点，分别建立雷达系统探测目标的发射信号模型、海面反射的多径效应回波模型和海面杂波模型，并对多径效应引起的雷达仰角测量误嗟和雷达接收机接收的目标回波信号进行仿真分析。实验结果表明，本文既有助于舰载雷达系统对复杂环境下的回波信号特征进行分析，也有助于雷达系统设计的参数优化研究。对于改善和提高雷达系统的探测性能和跟踪精度，降低多路径效应和海杂波干扰等方面的研究，具有十分重要的工程参考价值。     

TNR型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种TNR型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了TNR型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了TNR调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,TNR型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。     

空域自适应处理技术在外辐射源雷达探测中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及简单可靠等优点,近年来受到更多的重视。但在实际应用中直达波、多径信号及同频等杂波信号严重削弱了该体制雷达的探测性能,限制了其应用。该文分析了基于数字阵列体制下以调频广播信号为照射源的无源雷达,提出了空域自适应处理方法来抑制杂波信号,检测到杂波抑制前系统无法检测到的目标。从处理结果来看空域自适应处理方法有效抑制了杂波信号,大大改善了外辐射源雷达的探测性能。     

基于CDR数字广播信号的无源雷达应用分析

本文介绍了无源雷达系统在目标探测领域的特点和优点，以探测中大型无人机为例，通过分析几种常用的无线信号在无源雷达应用中的探测距离、距离分辨率、速度分辨率等性能对比，证明CDR数字广播信号作为无源雷达第三方辐射源的可行性。     

宽带外辐射源雷达系统设计与原理实验

外辐射源雷达使用第三方发射的电磁信号进行目标探测和定位,利用一个或多个发射站不同频率的广播照射源进行目标探测可以扩大外辐射源雷达覆盖范围,提高目标检测能力和探测精度。针对外辐射源雷达多频探测的需求,设计了一种高集成度、小型化宽带外辐射源雷达系统。最后基于双频DTMB信号目标探测进行了外场实验,介绍了实验场景以及信号处理流程,给出了初步探测实验结果。外场实验验证了该系统良好的目标探测性能。     

基于短波数字广播信号的天波雷达波形研究

针对远程天波雷达大功率发射系统构建、建站和运维成本高昂等实际问题，通过共享民用大功率短波数字调幅广播发射波形作为天波雷达发射信源是一种潜在的选择。从短波数字调幅广播发射信号波形出发，采用模糊函数作为分析工具，详细研究短波数字调幅广播发射波形用于天波雷达目标探测的分辨率、副峰与抗干扰性等特性并与常用的天波雷达线性调频信号进行对比。通过仿真及对新闻、音乐等不同音调节奏及其他多种类型的实际广播节目信号探测性能的研究可知，短波数字广播信号可用于天波雷达信号源，对基于民用短波数字调幅广播发射信号构建天波雷达和广播雷达一体化技术具有指导意义。     

相参FMCW导航雷达方案设计与信号仿真

相比于脉冲模式工作的雷达系统,调频连续波(FMCW)系统具有高距离分辨率、低成本、低功耗和无近距离盲区等优点。根据导航雷达的研制需求,讨论并设计了一套切实可行的基于相参FMCW体制的导航雷达实现方案。该方案深入分析了FMCW雷达目标探测原理,合理设计了系统结构和信号处理流程,并完成了系统的指标参数解算、雷达系统建模与信号处理仿真。经过论证,该导航雷达设计方案具有可行性和有效性。     

基于LTE 信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE 信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE 信号能够成功实现目标探测。     

雷达接收机动态范围的研究

叙述了接收机输入信号功率变化的各种影响因素以及相参雷达和非相参雷达接收机动态范围定义.说明了相参雷达接收机动态范围的下限和上限2种定义以及动态范围、系统增益设计与ADC分辨率的匹配关系.分析了动态范围压缩的各种技术和非相参雷达接收机动态范围压缩的2种方法.     

基于恒虚警率的门限判决系数寻优研究

在雷达信号检测系统中,对于一定的检测门限,如果噪声或杂波电平增大一点,虚警率便会大大增加,同时使发现概率降低,这样便降低了雷达系统发现目标的能力,因此在现代雷达信号检测系统中,为了保证一定的发现概率,一般采取恒虚警率(CFAR)处理,在雷达系统进行恒虚警处理时,由于杂波强度可能偏离统计平均值而产生起伏,此时采用理论的门限判决系数将使虚警率大大增加。通过对雷达信号检测恒虚警性能的研究,分析了有限参考单元数对虚警率及发现概率的影响,同时提出一种有效的寻优算法在恒虚警检测中对实际的门限判决系数进行实时的动态寻优,使检测系统始终保持在恒虚警的工作状态中。     

基于PN与OFDM技术的射频隐身雷达信号设计

飞机必须具有良好的射频隐身性能,以降低无源探测系统对飞机的探测距离及识别效果,从而使飞机及其机载雷达等电子设备减少被截获、被干扰甚至被摧毁的可能性。提出了机载雷达射频隐身信号的设计原Ⅻ,根据此原则设计和研究了基于伪随机码调制与正交频分复用技术的雷达信号。所设计的雷达信号具有较低的峰均功率比,通过基于数字信道化接收机无源探测系统的仿真实验,验证了该雷达信号相对常用的线性调频雷达信号具有更好的射频隐身性能。     

临近空间双基地雷达抗低空突防能力分析

从普通双基地雷达出发,采用了一种基于临近空间平台的雷达布站方式,并对该环境下的雷达信号衰减特性进行建模分析。与单基地雷达、传统双基地雷达在信号衰减和探测范围方面进行比较。比较结果表明,这种基于临近空间的双基地雷达配置方式在抗低空突防方面具有较大的优势。     

同时极化捷变频多载波调相雷达技术研究

利用多载波余码相位调制(MCPC)雷达信号实现同时极化探测,并通过频率捷变技术可提高MCPC雷达信号的距离分辨率。文中综合同时极化、频率捷变和MCPC雷达探测技术提出了同时极化频率捷变MCPC雷达系统结构,分析了工作原理,设计了同时极化频率捷变MCPC雷达探测波形,并对波形的信号峰值旁瓣比、信号间的独立性、距离分辨率和抗有源干扰能力做了分析和仿真说明。研究表明,同时极化频率捷变MCPC雷达信号能很好地实现同时极化探测,同时提高了原MCPC雷达信号距离分辨率,其抗有源干扰能力随着同时极化数和频率捷变脉冲数的增加而加强。     

长基线统计MIMO雷达检测性能研究

为了充分利用统计多输入多输出(MIMO)雷达的空间分集能力,研究了长基线(天线间距与目标探测距离可比拟)统计MIMO雷达的检测方法和性能。首先,根据雷达方程给出了长基线统计MIMO雷达探测目标时各信道的信号模型;然后,根据Neyman-Pearson准则推导了长基线统计MIMO雷达的似然比检测器;最后,从检测概率和威力覆盖两个方面对长基线统计MIMO雷达的检测性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在一定条件下长基线统计MIMO雷达的检测性能优于短基线(天线间距与目标探测距离相比可忽略不计)统计MIMO雷达。研究结果对统计MIMO雷达的系统设计、天线布置和实际应用等研究具有重要的参考价值。     

基于极化起伏度的微弱信号检测

本文研究了窄带极化雷达的微弱目标检测问题。首先给出了随机极化波的瞬态极化投影序列(IPPS)相对于任一期望信号的极化起伏度的概念,导出了极化起伏度的统计特性。在此基础上,利用目标散射信号和接收机噪声的IPPS 特性之问的差异,基于极化积累的思想提出了一种基于极化起伏度的微弱目标检测算法,通过合理选择脉冲宽度和接收带宽等参数,可以极大地改善雷达系统的检测性能。对于反隐身、预警和空间探测等应用领域有着重要的指导意义。     

基于OFDM随机步进频的雷达通信一体化信号模型

为了解决雷达通信一体化系统中的雷达信号与通信信号较难分离的问题,在正交频分复用(OFDM)雷达的基础上,提出了一种基于OFDM脉间随机步进频的雷达通信一体化信号模型,通过频率捷变将数据信息加载到雷达信号上,利用随机的步进频率传输数据,从而使一体化信号能同时实现雷达探测和数据通信功能,避免了信号分离。同时设计了雷达通信一体化方案,在雷达接收端,运用相关法实现一维距离成像;在通信接收端,通过带通滤波器组检测频率点解调数据。仿真实验结果表明,一体化信号能实现分米级的距离高分辨和速率为Mbit/s级的数据通信,能够满足大批量数据传输的要求。     

基于第三方信号无源探测系统研究

针对隐形飞机不断更新换代,雷达截面积越来越小,而且隐形飞机执行任务时需保持无线电静默,使得通过接收、处理隐形飞机发射信号,对其进行探测、定位和跟踪原理的无源探测系统失效。文中主要讨论了基于第三方信号检测隐形目标的无源探测系统,并对侦察第三方信号作用距离和基于第三方信号无源探测系统的作用距离进行仿真,证明基于第三方信号无源探测系统在检测隐形飞机方面是可行的。