一种认知跟踪雷达LFM波形库建立方法

认知雷达是下一代雷达发展的方向之一。在对认知跟踪反馈环进行分析的基础上,提出了一种线性调频( LFM)信号波形库的建立方法。在应用交互多模型跟踪机动目标的背景下,通过所建的波形库对发射波形进行实时调用,达到减小跟踪误差的目的。研究了具有不同调频率参数与Fr-FT旋转角度组合的不同数量LFM信号波形库的建立,以最小化模型选择不确定性为目的推导波形选择准则,得到了不同的波形选择策略。仿真验证分析其跟踪精度可以看出,构建具有一定数量LFM波形的波形库可以提高认知跟踪雷达的性能。     

基于波形库的目标跟踪波形选择方法研究

传统雷达对目标跟踪时采用固定的发射波形。本文应用认知雷达波形捷变的思想,通过建立波形库实现对发射波形的实时调用,从而进一步提高雷达的跟踪性能。在高斯噪声、线性运动目标跟踪方法的基础上,通过测量噪声与发射波形之间的关系,在经典卡尔曼滤波算法的框架中增加了波形选择模块,实现对跟踪波形的调节。同时,应用了两种不同的波形选择准则,并针对其不同的特点,仿真得出了不同的波形选择方案,表明通过波形库对波形进行实时调用可实现特定的目的和要求。     

两种雷达波形的稳态跟踪性能分析

研究了单目标跟踪雷达的距离测量波形和距离、距离率联合测量波形的选择问题。选择了两种雷达波形,即用于距离测量的线性调频(LFM)脉冲波形和用于距离、距离率联合测量的上-下LFM脉冲对波形,然后分析了两种波形的测量精度。根据两种波形对应的测量方程,分别给出了其对应的卡尔曼滤波的稳态解的表达式,由此建立起了两种波形对应的稳态跟踪性能与雷达参数、雷达测量模式、目标运动和散射特性、雷达-目标距离等的函数关系。在相同的雷达参数、雷达测量模式、目标运动和散射特性的情况下,提出以标量化后的稳态跟踪性能为准则选择不同距离上的波形,最后进行了数值实验。     

最大互信息准则下的认知MIMO雷达波形设计

针对杂波背景下对认知多输入多输出(MIMO)雷达波形设计研究较少的问题,提出了一种基于最大互信息准则的波形设计方法。该方法结合一般认知雷达波形设计模型,以雷达发射功率作为约束条件,以最大化目标与接收回波间的互信息为目标,对认知MIMO雷达的波形设计问题进行建模,并采用卡尔曼滤波一步预测的方法对快速运动扩展目标的冲激响应进行预测,实现对目标的精准估计;同时,基于上述分析采用最大能量分配的方法进行波形设计。仿真实验表明,与传统的线性调频信号(LFM)相比,文中所提方法可以获得更多的信息量。     

基于波形自适应的认知雷达机动目标跟踪算法

从认知雷达的角度出发,综合考虑跟踪模型和波形选择,提出一种能够适应目标运动状态急剧变化的波形自适应机动目标跟踪算法。首先,将匀速运动模型和当前统计模型作为交互式多模型(IMM)的模型集,并结合贝叶斯理论提出一种时变转移概率的自适应IMM算法。然后,结合量测误差椭圆与目标状态预测误差椭圆正交理论,研究了基于基带脉冲波形模糊函数旋转的波形库实现方法并给出了波形自适应选择跟踪算法的具体步骤。仿真实验表明,所提算法能够适应目标不同加速度机动,雷达系统跟踪性能得到了较大幅度提升。     

基于WLS-TIR的多目标识别认知雷达波形自适应方法

 针对多个雷达目标的识别问题,研究认知雷达的波形自适应方法,对目标冲激响应线性加权求和获得多个目标的加权表示,基于互信息准则,通过最大化接收到的信号与目标冲激响应线性加权和(WLS-TIR)的互信息获得了针对多目标识别的最优波形,给出了权值的计算方法和多目标识别的自适应机制.仿真实验表明,本文提出的方法相对于传统的线性调频信号(LFM)对多目标的识别性能有明显的提高,并具有较强的实用性和可行性.     

波形分析数字动目标跟踪技术

本文提出了雷达距离粗密自动跟踪的一种新方法－波形分析数字动目标跟踪技术，波形分析数字动目标跟踪是通过高速采样存储雷达回波信号。然后分析回波波形信息藓取目标的距离误差而进行自动跟踪的，，波形分析数字动目标跟踪系统与传统的分裂波门跟踪系统比较具有测距精度高，距离误差与回波强度无关，识别并抗欺骗干扰能力强等优点。     

基于线性调频信号的综合脉冲与孔径雷达波形设计方法

 综合脉冲与孔径雷达(SIAR)是一种采用正交编码频率调制波形的多输入多输出(MIMO)雷达,本文对SIAR采用线性调频(LFM)脉冲信号时的波形设计问题进行研究.在对SIAR脉冲综合原理和LFM信号分析的基础上,给出了两种波形设计方法,对其性能进行了理论分析,并利用实际系统数据对其中一种波形进行了验证.计算机仿真结果和实测数据结果证实了这两种设计方法的有效性.     

基于线性调频的雷达通信一体化波形研究进展

雷达通信一体化是指在实现二者硬件共用的基础上，进一步进行波形融合，即用一个信号同时执行雷达和通信功能的技术，以优化系统性能，节约频谱资源。阐述了一体化的技术内涵及发展阶段，分析了线性调频（LFM）信号在一体化系统中的应用潜力，总结了LFM一体化波形设计、高频宽带LFM信号以及LFM一体化波形光学产生和处理的研究进展。分析认为，微波光子将在雷达通信一体化系统中发挥重要作用，未来的雷达通信一体化系统不仅是光学和电学技术相融合的系统，也是模拟和数字技术相结合的系统。     

信号相关杂波环境中的认知雷达多扩展目标跟踪

研究了相关杂波和多目标环境下的认知雷达目标跟踪问题。提出了基于贝叶斯思想,具有迭代循环结构的认知雷达跟踪系统框架。在该框架下,基于卡尔曼滤波实现了对多个扩展目标的跟踪,并且通过优化波形的方法提高了多目标跟踪性能。在波形优化中,为提高跟踪性能,分别从量测、信干噪比和状态更新误差角度出发设计了相应的最优波形。仿真结果表明:基于所提出的框架,雷达以高估计精度实现了对多个目标的跟踪,且所设计波形的跟踪性能均优于传统的固定波形。     

一种跟踪信息辅助的认知目标检测方法

近年来认知雷达技术取得了快速发展,如何利用已获取的感知信息提高雷达探测性能成为研究热点。针对跟踪阶段的认知目标检测问题,提出一种跟踪信息辅助的认知目标检测方法,旨在利用跟踪信息提高目标检测性能和跟踪性能。对于处于跟踪阶段的目标,目标真实性已被充分证实,此时可以将跟踪信息传递至检测模块,以期望获得探测性能提升。本文认知检测方法的基本思路是,提取当前时刻跟踪信息中的目标运动特征,构建下一时刻的预测波门,并利用目标在波门内的预测概率分布特征,在贝叶斯准则和航迹恒虚警的共同约束下调整波门内检测门限,最终完成认知目标检测。仿真实验表明,所提认知目标检测方法可以有效改善目标检测跟踪性能。     

基于信息熵准则的认知雷达机动目标跟踪算法

针对复杂战场环境下机动目标跟踪难题，提出一种认知雷达目标跟踪算法.基于人类"感知-行动"循环思想，首先把目标径向距离、径向速度和方位等量测的克拉美罗下限近似为量测误差协方差，用信息熵描述目标跟踪的不确定性，然后以最小熵为准则建立了雷达接收端数据和发射端信号处理之间联系；为避免传统交互式多模型（Interacting Multiple Model，IMM）算法由于模型转移概率设置不合理所带来的跟踪精度下降问题，受人脑三阶段记忆机制启发，将"记忆"嵌入IMM算法，通过自适应调整模型转移概率，增强了优势模型的交互主导性，弱化了不匹配模型的不良竞争.仿真实验验证了算法的有效性.     

智能化认知雷达中的关键技术

智能化认知雷达是能够解决复杂背景下的目标探测问题的新概念雷达系统,它可以通过知识辅助智能自适应处理大幅度提升雷达性能.文中在分析了常规雷达面临的问题和性能瓶颈的基础上,介绍了智能化认知雷达的概念和基本架构,讨论了智能化认知雷达中的关键技术,以及这些关键技术对提升雷达性能所起到的作用,最后,提出了一种综合法认知处理算法.通过仿真分析和实测数据对比,经过综合法认知处理后,能使杂波剩余大幅减少,信干噪比显著提升.     

跟踪雷达对海跟踪的方式分析

对海跟踪是舰载跟踪雷达的主要工作状态之一,根据雷达仰角跟踪方式的不同,对海跟踪方式可分为雷达仰角自动跟踪、仰角手动跟踪、仰角置零跟踪和仰角定高跟踪等。本文分析了这几种对海跟踪方式的优缺点,并仿真了典型情况下的仰角跟踪误差,提出了各种对海跟踪方式的适用范围。     

认知技术在电子战装备中的发展分析

认知技术诞生来源于两方面,一个是军事方面,美国早在20世纪60年代出的自适应跳频技术,另一个是民用方面,从软件无线电发展到认知无线电。目前,认知这个概念被应用到了雷达和电子战装备中,为未来信息作战系统向智能化发展起了极大的推动作用。首先介绍认知技术的背景和发展现状,进一步描述认知技术在雷达以及行为学习型电子战上的典型应用,最后指出认知技术在未来电子战装备系统上的发展趋势。     

提高对小航路捷径目标跟踪精度的一种方法

跟踪雷达在跟踪航路捷径较小的飞行目标时,在航路捷径附近将出现较大的滞后。本文提出了用实时处理的电视视频信号来获取雷达跟踪误差方法,然后对跟踪数据进行事后修正,以提高其跟踪精度。通过对校飞中的实际飞行数据进行计算机仿真的结果表明,修正后的某型雷达在航路捷径附近的跟踪精度有较大的提高。     

基于角度测量的跟踪雷达方程

本文在跟踪雷达目标角度测量的基础上推导了跟踪雷达方程。笔者首先根据测角精度要求计算出回波最小SNR,然后根据最小SNR计算出雷达最大作用距离,证明其与天线有效孔径的3/4次方成正比,而非跟踪雷达方程建立在目标检测基础之上得出的与1/2次方成正比的结论。在典型测量精度条件下,基于测量的跟踪雷达方程得出的目标距离要小于基于检测的跟踪雷达方程,测量精度要求越高,跟踪雷达威力越近。本文针对相控阵体制,得出了天线波束扫描对跟踪距离的影响因子,即扫描角余弦的三次方。