基于5G的外辐射源雷达模糊函数研究

随着低空空域开放和无人机等航空技术的发展,对城市或郊区等电磁频谱紧张的区域开展低空目标探测愈发重要,采用5G信号作为机会照射源的外辐射源雷达在该领域展现出了广阔的应用前景。相比4G网络,5G波形方案的实现细节发生了本质的改变,因此基于不同外辐射源信号的模糊函数也存在较大差异,而现有文献对基于5G信号的外辐射源雷达模糊函数的相关研究仍然较为缺乏。本文从信号的基本结构入手,采用对比分析的方法,从理论上对5G信号和4G信号在帧结构及物理资源结构等方面存在的差异进行了详细对比;搭建了系统仿真模型,并对基于5G信号的外辐射源雷达的模糊函数进行了仿真实验;最后,针对模糊函数中的各类副峰,分析了该模糊副峰产生的原因以及可能对信号探测性能造成的影响,并对部分副峰的抑制方式进行简单阐述。该文为基于5G信号的外辐射源雷达副峰的抑制提供了新的思路和方向。     

外辐射源雷达关键技术研究

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及抗干扰能力强、系统简单可靠等优点,近年来受到各国的重视,得到了较快的发展。影响外辐射源雷达性能的主要因素有直达波信号对消、多径信号对消、同频干扰的消除等,在系统设计中应进行针对性设计。文中以基于调频广播信号的外辐射源雷达系统为例,介绍了外辐射源雷达系统的原理、组成及性能,重点分析和研究了外辐射源雷达的关键技术。     

双基地线性FMCW雷达信号模糊函数及分辨特性

该文通过对双基地雷达几何结构和线性调频连续波(FMCW)信号的特点分析,推导了双基地线性FMCW雷达信号的模糊函数,表明模糊函数形状受目标位置的影响;从模糊函数推导出的距离分辨率、速度分辨率、距离速度耦合斜率均是关于目标双基地角的函数,从而导致目标的分辨特性与目标位置有关。该结论可为这种雷达体制在信号处理和波形设计上提供理论依据。     

FMICW信号模糊函数分析

为了解决单脉冲雷达体制中距离分辨率与实际探测距离之间的矛盾,现有雷达一般采用（线性）调频中断连续波（FMICW）体制。根据模糊函数定义推导出（线性）调频中断连续波信号的模糊函数,并对重复周期FMICW信号的距离和多普勒分辨性能进行了分析与研究。分析结果表明,FMICW信号的距离分辨率仅与其发射波形带宽有关,而多普勒分辨率仅与其相干积累时间有关,这对进一步研究雷达新体制有一定的帮助。     

双/多基地雷达模糊函数建模与研究

根据雷达模糊函数基本理论,结合双/多基地雷达几何结构,推导出了相干脉冲串信号和线性调频信号的双/多基地雷达模糊函数表达式.基于Matlab仿真,分析比较了双/多基地雷达模糊函数及随目标空域变化图,表明目标的分辨特性与目标的位置有关.当目标靠近基线的时候,双基地雷达模糊函数形状将展宽,目标分辨率显著降低.而对于多基地雷达...     

基于GPS信号的无源雷达性能分析

由于具有隐蔽性好、抗干扰能力强、系统可靠简单等优点,基于外辐射源的无源雷达近年来受到国内外的重视,成为研究热点。本文论述了基于GPS的无源雷达系统优势,以及基于系统的几何构型和未来发展能力的GPS信号的探测距离。分析了GPS信号的双基地模糊函数,并给出仿真结果。研究表明,基于GPS信号的无源雷达具有广阔的发展前景。     

地基双基地MIMO成像雷达空间分辨特性分析

地基MIMO（Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出）成像雷达是一种新体制雷达系统,相比于传统的地基合成孔径雷达具有便携性好、无需运动补偿及图像帧频高等优势,在滑坡等地质灾害预警方面具有广阔的应用前景。在利用多部MIMO雷达系统进行三维形变监测时,采用双基地MIMO雷达构型能够对传统单基地观测进行有效补充,可大大提高系统的整体观测自由度,但目前尚无有效的双基地MIMO成像雷达成像性能评估方法。针对这一问题,本文通过广义模糊函数对双基地MIMO成像雷达的空间分辨特性进行了分析。首先,根据系统的几何构型推导了地基双基地MIMO成像雷达的广义模糊函数表达式并分析了等效阵列特性,然后根据广义模糊函数对系统的旁瓣走向、两维分辨率和栅瓣位置进行了分析,给出了系统空间分辨率的计算公式,最后利用Matlab仿真验证了分析结论的正确性。      

面向卫星导航信号的外辐射源雷达软件化模拟器设计

面向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号的外辐射源雷达,是一种利用环境中GNSS信号作为非合作照射源进行探测的雷达。为满足基于GNSS信号的外辐射源雷达系统仿真和信号处理算法设计评估的需要,通过对该雷达系统组成与工作原理的分析,完成了面向GNSS信号的外辐射源雷达软件化信号模拟器的设计与实现。给定仿真场景下软件化模拟器输出信号处理和分析的结果验证了该模拟器可根据输入参数与模型正确完成信号仿真。     

飞艇载无源雷达的外辐射源选择

外辐射源雷达系统是双基地雷达的一种特殊形式,使用各类商业信号作为信号源,具有较强的生存能力,已成为当前雷达探测领域的研究热点。以平流层飞艇为运载平台,首先从理论上分析了该体制雷达的探测原理,对现有的外辐射源进行了可行性分析,计算了在各辐射源条件下该系统探测距离和观察面积,通过对不同辐射源探测性能的对比给出相应结论,为进一步分析该体制雷达的探测性能提供了一定的理论参考。     

飞艇载无源雷达的外辐射源选择

外辐射源雷达系统是双基地雷达的一种特殊形式,使用各类商业信号作为信号源,具有较强的生存能力,已成为当前雷达探测领域的研究热点。以平流层飞艇为运载平台,首先从理论上分析了该体制雷达的探测原理,对现有的外辐射源进行了可行性分析,计算了在各辐射源条件下该系统探测距离和观察面积,通过对不同辐射源探测性能的对比给出相应结论,为进一步分析该体制雷达的探测性能提供了一定的理论参考。     

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。     

Costas编码跳频宽带雷达信号测速技术研究

 频率步进雷达固有的时延－多普勒耦合现象严重影响了运动目标的距离－速度二维联合分辨率.使用具有近似"图钉型"模糊图的跳频脉冲串信号可以消除时延－多普勒耦合,从而同时获得距离和速度的高分辨特性.本文首次推导了跳频脉冲串信号统一形式的模糊函数,分析了编码跳频信号的模糊性和分辨特性,并针对宽带信号下的高速目标提出了一种新的Costas编码跳频信号STRETCH处理方法,有效抑制了传统方法的高旁瓣问题.仿真实验表明Costas编码跳频信号具有较好的测速以及高分辨距离成像性能.     

一种基于WiFi信号的运动目标无源雷达成像方法

近些年无线局域网快速发展,覆盖范围增加,该文研究基于WiFi (Wireless Fidelity)信号的运动目标成像,扩展无源雷达的应用。首先探讨分析WiFi信号模糊函数特性,结果表明其具有良好的距离分辨率,可以用作无源雷达的外辐射源。然后采用分布式孔径,借助广义似然比估计理论进行成像,重建运动目标在2维空间的分布与速度,并分析了成像分辨率。仿真结果验证了给出的基于WiFi信号的无源雷达运动目标成像方法的有效性。      

基于LTE信号的外辐射源雷达副峰特性及抑制方法研究

针对基于LTE信号的外辐射源雷达,首先根据LTE信号结构分析了其模糊函数的特性,解释了不同类型副峰的产生机理。然后,针对对探测性能有影响的两类副峰,提出相应的抑制算法:对于循环前缀副峰,提出数据非连续分块的快速互模糊算法;对于频谱不连续产生的副峰,提出频带合成和频域加窗的抑制算法。最终通过两种抑制算法的综合处理,得到LTE信号图钉状的模糊函数。该文工作为基于LTE信号的外辐射源雷达副峰抑制提供了新的方法。     

无源雷达GSM信号模糊函数研究

以基于GSM的无源雷达系统为背景 ,研究了GSM信号的模糊函数 ,特别是针对GSM信号的调制特点 ,采用MSK代替GMSK调制的近似分析方法得到了一种时延和频移向模糊函数的解析表达式 ,为现有GSM信号作为雷达信号在目标检测、参数估计和杂波抑制等方面提供了一定的理论参考     

对称三角线性调频连续波信号模糊函数分析

本文从对称三角线性调频连续波雷达体制的特点出发,导出了对称三角线性调频连续波信号模糊函数,分析了它的特点;阐明了它与单斜率线性调频连续波信号和脉冲LFM信号模糊函数的区别;从模糊函数的角度分析说明了采用对称三角线性调频连续波信号相对于单斜率线性调频连续波信号可以大大提高目标的分辨力,并能消除多目标环境中运动目标的距离速度耦合现象.     

The high resolution MIMO radar system based on minimizing the statistical coherence of compressed sensing matrix

Compressed Sensing (CS) theory is a great breakthrough of the traditional Nyquist sampling theory. It can accomplish compressive sampling and signal recovery based on the sparsity of interested signal, the randomness of measurement matrix and nonlinear optimization method of signal recovery. Firstly, the CS principle is reviewed. Then the ambiguity function of Multiple-Input Multiple- Output (MIMO) radar is deduced. After that, combined with CS theory, the ambiguity function of MIMO radar is analyzed and simulated in detail. At last, the resolutions of coherent and non-coherent MIMO radars on the CS theory are discussed. Simulation results show that the coherent MIMO radar has better resolution performance than the non-coherent. But the coherent ambiguity function has higher side lobes, which caused a deterioration in radar target detection performances. The stochastic embattling method of sparse array based on minimizing the statistical coherence of sensing matrix is proposed. And simulation results show that it could effectively suppress side lobes of the ambiguity function and improve the capability of weak target detection.