LFMCW雷达的距离/多普勒处理

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。     

旋转相控阵雷达多普勒及波束补偿技术研究

针对采用数字波束形成技术（DBF）的大阵面方位机械扫描雷达通道间目标回波多普勒频率差异大和方向图调制的问题,提出了旋转相控阵雷达多普勒及波束补偿的方法．首先分析多通道旋转天线的多普勒差异及机械扫描调制成因,然后给出对应的多普勒及波束两方面的补偿方法,最后通过仿真实验验证了方法的有效性．仿真结果表明,与不采用多普勒及波束补偿方法对比,采用本文所述方法后,目标所在检测单元多普勒维能量更加集中,改善效果明显;目标所在检测单元幅度也有明显提高．     

一种MIMO体制天波雷达多普勒扩展杂波抑制方法

为解决多普勒扩展杂波对天波超视距雷达（OTHR）慢速舰船目标检测的遮蔽问题,分析了多普勒扩展杂波的成因,推导了多输入多输出（MIMO）体制下一种天波雷达信号处理模型;将该模型与数据阻塞预处理相结合,提出了一种抑制天波雷达多普勒扩展杂波的方法.理论分析与仿真结果表明,该方法能够有效抑制多普勒扩展杂波,减轻其对天波雷达慢速舰船目标检测的影响.     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离（多普勒测量）、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

DMTI滤波器的设计与硬件实现

动目标显示（ＭＴＩ）技术对检测运动目标、抑制杂波起着至关重要的作用,是现代雷达的关键技术之一。用数字延迟线取代模拟延迟线的ＤＭＴＩ技术已成为ＭＴＩ雷达的发展方向。本设计了一种既能够抑制地杂波和海杂波,又能抑制运动杂波的六脉冲时变加权ＤＭＴＩ滤波器（双凹口滤波器）,并给出了其硬件实现电路。在电路中大量采用了大规模可编程逻辑器件（ＥＰＬＤ）,使电路板的可靠性、可维性及灵活性均大大增强。该电路板在实际     

自适应运动杂波抑制技术

讨论了雷达信号处理中的自适应动目标显示技术,即雷达回波信号中的运动杂波的抑制问题。针对常见的功率密度函数为高斯型的运动气象杂波,寻求一种基于最大平均改善因子准则的简便实用的快速计算及实时对实现技术。实地系统测试表明,该方法运算量小,易于实现,对高斯型及近似高斯型运动杂波具有良好的抑制效果,对相对带宽小于４％的运动杂波,动目标显示系统的改善因子可以达到３５ｄＢ以上。     

针对杂波抑制的超宽带MIMO雷达自适应波形设计

为有效提高复杂环境下的杂波抑制能力,本文提出了一种基于仅发射分集分布式超宽带MIMO雷达体制下的波形自适应优化方法。该方法通过波束形成技术将兴趣目标与杂波目标分离,并通过计算不同目标间互信息值的大小,对下一时刻的发射波形进行优选;最后根据测得目标频域参数信息对发射信号能量进行优化分配。理论分析和仿真结果表明:在多杂波目标干扰的复杂环境下,本文方法可以获取更多的检测目标信息量,进而提高目标的检测性能。     

DEM和GIS在机载雷达波束内信号模拟中的应用

机载雷达高度表在测高过程中，测高数据有时会出现异常，这需要结合三维地表信息分析这些异常点发生的外部环境因素，通过组建实验区空间地理信息系统（GIS），将实验区地形信息，即数字高程模型（DEM）用于雷达波束的信号分析，在全球定位系统（GPS）和惯导系统（INS）支持下，通过对波束内三维地形信息的组织，针对波束的地形因子影响，建立对雷达高度表回波的模拟波形，分析的结果参数助于测高误差分析。     

一种X波段数字阵列天气雷达收发系统实现

为更精细地解析分析目标,详细阐述了一种X波段数字阵列天气雷达收发系统的实现．该系统采用一维电扫阵列收发工作模式,发射利用64×2单元模拟移相器进行双极化单波束扫描,接收利用64×2双极化数字阵列,可实现同时双极化和同时最大16接收波束;系统对多种重要雷达参数能在线进行实时标定和校准．试验结果表明,该系统实时定标精度可以满足天气雷达的定量测量需求．     

在非均匀环境下辅助通道法STAP处理的性能改善

分析了相控阵机载预警雷达空时自适应处理在非均匀环境下的不足,即辅助通道中杂波干扰与检测通道中目标信号由于有限次样本而存在相关性,进而引起信号相消现象．提出了一种改进的空时自适应处理辅助通道杂波抑制技术,消除了目标信号对训练自适应权的不利影响,并给出了它的具体实现结构．该方法在抑制杂波时可有效克服目标信号相消现象,明显提高系统的检测性能,计算机仿真结果验证了其有效性．     

电离层杂波背景下Constrained-MUISC算法在高频地波雷达中的应用

高频地波雷达能够探测到视距以外的低空飞机和舰船等目标,但其检测性能受到电离层杂波的严重影响。为了能够在有电离层杂波干扰的情况下检测出目标信号,首先利用MUSIC(multiple signal classification)算法对电离层杂波的方向特性进行分析,分析表明大部分电离层杂波呈现很强的方向性,并且通常相邻分辨单元的电离层杂波具有一致性的方向性。对于有方向性的电离层杂波可以将其方向作为已知信息,利用Constrained-MUSIC算法在含有电离层杂波的距离-多普勒分辨单元中对目标进行方位检测,在空域将目标与电离层杂波分开。通过对实测数据的分析,证明该方法可以有效地对有方向性的电离层杂波进行抑制,从而提高高频地波雷达的检测性能。     

一种用于TOPS SAR-GMTI的空时自适应处理方法

针对在循序渐近对地扫描合成孔径雷达(TOPS SAR)模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的脉冲重复频率(PRF)条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊问题,提出了一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制.经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用空时自适应处理(STAP)方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善.同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,而直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现.为了避免出现这一现象,可利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,能有效避免虚假目标的产生.同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

机载雷达优化多普勒和差通道杂波抑制方法

为了解决单通道机载雷达的杂波抑制问题,提出了一种基于优化多普勒差通道的和差多普勒通道联合自适应杂波抑制的方法.该方法采用粒子群优化(PSO)算法,以信杂噪比(SCNR)损失最小为目标构造优化多普勒差通道,通过优化后的多普勒差通道与和通道联合自适应处理实现对杂波的有效抑制.仿真结果表明,采用本文方法后单通道机载雷达在不附加任何其他设备的情况下,杂波抑制性能在主瓣区域可以提高5~12 dB,具有较大的实用价值     

一种新的宽带目标识别雷达杂波抑制方法

宽带雷达相邻回波间会出现越距离单元走动现象,传统杂波抑制方法不适用．针对这一情况,提出一种在频率域-多普勒域宽带雷达杂波抑制方法．在目标速度未知时,采用改进的Hough变换将目标信息提取出来,等同于完成对杂波的抑制过程; 如果有目标速度的先验信息,则可以先进行运动补偿,然后提取目标信息,上述两种提取目标信息的途径避免了虑除杂波过程中对目标信号能量的损失．计算机仿真结果表明,该方法在输入信杂比为-10dB(速度未知)或-15dB(速度已知)的情况下仍可保持较高的识别性能,并且在输入信噪比为-5dB时,算法依然保持稳定的性能,对噪声有较好的稳健性．     

Analysis of Moving Target Detection in Space-Surface BiSAR

Based on the geometric structure of multi-channel space-surface bistatic aperture radar (SS-BiSAR), the time-frequency and spatial-frequency relationships of clutter and moving target are detailedly analyzed. It is found that the prepositive stationary receiver can improve the spatial separation between moving target and correspondingly competitive clutter, furthermore the processing scheme of space-time adaptive processing (STAP) in SS-BiSAR echo domain is given. Meanwhile, compared to the STAP in monostatic synthetic aperture radar (SAR), it is firstly proved that the minimum detectable velocity in SS-BiSAR system can improve R0/R1 (transmitter-to-target distance over receiver-to-target) times. Finally, the computer simulation verifies the effectiveness of the STAP processing scheme.     

机载多输入多输出雷达局域化降维杂波抑制方法

针对机载多输入多输出雷达杂波抑制问题,提出一种新的降维空时自适应处理方法.首先,通过空域发射-接收两维固定波束形成和时域多普勒滤波将雷达接收数据由阵元-脉冲域变换到波束-多普勒域,然后再选取检测单元周围若干个三维波束并根据线性约束最小方差准则进行部分联合自适应处理.仿真结果表明,这种算法能大幅降低运算量和对样本数目的要求,且性能优于已有的经典降维空时自适应处理方法.     

改进型SVD-FRFT海杂波抑制方法

海杂波回波能量较高且频谱较宽,常常会淹没慢速小目标的回波信号.为此,提出了一种新的基于时频信息的奇异值分解分数阶傅里叶变换海杂波抑制方法,所提方法采用分块处理、整体判决的思路.首先对较长的回波序列划分子脉冲块,分别提取每个子脉冲块的前Q阶信号分量并进行块间信号关联,实现目标信号与杂波的初步分离;接着进行自适应分段奇异值...     

Range ambiguous clutter suppression for the SAR/GMTI system based on the frequency diverse array

A range ambiguous clutter suppression approach based on frequency diverse array configuration is proposed to handle the range ambiguity of the space borne wide-swath high-resolution synthetic aperture radar ground moving target indication (SAR/GMTI) system with a high pulse repetition frequency. Since echoes from different ambiguous range regions are separable in the transmit spatial frequency domain, a filter bank is employed to extract echoes from each region, and then the transmit beam forming is implemented to suppress the clutter in each range region. Simulation results demonstrate that, by making full use of the limited channels, the proposed method could weaken the influence of heterogeneous clutter in each region and reconstruct moving target signals without range ambiguity, so as to expand the detection region evidently.     

基于小波变换的微弱信号的检测和提取

主要研究在墙等固定物体强杂波背景下,对人体心跳、呼吸所产生的多普勒频移信号的检测和提取,由于生命信号是一种微弱的低速目标信号,将会产生位移量极小的Doppler频移,并且回波信号将会淹没在杂波噪声中,在SCR(low singnal-clutter-ratio)环境下,雷达不可能发现目标.由于小波变换在智能信号处理中具有良好地表征时频域信号局部特征的能力,提出基于小波变换的生命信号处理算法,实验结果表明,算法在进行杂波滤除、信号检测和提取方面具有良好的性能.     

机载预警雷达STAP-TBD技术研究

针对机载预警雷达在强地/海杂波环境下的微弱目标检测问题,研究了基于动态规划的空时自适应处理级联检测前跟踪(STAP-TBD)技术.首先建立了空时二维杂波数学模型并给出了STAP-TBD广义似然比检测模型,通过STAP处理获得单帧最优输出信杂噪比,并运用动态规划法对连续帧数据进行积累,最后利用广义似然比检测完成对目标的有效检测.仿真结果表明,STAP-TBD技术具有在强杂波背景下检测微弱目标的能力.