高频地波雷达距离混叠与距离模糊研究

针对地波雷达中远距离斜向返回散射电离层杂波的距离混叠问题,研究了不同接收机结构下线性调频中断连续波体制高频地波雷达的波形参数设计方法,给出了克服距离混叠和计算最大不模糊距离的公式以及波形参数选择的参考原则.理论计算和现场试验证明了远距离斜向返回散射电离层杂波是该体制雷达波形参数设计必须考虑的电波环境要素之一.     

STLFMCW雷达信号波形设计与射频隐身特性分析

为了减小雷达信号被敌方无源探测系统截获的概率,研究具有良好射频隐身性能的雷达信号波形具有十分重要的意义.文中基于对称三角线性调频连续波雷达的工作原理,设计了对称三角线性调频连续波雷达的实现框图及流程及6种具有不同距离分辨率的对称三角线性调频连续波信号波形,探讨了对称三角线性调频连续波雷达的射频隐身特性.研究表明,对称三角线性调频连续波雷达信号波形在现代战场环境下具有较好的应用价值.     

LFMCW雷达中频接收机的设计与实现

针对一种线性调频连续波(LFMCW)雷达系统结构,提出一种中频接收机硬件平台的设计方案。该方案采用AD8347正交解调器做I/Q下变频,AD9248模数转换器做采样,EP3C80 FPGA做数字信号处理,PCI9054做PCI接口,并给出了系统软件的设计方法。实现了对线性调频连续波雷达中频信号的接收、处理和存储。通过测试,该接收机能够准确测量出目标信号的频率信息,可为雷达成像提供原始数据。     

三毫米雷达导引头低噪声接收机的设计

介绍一种三毫米低噪声线性调频连续波与连续波接收机的设计,并给出了接收机的结构,实现了对线性调频连续波差拍信号的灵敏度频率控制.研制结果表明,该接收机具有低噪声、大动态、高增益的特点.     

步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制

步进频率连续波是探地雷达常用波形之一,该体制雷达存在的一个严重问题是发射信号直接耦合到接收天线,降低接收机灵敏度,导致接收机前端饱和甚至损坏.针对步进频率连续波体制探地雷达,采用通过收发天线设计降低耦合信号,保证其不会导致接收系统饱和,再在中频数字域进行对消的耦合抑制方案,详细分析了其工程实现流程和应用条件,给出了某步进频率连续波合成孔径探地雷达耦合波对消前后的雷达图像,说明了耦合对消方法的有效性.该方法在某探地雷达中获得实际应用,工作稳定可靠.     

LFMCW雷达试验系统频率合成信号源的设计实现

连续波体制雷达由于是全占空比工作,发射功率很低,使其具有一定的低截获概率性能;连续波雷达扩谱容易,易于实现高距离分辨;同时该体制雷达具有无距离盲区、时宽带宽积大等特点,正是由于这些不同于普通脉冲体制雷达的特点,近年来,随着理论和器件水平的提升,连续波体制雷达越来越受到大家的重视。着重讨论了某线性调频连续波雷达试验系统中频率合成信号源的设计与实现,并给出了试验结果。     

雷达提高距离分辨力的途径介绍

数字信号处理技术、频率合成技术、接收机技术的发展给雷达总体设计和实现提供了许多捷径。本文将介绍脉冲压缩、调频连续波、步进调频三种雷达提高距离分辨力的原理,结合现代电讯技术的发展,分析这些体制雷达的可实现性,最后将指出这些技术的应用将有效提高舰载雷达的探测和目标识别能力。     

MIMO雷达OFDM-LFM波形设计与实现

由于MIMO雷达发射相互正交的波形,因此正交波形设计是MIMO雷达实现的关键问题。针对MIMO雷达发射波形正交的特点,介绍了正交频分复用线性调频波形(OFDM-LFM)的设计原理。提出了一种正交频分线性调频波形产生的实现方案,该方案通过并行发射多路频分的线性调频信号形成OFDM-LFM波形。设计了一种由主控计算机、波形控制模块和数字中频合成模块构成的OFDM-LFM波形产生器。给出了基于AD9910数字斜坡调制方式产生单通道线性调频信号的方法和OSK功能产生多通道线性调频脉冲信号的方法,并对单通道线性调频信号线性度进行了分析。最后给出了其中两通道LFM信号频谱和一通道线性调频脉冲信号的时域波形的测试结果,验证了方案的正确性和可行性。     

调频连续波MIMO雷达OFDM波形设计

对于多输入多输出调频连续波雷达,正交波形设计是其最关键的技术之一。传统频分波形采用频率调制方法,使得各信号在频域上互不重叠,通过带通滤波实现多通道分解,该方法信号带宽大、系统复杂,且由于采用带通滤波,信号相干性差。因此针对调频连续波雷达,本文提出了一种新的正交波形设计方法。该方法基于正交频分复用原理,一个信号周期包含M个线性扫频周期,其中M为正交信号个数,去调频接收后,作快时间离散傅里叶变换,通过多相分解实现信号分解。该方法不需要带通滤波,信号相干性好、带宽窄、系统简单。论文最后,通过仿真实验验证了波形设计的正确性和有效性。      

准连续波体制雷达应用研究

文中对准连续波体制应用于脉冲测量雷达进行了研究。讨论了准连续波波形设计、信号处理方法、跟踪滤波算法等准连续波信号设计与处理中的关键问题;深入分析了高速运动目标多普勒频移对准连续波信号处理和参数测量的影响;探讨了脉冲测量雷达应用准连续波体制后在优化整机系统设计、提高接收灵敏度等方面的技术优势。最后,文中给出关于准连续波体制可应用于脉冲测量雷达的理由。     

一种新型FMCW雷达射频对消方法

随着平台一体化及雷达系统微型化的发展,调频连续波(FMCW)雷达发射至接收的信号泄漏更为严重,信号泄漏已成为制约FMCW雷达系统性能的关键因素。为解决这一问题,提出了一种新型的射频对消方法以提高FMCW雷达的收发隔离度,利用FMCW雷达泄漏信号与回波信号在频域可分离特点,采用数字锁相环技术产生主动对消矢量信号,在给定FMCW雷达泄漏信号初值的条件下仿真分析对消比与相位误差、幅度误差的关系,建立了特定条件下的具有自适应功能的射频对消方案,并设计了验证电路以验证方案的可行性。验证结果表明该方法在1 GHz带宽内实现了优于25 dB 的对消比,且该对消电路具有低功耗、结构简单等优势。     

W频段机场异物探测雷达收发前端

主要介绍了一种用于机场异物探测雷达的W频段调频连续波( FMCW)收发前端的研究工作。基于波导T形接头的等效计算公式,对W频段波导合成电路进行了集中参数的电路建模,通过优化设计波导合成电路的参数,提高了波导合成电路的容差特性,解决了W频段波导功率合成电路加工精度要求高的问题,实现了W频段4路功率合成;采用低损耗的石英基材设计开发了微带薄膜滤波器技术,实现了W频段FMCW雷达接收前端的一体化集成设计;通过对低噪声放大器芯片键和金丝的匹配设计,实现了W频段收发前端的低噪声接收。最终实现的W频段FMCW收发前端的发射功率优于360 mW,接收机噪声系数优于5 dB。研制的收发前端为W频段FMCW雷达提供了一种有效的射频前端的解决方案。     

W频段机场异物探测雷达收发前端

主要介绍了一种用于机场异物探测雷达的W频段调频连续波（FMCW）收发前端的研究工作。基于波导T形接头的等效计算公式,对W频段波导合成电路进行了集中参数的电路建模,通过优化设计波导合成电路的参数,提高了波导合成电路的容差特性,解决了W频段波导功率合成电路加工精度要求高的问题,实现了W频段4路功率合成;采用低损耗的石英基材设计开发了微带薄膜滤波器技术,实现了W频段FMCW雷达接收前端的一体化集成设计;通过对低噪声放大器芯片键和金丝的匹配设计,实现了W频段收发前端的低噪声接收。最终实现的W频段FMCW收发前端的发射功率优于360 mW,接收机噪声系数优于5 dB。研制的收发前端为W频段FMCW雷达提供了一种有效的射频前端的解决方案。     

基于变周期梯形毫米波二维配对多目标检测算法

毫米波FMCW雷达体积小、工作频带宽、分辨率高且抗干扰性能强,基于毫米波雷达的多目标检测算法是目前研究热点。但现有的基于FMCW的雷达多目标检测算法存在大量虚警、漏检的问题。文中研究了梯形调频连续波的发射波形并分析了典型的梯形多目标匹配算法,在此基础上结合频域-二维配对法对发射波形及多目标算法加以改进,提出了改进变周期梯形波及多目标检测算法,提高了多目标识别的准确度。     

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。     

FSK-FMCW雷达通信一体化信号设计与处理方法研究

在未来的智能交通系统中,车载雷达通信一体化信号可使智能车辆同时完成雷达探测和通信信息传输功能,然而现有的基于调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）的车载雷达通信一体化信号的通信数据率较低,难以满足未来智能交通的需求。为了提高雷达通信一体化系统的通信数据率,本文提出了一种频移键控（Frequency-Shift Keying,FSK）FMCW雷达通信一体化信号设计方法,该方法通过在每个线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）信号上调制多个通信符号,以提高一体化信号的通信数据率。此外,在雷达接收端,将差拍处理和二维快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）相结合,对接收到的目标回波进行处理,以获取目标的距离与速度估计。在通信接收端,通过差拍和一维FFT处理,对接收到的FSK-FMCW雷达通信一体化信号进行通信信息解调。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。     

一种多目标FMCW雷达的高效距离速度测量方法

为实现FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷达在复杂多目标场合的无模糊测量,本文提出了一种梯形波调制方式,并首次推导了其在最坏情况下的虚假匹配结果数.在此基础上,本文创新地设计了快速中频容差匹配算法（TFBM,Tolerance-Fast Beat frequency Matching）和虚假目标消除算法（FGTC,Fast Ghost Targets Canceling）及其对应的容差匹配条件.其中TFBM算法可以根据一个梯形周期的测量结果,容差、快速地找出所有可能的匹配;FGTC算法可以消除TFBM算法结果中的虚假目标.严格地理论推导和仿真结果表明,在梯形波调制下的FMCW雷达配合使用TFBM和FGTC算法不仅可以无模糊测量多目标的速度、距离信息,而且可以显著地降低计算复杂度.     

线性FMCW雷达动目标一维距离像运动补偿

线性FMCW雷达是一种高距离分辨率雷达,运动补偿是其实现距离高分辨率的核心技术.采用多重复频率波形,提出一种多普勒频率串算法,从模糊的速度估计中恢复目标的真实速度,采用运动补偿得到高分辨的距离估计.同时为解决多目标分辨的问题,采用一种基于目标均方误差的配对算法.仿真结果表明多普勒频率串算法较中国余数理论对速度估计的性能有了明显的提高,充分说明了DFC算法的有效性.     

基于调频连续波的双基逆合成孔径雷达研究

在双基地雷达模型的基础上,研究了应用调频连续波(FMCW)雷达进行双基逆合成孔径雷达(ISAR)成像的具体问题。首先对双基体制下FMCW雷达的回波信号进行详细分析,从回波信号相位中提取出采用FMCW信号所特有的距离快时间和方位慢时间耦合项,分析该耦合项在距离多普勒域的形式及其对目标一维距离像的影响,并采用相应的补偿算法进行补偿。仿真结果表明:所述补偿算法能有效改善采用FMCW信号导致的散焦现象,获得聚焦良好的目标成像图。