车载MTD搜索雷达多普勒频率补偿方法

车载MTD搜索雷达行进间工作时,车体运动产生的多普勒频率使地物杂波频谱偏离零频位置,导致在MTD处理时地物杂波抑制性能变差,降低了雷达在杂波背景下的目标检测能力。该方法通过计算车体运动在地物回波中产生的多普勒频率,把车体运动多普勒频率计算值与相参基准信号频率叠加,输出多普勒频率叠加后的相参基准信号到接收机。在接收机中,多普勒频率叠加后的相参基准信号与中频信号混频,输出多普勒频率补偿后的相参视频信号,从而解决了车体运动对MTD处理的影响。     

一种TDM-MIMO雷达的运动目标相位补偿方法

汽车雷达主要使用时分复用多输入多输出技术(TDM-MIMO)增加其虚拟天线数量来提高角度分辨率。当目标与雷达之间存在相对运动时,由运动目标多普勒频率在不同发射天线切换时间内带来的相位变化量会耦合到各接收天线上,导致频谱出现散焦效应。这种相位变化会对目标的角度估计产生影响。针对这种问题,推导了TDM-MIMO信号模型,通过分析运动目标相位误差产生的原因,提出了一种相位补偿方法,该方法无需对目标速度进行预估,并且无需额外的硬件开销。通过仿真实验和实测数据证明了该方法可以使运动目标正常测角并且具有较低的时间复杂度。     

跳频信号互模糊函数相参积累时差和速度差估计方法

在运动多站定位场景下，宽带跳频通信信号的载频跳变会产生变化的多普勒频移，因此无法直接利用跳频信号的多个不同脉冲估计多普勒频率差，若仅估计单个跳频脉冲的时频差，则精度低而无法满足定位要求。针对此问题，提出了一种基于互模糊函数相参积累的宽带跳频信号时差和多普勒速度差估计方法。首先将宽带跳频信号的多普勒效应差建模为多普勒速度差，从而无需对多普勒频差进行估计，避免载频跳变对多普勒效应差估计造成影响，并建立了时变时差的时差和速度差信号模型。然后对各单跳信号的互模糊函数进行相位补偿以实现相位对齐，通过对相参积累后的互模糊函数进行时差和速度差的二维峰值搜索，可以得到多跳频脉冲信号初始时刻时差和速度差的相参估计结果。最后以Link16数据链信号为例对算法进行了仿真实验，验证了算法的正确性与精度优势。     

相控阵雷达反演口径分布中的误差分析

为了预估相控阵雷达各部件的非理想性对反演天线口径幅相分布的影响,分析了相控阵天线移相器插损和移相误差,接收机噪声,接收机非线性和测相误差,Ａ／Ｄ变换位数等对时序Ｗａｌｓｈ－Ｈａｄａｍａｒｄ相位权重反演天线口径幅相分布的影响。     

步进频连续波采样频率跟随技术

本文介绍了一种步进频连续波雷达检测目标的原理,提出利用采样频率跟随法完成这种步进频连续波雷达的信号处理。即使用该方法可解决针对目标运动引起的步进频速度—频率耦合和速度—距离扰动等问题,在不同的步进频率下,通过采样频率跟随会使同一目标有相同的数字多普勒频率信号;再对步进频率的每个多普勒频点相位进行补偿,可以得到相对精确的距离—速度二维像。因此,采样频率跟随法是一种动目标距离—速度二维检测处理方法。     

相位编码信号的自适应接收回波处理

首先建立了匹配滤波器输出随多普勒频移的变化规律模型。分析得出通过缩短匹配滤波器长度,可减小多普勒频移对压缩输出的影响,采用一组部分相关匹配滤波器对接收回波处理,估计出回波中的多普勒频率,避免了传统方法的计算量大、结构复杂难以实现等缺陷。方法结构简单,能以较高精度对回波中的多普勒频率作出估计,有利于相位编码信号在快速动目标观测方面的应用。     

GPS系统多普勒频移估算的研究

在GPS导航定位系统中,多普勒频率偏移直接影响接收机性能。为了克服多普勒频率偏移的影响,提高接收机的GPS信号捕获速度,对多普勒频移估计算法进行了研究。推导了导航卫星运行参数的数学模型,给出多普勒频移估算的数学模型,对导航卫星运行参数及多普勒频移特性进行了MATLAB仿真。结果表明,卫星与接收机之间的相对位置对信号的多普勒频移特性有着较强的影响。仿真结果可以为多普勒频移的估计和补偿提供先验信息。     

基于多普勒通道对齐的多帧步进频信号速度补偿方法

该文分析了利用多帧步进频信号联合处理实现运动目标距离-速度2维高分辨检测的信号处理方法,并针对目标运动引起处理结果波形发散的问题,提出了基于多普勒通道对齐的速度补偿方法。该方法利用不同步进频点测速结果之间的关系,通过对各频点的多普勒频域数据进行重组以及相位补偿,实现对运动目标的速度补偿。该算法可以在不需要任何目标速度先验信息的情况下,同时实现多个运动目标的速度补偿。理论分析及仿真表明,这一信号处理方法能够有效地补偿目标运动的影响,得到运动目标的距离-速度2维高分辨像,并且算法简单,运算量低,易于实现。     

一种新的高速运动目标成像方法

提出了一种基于相位编码信号的高速运动目标逆合成孔径成像的新方法。相位编码信号在距离维和速度维具有良好的分辨力,属于多普勒敏感信号,因此在进行脉压前一般需要补偿多普勒相位。当目标高速运动时,还要考虑回波信号包络展缩的影响。研究了相位编码信号逆合成孔径成像的运动补偿方法,即采用宽带相位编码信号和窄带线性调频信号结合的方式,窄带信号用来完成目标检测和测速,宽带信号用来提高测速精度和成像。仿真结果表明该算法的有效性。     

高速运动目标瞬态极化散射矩阵的校准

在瞬态极化雷达测量体制下,利用正负斜率线性调频脉冲虽然可以在一个脉冲周期内测量得到目标的极化散射矩阵,但对于高速运动目标,如果不对多普勒频移加以补偿,测量结果将产生误差.本文提出了利用正负斜率线性调频脉冲对在一个脉冲周期内估计目标多普勒频移的方法,并分析了其信号处理过程,导出了多普勒频移估计的表达式,可以对匹配滤波器进行多普勒补偿,提高极化散射矩阵的测量精度.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法

采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。     

微弱目标积累检测的包络移动补偿方法

利用长时间信号积累来提高低信噪比对微弱运动目标检测的性能是一种有效方法.在积累过程中目标回波有可能越距离单元走动,因此包络时延补偿是实现信号积累的首要问题.本文利用相控阵雷达可提供的波束驻留方式,提出一种基于距离拉伸和时频分析的包络移动补偿方法.该方法利用距离拉伸将不同单元中的目标回波作为暂态信号,通过时频联合处理来进行运动补偿和匹配相参积累,适用于存在越多普勒分辨单元走动的情况.给出了检测器的实现框图并进行了性能分析.仿真结果及对实测数据的处理验证了该方法的有效性.     

相控阵雷达孔径渡越时间的数字补偿方法

分析了孔径渡越时间对相控阵雷达信号的影响,它包括信号的时移、幅度加权和能量损失。提出一种基于信号处理方法的相控阵雷达孔径渡越时间数字补偿方法,可以补偿孔径渡越时间引起的信号时移和幅度加权。通过对典型阵列孔径渡越时间的补偿仿真,表明该方法的正确性和有效性。     

频率步进相控阵雷达原理与实现方案的研究

宽带相控阵雷达是当前雷达技术的发展方向之一;瞬时宽带相控阵雷达的带宽受孔径渡越时间的限制,会造成雷达波束指向的变化。由于频率步进信号是一种瞬时窄带、合成宽带的雷达信号,可以通过脉间配相的改变解决孔径渡越时间、波束指向变化等问题。文中提出了频率步进宽带相控阵雷达的基本原理,并给出了几种频率步进相控阵雷达的实现方案。     

Complex ISAR imaging of maneuvering targets via the Capon estimator

An inverse synthetic aperture radar (ISAR) can be used to produce high-resolution images of moving targets of interest by utilizing the relative motion between the target and the radar and by transmitting signals with large bandwidth. Most ISAR imaging algorithms are based on the range-Doppler processing, which implies that the Doppler shifts remain constant during the coherent integration time. For maneuvering targets, the Doppler shifts are time varying. In this case, the algorithms will produce blurred images. We present herein an adaptive Capon (1969) spectral estimation algorithm for the complex ISAR image formation of maneuvering targets. It is an efficient recursive implementation of the well-known Capon complex spectral estimation algorithm by using FFT and simple matrix operations     

一种复杂运动目标的ISAR成像算法

在对复杂运动目标进行逆合成孔径雷达成像时,由于转动矢量随时间而变化,回波信号中会引入一个与散射点位置有关的相位误差,无法用通常的相位补偿方法进行校正,应用距离-多普勒算法获得的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)像会变得模糊.本文分析了目标转动矢量变化使得ISAR像模糊的内在原因,给出了目标三维转动状态下的ISAR信号形式,并基于散射点信号的特点提出了一种复杂运动目标的ISAR成像算法.该算法不仅适用于转动矢量方向不变的非均匀转动目标,而且对于转动矢量方向缓慢变化的目标,算法仍然能够有效地提高ISAR成像的质量.仿真试验结果表明了该算法的有效性.     

基于FFT的相控阵雷达校准方法

相阵控天线由于单元间互耦,器件的制造,组装误差,老化,热变形和组件更换的影响而产生幅相误差,必须进行校准和补偿。文中提出一种新的校准方法,先在相同的频率和环境条件下分别进行ＦＦＴ外校准和初次ＦＦＴ内校准确定内外场校正系数,然后在雷达使用期间只需作天线ＦＦＴ内校准就可获得理想的精度,用一２４单元实验阵列对此作了实验验证。此方法具有低设备量和高校准精度,适用于一维,二维相控阵雷达,尤其适合于机载或地面     

相控阵雷达高速布相的设计与实现

随着相控阵雷达技术的发展，对波控系统的要求越来越高，特别是大尺寸天线阵面波束的快速扫描问题。本文介绍了应用双口RAM对阵面所有单元实现高速布相的方法。     

基于时间-调频率分布的多目标ISAR成像

由于不同目标相对雷达的平动不同,单目标运动补偿方法不能同时完成各个目标的平动补偿,因而无法获得清晰的多目标ISAR像。文中提出了一种对同一雷达波束内距离不能分辨的多个运动目标进行ISAR成像的方法,根据不同目标的平动多普勒近似线性变化且变化历程不同的特点,采用CLEAN技术,基于回波信号的时间-调频率分布得到各个目标对应的调频率,分离不同目标的信号分量,从而将对多目标成像转变成了对多个单目标成像,利用单目标运动补偿和成像方法获得各个目标的ISAR像。仿真结果验证了该方法的有效性。     

The PHARUS project, results of the definition study including theSAR testbed PHARS

The PHARUS (Phased Array Universal SAR) project aims for a polarimetric C-band aircraft synthetic aperture radar (SAR) that will be finalized in 1994. The system will make use of a phased array antenna with solid-state amplifiers. The project consists of a definition phase and a realization phase. The definition phase is intended to increase the knowledge on airborne SAR systems and to develop the critical technology that will be used in the final system. Three preparatory studies were carried out before the PHARUS system was designed. The study on antenna technology and calibration focused on the design of an active phased array antenna and on the calibration problems involved in using such an antenna. The second study concentrated on motion compensation and the third study consisted of the realization of a SAR testbed. Some results of the definition phase, including the results obtained from the first test flights of the SAR testbed, are given. The PHARUS predesign is described