岸-舰双基地地波超视距雷达技术

岸-舰双基地地波超视距雷达是一种在海边利用大型天线阵列发射、在舰船上接收的双基地多输入、单/多输出雷达。该雷达通过多个天线同时发射多个相互正交的信号,在接收端对各路发射信号分离后,利用发射阵列孔径通过信号处理综合形成发射方向图。概述该雷达的工作原理和主要特点,计算其威力覆盖范围,分析需要解决在运动平台上的时频同步、基于直达波的幅相校正、直达波抑制、电离层杂波与射频干扰的抑制等关键技术,介绍该雷达原理性试验系统及其试验结果。     

近地双基地激光雷达探测距离预测

获得了双基地激光雷达方程,并利用该方程预测双基地激光雷达的探测距离.根据双基地雷达原理,应用理论分析的方法推导双基地激光雷达方程;应用数值分析的方法预测系统的探测距离.得到了双基地激光雷达方程,及考虑激光的近地斜程大气传输时系统探测距离与接收功率、能见度的关系;最后得到系统的接收功率等值线.激光的斜程近地大气传输衰减对双基地激光雷达探测距离的影响很大.     

基于ESPRIT的MIMO雷达测向方法

ESPRIT算法测向的关键是提取旋转不变因子。与其他雷达不同,双基地MIMO雷达的方向矢量是发射方向矢量和接收方向矢量的Kronecker积。该文基于双基地MIMO雷达的信号模型,提出了常规提取法、共轭提取法两种方法,获得了发射和接收旋转不变因子,并利用总体最小二乘ESPRIT方法进行角度估计,同时确定出与目标对应的收发角度对。试验仿真表明,这两种方法都能够有效地测向,且由于共轭提取法利用了接收阵元的所有数据,其测向精度优于常规提取法。     

基于GPS卫星照射的SS-BSAR系统信噪比研究

以导航卫星为信号照射源的星表双基SAR系统(SS-BSAR)由于具有隐蔽性强、节约成本等特点,近年来受到了广泛关注。针对基于GPS卫星照射源的SS-BSAR系统信号带宽较窄、发射信号功率低等问题,首先分析非合作卫星照射源的选择及GPS卫星信号特性;根据GPS卫星信号的双基雷达方程,给出系统最大目标检测距离;分别推导基于GPS卫星信号的点、面目标双基SAR系统信噪比及信干比,分析信噪比与雷达接收斜距、目标截面积、雷达运动速度等因素的关系;最后提出改进系统信噪比、信干比的方法。     

双基地多载频FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

双基地多载频FMCW雷达采用稀布阵发射多载频FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)信号,阵列接收目标回波。受速度和加速度的调制,机动目标回波多普勒频谱展宽,导致雷达检测性能下降。该文分析了双基地多载频FMCW雷达的信号模型,提出将多项相位变换和相位差法结合来实现目标加速度和速度高精度估计的方法。分析了该方法在不同数据分段情况下的性能。仿真结果表明,该方法能够以较小的运算量对目标加速度和速度进行高精度估计。     

非合作式双基地雷达系统设计与验证

非合作双基地雷达在目标探测的安全稳健等方面展现了优越的性能。本文首先从双基地雷达同步这一关键问题出发,分析合作和非合作双基地雷达的差异,推导非合作双基地雷达目标定位原理。进一步设计非合作双基地雷达系统,解决时空同步问题,提取直达波和目标散射波的特征参数,解析两者路径差、接收方位、俯仰等信息,最终求解目标接收距离,实现目标定位。雷达协同探测试验采用实测数据验证了非合作双基地技术体制的可行性,为目标探测定位提供了有效的方法。     

A／D直流偏移对双基地雷达检测的影响

从理论上分析了Ａ／Ｄ直流偏移电平对双基地雷达检测的影响，并利用实际采集的双基地雷达数据验证理论分析的结果，给出了消除直流偏移后的检测结果。文末提出了一种改进双基地雷达接收系统的方案。     

球-地双基地雷达云雨杂波建模与仿真研究

以空地为背景,研究了基于球载发射源,地面接收站的双基地雷达云雨杂波建模与仿真问题。首先给出了球-地双基地椭球与云雨杂波区域的几何关系,并建立了球-地双基地雷达云雨杂波空间几何模型,给出了基于云雨杂波反射特性、杂波的幅度起伏、杂波的频谱分布以及雷达系统参数的球-地双基地雷达杂波建模方法,导出了球-地双基地雷达在指定距离门内云雨杂波模型的表达式,最后仿真分析了球-地双基地雷达云雨杂波的距离方位维杂波强度和距离-多普勒二维谱,为后续球-地双基地雷达云雨杂波区域目标检测问题的研究提供了仿真数据和理论基础。     

双基地雷达脉冲追捕法—时空结合滤波法

双基地雷达需要一个这样的接收系统,它在每一瞬间都准确地盯住变化着的由发射脉冲照射区域,以捕捉目标回波和抑制不需要的虚警。本文讨论利用阵列天线的时空结合滤波法所必需的信号处理的各种不同实现途径。     

基于子空间投影的双基地地波超视距雷达直达波抑制方法

双基地地波超视距雷达采用岸基阵列发射正交频率编码信号,舰载单根全向天线接收回波信号.由于发射站全方位辐射能量以及接收平台运动,不能直接采用已有的如发射置零、旁瓣对消等技术来抑制直达波.该文结合该雷达特点以及自适应置零技术,提出基于子空间投影的直达波抑制方法并对其性能进行分析.该方法利用接收端等效信号构造直达波子空间的正交投影矩阵,对接收信号进行投影,从而抑制直达波干扰.仿真和实测数据结果表明,该方法能对直达波干扰进行有效抑制.     

用于空间飞行器动态成像采用卫星波形的双基地SAR

给出一种天基双基地合成孔径雷达(BSAR)的概念,其拓扑结构为卫星机会发射机、固定接收机和运动目标。推导出运动学矢量方程并描述了采用巴克相位编码调制(BPCM)的BSAR信号数学模型。经证实,BSAR信号形成与图像重构可被分别理解直接投影运算和横向投影运算。通过对投影算子基本图像重构过程进行泰勒扩展,包括相位校正,定义了傅里叶变换距离压缩和傅里叶变换方位压缩。通过数值实验验证了导出的数学模型。     

机动式双基地地波OTH雷达的若干关键技术研究

高频地波超视距(OTH)雷达在海上具有超视距空海探测能力，同时还具有反隐身、抗反辐射导弹等特点，目前地波超视距雷达正朝舰载和双／多基地组网方向发展。从舰载地波超视距雷达、稀布阵综合脉冲孔径雷达和双／多基地雷达的基本原理出发，对机动式双基地地波超视距雷达的多项关键技术进行了研究，并指出了未来的技术发展方向。     

机载视频合成孔径雷达成像技术研究

机载视频合成孔径雷达(ViSAR)工作在太赫兹波段,具有5 Hz以上的无孔径交叠成像帧率。其采用一发四收系统架构,具备合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)和干涉合成孔径雷达(InSAR)测高等功能,兼具光学传感器成像速度快以及微波雷达环境与气候适应性好等优势。论文介绍了机载视频合成孔径雷达研究进展,实验表明,其成像分辨率优于0.2 m,合成孔径时间可缩短至0.2 s。利用阴影信息可以对运动目标(如卡车等)进行检测,结合传统的GMTI与InSAR技术,实现对复杂运动目标的成像、跟踪和定位。     

A Multistatic GNSS Synthetic Aperture Radar for Surface Characterization

Bistatic global navigation satellite system (GNSS) radar has received increased attention in recent years within both the radar and GNSS communities. In this paper, the traditional bistatic GNSS radar and bistatic synthetic aperture radar (SAR) concepts are fused into a more generic multistatic GNSS SAR system for surface characterization. This is done by using the range and Doppler processing techniques on signals transmitted by multiple satellites to determine the angular dependence of the surface reflectivity. The method has also been tested experimentally, and the results are presented.      

Capabilities of Dual-Frequency Millimeter Wave SAR With Monopulse Processing for Ground Moving Target Indication

Ground moving target indication (GMTI) for synthetic aperture radar (SAR) provides information on nonstatic objects in radar imagery of a static ground scene. An efficient approach for GMTI is the use of multichannel SAR systems for a space- and time-variant analysis of moving targets. This allows the indication, correction of position displacement, and estimation of radial velocity components of moving targets in a SAR image. All three steps are possible due to a determinable Doppler frequency shift in the radar signal caused by radial target movement. This paper focuses on the millimeter wave (mmW) SAR system MEMPHIS with multichannel amplitude-comparison monopulse data acquisition and the ability to use carrier frequencies of 35 and 94 GHz simultaneously, making it a dual-frequency SAR. This paper includes mmW-specific SAR GMTI considerations, an adaptive algorithm to collect velocity and position information on moving targets with mmW monopulse radar, and a discussion on GMTI blind speed elimination and target velocity ambiguity resolving by dual-frequency SAR. To determine the capabilities of both, system and algorithm, three large-scale experiments with MEMPHIS in different environments are presented     

Improving Coherence of Complex Image Pairs Obtained by Along-Track Bistatic SARs Using Range–Azimuth Prefiltering

An along-track interferometric synthetic aperture radar (SAR) can be used for ground moving target indication (GMTI) by comparing two SAR images obtained at different observation times. Different geometries of the two observations bring the decorrelation noise, which will degrade the detection performance. For bistatic SARs, the decorrelation theory is quite different from that for monostatic ones. This paper deals with the coherence between two complex SAR images formed by two along-track bistatic SARs with different baseline lengths. Using the single scattering model, the coherence between the two echoes collected by the two receivers is investigated, and the full-coherence conditions are derived. Then, a new method based on range-azimuth prefiltering is proposed to improve the coherence of complex image pairs. As the precise prefiltering is complicated, its three approximate implementations are given. The effects of prefiltering on SAR images are also analyzed. Finally, simulation results validate the effectiveness of the proposed method.     

基于二阶Keystone变换的双站前视SAR成像算法

由于回波信号具有剧烈的二维耦合和距离徙动特性,相比传统的单站合成孔径雷达(SAR)而言,双站SAR数据的成像处理更具有挑战性,双站前视SAR则更是如此。由于没有解决距离徙动的空变性和高阶距离-方位耦合,导致目前现存的成像算法效果较差,成像范围也受到较大限制。针对上述问题,文中提出了一种基于二阶Keystone变换(KT)和改进的非线性调频变标(NLCS)方法的成像算法。首先,利用线性距离徙动矫正去除线性距离徙动和多普勒中心频率;然后,采用二阶KT来补偿距离弯曲;最后,采用改进的非线性调频变标方法用于均衡不同点目标方位空变的多普勒调频率。仿真结果证明了该算法的有效性。     

机载平行等速双基SAR的极坐标格式成像算法

平行等速双基SAR是指收发平台速度大小和方向均相同的双基SAR系统,该构型具有广阔的应用前景。在此将传统适用于单基地SAR成像的极坐标格式算法（PFA）加以改进,使之适用于平行等速双基SAR成像处理。由于收发异置,回波信号在接收平面和发射平面的斜距几何关系比较复杂。为了便于后续的二维插值操作,用一个新的几何模型来描述收发平面上斜距的关系。该算法具有传统PFA算法的操作简单,易于实现的特点。最后通过仿真数据的成像处理对该方法进行了验证。     

稳健的多通道SAR/GMTI通道盲均衡算法

对于实际的多通道合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）系统,各接收通道响应之间不可避免地存在着一定程度的幅度和相位误差,为了得到较为满意的地面动目标显示（Ground Moving Target Indication,GMTI）性能,通常都会在杂波抑制之前对通道间的幅度相位误差进行有效地校正.本文在基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法基础上,结合降维处理技术及中值估计方法,提出一种稳健的多通道SAR/GMTI通道盲均衡算法.实测数据实验结果表明：与原通道盲均衡算法相比,本文所提算法不但收敛速度快,而且算法的有效性不受样本集中目标信号的影响.     

Motion measurement errors and autofocus in bistatic SAR.

This paper discusses the effect of motion measurement errors (MMEs) on measured bistatic synthetic aperture radar (SAR) phase history data that has been motion compensated to the scene origin. We characterize the effect of low-frequency MMEs on bistatic SAR images, and, based on this characterization, we derive limits on the allowable MMEs to be used as system specifications. Finally, we demonstrate that proper orientation of a bistatic SAR image during the image formation process allows application of monostatic SAR autofocus algorithms in postprocessing to mitigate image defocus.