基于单脉冲雷达和差通道多普勒估计的前视成像

单脉冲测角技术用于扫描雷达前视成像可有效提高图像的清晰度,但单个脉冲对同分辨单元多目标测角时会发生角闪烁现象,造成图像模糊.该文提出了一种基于单脉冲雷达和差通道多普勒估计的前视成像算法,利用目标和平台之间相对运动引起的多普勒梯度差异实现同分辨单元内不同方向目标的分离,然后在多普勒域采用和差比幅测角(SDAC)技术测量目...     

雷达导引头单脉冲前视成像技术研究

在前视条件下,合成孔径雷达(SAR)成像技术因距离-方位耦合成像质量急剧下降。对此,文中提出一种单脉冲成像方法,该方法将距离高分辨技术与单脉冲测角技术相结合,利用脉冲压缩实现距离维高分辨,并用单脉冲测角技术实现不同距离单元强散射点的方位维高分辨,能有效弥补SAR成像技术在前视成像领域的不足。相对实波束成像,单脉冲成像能有效改善图像质量,仿真实验验证了这一结论。     

信噪比未知时不可分辨目标的单脉冲角估计

针对单脉冲雷达可能跟踪多个不可分辨的目标这一背景,提出了一种利用估计的信噪比对不可分辨目标进行单脉冲角估计的方法.该方法在雷达系统设计上需要提高接收机带宽和AD采样率,根据多目标的信号检测结果选择目标回波的样本点数据估计信噪比.文中给出了实现多个目标单脉冲角度估计的具体步骤.通过计算机仿真分析了角估计的统计性能,表明该方法能够有效地对单脉冲雷达分辨单元内的多个目标进行角度分辨.     

基于极大似然估计的高分辨雷达测角方法

研究了高分辨雷达的测角方法:在介绍单脉冲测角原理的基础上,建立了宽带高分辨雷达角度估计模型,推导了目标偏角与回波信号的联合概率密度函数;提出了基于极大似然估计的宽带雷达测角方法,通过采用迭代算法交替更新目标偏角和回波信号,实现了目标偏角和回波信号的联合估计,并给出了目标偏角估计精度的近似克拉美罗界。仿真比较了该方法与传统窄带雷达测角方法的估计性能,结果表明,本方法的测角精度优于传统窄带测角方法,且在信噪比一定的条件下目标距离单元数越多,测角的均方根误差越小。仿真验证了该角度估计方法是渐近无偏的,估计误差方差小于传统窄带测角方法,且随距离单元数增多而减小。     

基于对角差信号的单脉冲雷达二维角估计新方法

传统单脉冲雷达具有方位、俯仰二维角度的测量能力,其角度分辨率取决于天线波束宽度,对主波束宽度内的双/多目标不具备分辨能力。为了提高传统单脉冲雷达测角分辨能力,提出一种新的单脉冲雷达系统结构,巧妙地提取和利用了雷达对角线差通道的接收信号,通过建立新的雷达观测方程,提出了四通道单脉冲联合测角新方法,一次脉冲测量即可同时获得两个目标的角度信息,推导了二维单脉冲角估计的解析表达式。新方法计算量少,工程易实现,可使单脉冲雷达的角度分辨率至少达到波束宽度的三分之一,显著提高了单脉冲雷达的角度分辨能力。在不同信噪比和两目标回波功率比条件下,对新方法进行了仿真分析,验证了方法的有效性。     

平面阵线性约束自适应单脉冲测角算法

平面阵单脉冲测角具有方位、俯仰二维方向信息耦合的特点,需要利用二维单脉冲信息联合进行角度估计。本文基于最大似然单脉冲测角算法,采用线性约束自适应波束形成方法,将二维角度联合估计简化为一维角度估计,具有较好的可实现性。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

数字阵列雷达方位超分辨角度估计的仿真

基于幅度比较单脉冲方法的测角局限性,采用先进的阵列超分辨测向技术MUSIC算法,对处于同一距离门和频率门的2个目标,在纯噪声背景和杂波背景下进行了波达方向(DOA)估计,对不同的信噪比和目标进入角度,仿真了目标的分辨情况并计算了DOA角度估计的精度,证明了机载雷达方位超分辨角度估计可以较好地实现落入清晰区或者副瓣杂波区目标的角度分辨与精度估计,但是对目标的信噪比和进入角度有一定的要求.     

抗舷外有源诱饵方法研究

以单脉冲测角系统为对象,从估计目标到达角（angle of arrival, AOA）的角度研究了如何对抗舷外有源诱饵干扰的问题. 首先,建立舷外有源诱饵形成质心干扰条件下的信号模型,并分析目标和舷外有源诱饵干扰回波的统计特性. 在此基础上,提出了两种目标AOA的估计方法:改进的最大似然角度估计方法和矩估计角度估计方法. 最后,通过蒙特卡洛仿真实验分析子脉冲数N、信干比（signal-to-interference ratio,SIR）和信噪比（signal-to-noise ratio,SNR）等因素对所提方法估计性能的影响. 利用本文方法研究目标AOA概率分布函数的渐近统计特性,并与其他文献方法的算法复杂度以及克拉美罗下界（Cramér-Rao lower bound, CRLB）进行了性能对比,结果表明:目标AOA概率分布函数渐近服从于高斯分布特性,且随着子脉冲数N、SIR和SNR的增大,本文所提方法的估计性能越来越接近CRLB平方根. 理论分析和仿真实验验证了本文所提方法的可行性.     

基于高分辨距离像的单脉冲角跟踪技术

 本文针对宽带毫米波雷达角跟踪中的角闪烁问题 ,提出了所谓基于高分辨距离像的单脉冲测角新算法 ,该算法根据单脉冲雷达原理 ,在测角之前首先对目标回波信号进行一维成像处理 ,然后以距离像作为单脉冲比幅信息 ,得到目标各距离单元的角度位置 ,经过一定的平滑处理 ,最后得到目标的径向几何中心的空间角度 .仿真实验表明该算法可以大大提高单脉冲雷达的角测量精度.     

一种基于相关系数的目标角度估计算法

实际应用的波达角估计算法主要有最大似然估计、比幅和超分辨等。文中在深入分析这些算法的基础上,提出了一种新的角度估计算法,称之为相关角度估计算法。理论研究和仿真分析表明：相关角度估计算法更易于工程化,相对于比幅法有更高的角度估计精度,比最大似然估计具有更小的计算量,比超分辨测角估计更高,计算量更小。     

宽带单脉冲跟踪雷达的最大熵测角新方法

为抑制单脉冲雷达的测角闪烁,本文提出宽带单脉冲跟踪雷达的最大熵测角新方法.文中分析了由于差波束方向图调制引起的回波谱展宽现象,证明了目标角运动中心与谱展宽程度和波形熵之间的关系,提出基于最大波形熵搜索的目标角度估计方法,并给出了改进的最大熵测角步骤以降低计算量.与现有的高分辨体制下的角度估计方法相比,本方法具有更强的角闪烁抑制能力.仿真结果说明了本方法的有效性.     

一种基于Gibbs抽样的多信号源分辨方法

对落在同一距离单元、同一波束内且多卜勒参数相近的多个目标回波,常规单冲雷达是难以区分的。本文提出一种分辨多个信号源的新方法,即采用Gibbs抽样方法对多信号源进行角估计,利用最小描述长度(MDL)准则检测信号源数目。仿真结果证实所提方法对多信号源的分辨是有效的,如当目标信噪比为20dB、目标数为2个时,可达100%的分辨。     

雷达导引头单脉冲成像研究

传统的SAR成像、DBS成像等方式对角度的要求较高,若要成出目标的雷达图像,所需时间长,弹体的轨迹也较为复杂。文中将单脉冲测角技术与距离高分辨技术相结合,对目标在静止和运动时的成像情况进行了分析,验证了目标在该种状态下单脉冲成像的可行性。     

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。     

非相干干扰目标分辨的计算机仿真

分辨角是非相干干扰的重要性能指标之一。在介绍单脉冲雷达角跟踪系统工作原理的基础上,建立了单脉冲雷达对同一波束内两目标测角特性的模型。通过计算机仿真,分析了雷达分辨目标的原理,给出了分辨角的计算方法。计算机仿真结果表明,当能量比为1时,分辨角约等于波束半功率宽度。当能量比不为1时,没有明显的目标分辨时刻,天线逐渐向能量大的目标偏转并对准目标。