多维波形编码信号大测绘带成像

提出一种基于MIMO-SAR(Multiple-Input Multiple-Output Synthetic Aperture Radar)体制的多维波形编码大测绘带成像的方法.首先介绍了多维波形编码信号.在信号发射过程中,利用俯仰阵列进行波束形成,控制波束方向使其在不同子脉冲时间内照射不同子测绘带,通过适当的参数设计可以将远近不同场景回波时间限定在一小段时间范围内.由于各子测绘带回波信号混叠导致了距离模糊,利用俯仰方向阵列天线进行数字波束形成解距离模糊.该方法实现的大测绘带是连续的,克服了传统方法中利用俯仰波束实现宽测绘带存在盲区的缺陷.同时该方法具有灵活的功率分配能力和多距离分辨能力.克服了传统大测绘带成像中回波能量偏低的缺点,同时也突破了传统成像过程中单一分辨率的不足.     

基于多维编码信号星载MIMO-SAR的回波分离方法

针对基于常规距离向DBF接收技术的回波分离方法存在数据量大的缺点和基于SCORE技术的分离方法受地形影响导致回波接收增益损失严重的问题,提出了一种结合距离向子阵SCORE技术和空时后处理的MIMO-SAR回波分离方法,它不仅可以降低星载SAR系统的数据率,还能减小SCORE技术中接收增益的损失;该方法还保留距离向部分多通道信息,利于其他模式的应用以及工程的实现。仿真结果验证了该方法的有效性,同时其分离效果好于基于SCORE技术回波分离方法。     

基于遗传算法的MIMO雷达离散频率编码波形设计

针对MIMO雷达体制的离散频率编码波形设计问题，给出了一种采用遗传算法对频率编码序列的选取进行优化组合的方法．首先对波形设计的代价函数进行了改进，然后针对离散频率编码的特点，对遗传算法的选择、交叉、变异算子进行了设计，最后对设计结果进行了分析．结果表明，该方法要优于模拟退火算法．     

基于Costas编码脉冲串的低截获声呐波形设计方法

针对声呐低截获波形设计,提出了一种基于有限域理论的Costas编码脉冲串跳频信号构建方法。该方法根据整数集合生成有限域的充分性定理和有限域中本原元的存在性定理,在给定素数p的条件下,构造了包含p个元素的有限域,给出了该有限域中本原元的求解方法以及递推公式,该方法可以通过大数值模除运算来构造高阶次Costas阵列。实验结果表明,基于有限域理论的Costas编码脉冲串跳频信号具有较小的非循环互相关系数和"图钉"状的模糊度函数,具有好的多普勒频率分辨率和时延分辨率,对于低截获声呐设计具有重要的实用价值。     

一种实时复杂波形合成系统的设计与分析

用一个信号源实时地产生多路通信信号的合成波形在信号产生领域是一个比较困难的问题．对此提出了一种基于软件化思想而设计的复杂波形合成系统，该系统以DSP DDS为主要结构，能够合成多路复杂可变的通信信号，具有控制的灵活性和广泛的适用性.     

脉冲超宽带系统中波形设计方法的分析与比较

为了满足日益增长的对高速多媒体通信的需求,同时实现终端的小型化、节能化和低成本的目标,脉冲超宽带技术成为近年来研究的热点,而对发射脉冲波形的选择则是脉冲超宽带系统成败的关键因素之一.本文首先给出了脉冲超宽带系统中的脉冲波形需要满足的五点要求以更好地评价脉冲波形的好坏.然后,介绍了几种经典的波形设计方法及一种新型的基于正交展开的正交波形设计方法,并以M eyer正交小波为例对这一正交展开方法进行说明.最后,分析了上述方法对于五点要求的满足情况并得到各自的计算复杂度,结果表明正交展开方法可以通过适当的计算复杂度较好地满足对脉冲波形的所有要求.     

颜色编码三维测量系统参数分析与设计

依据三角测量原理，建立了一种三维物体形状测量系统，并对系统的参数进行了分析与设计,该测量系统利用颜色编码技术和数字投影技术实现了三维测量．只需摄取一幅图像就可以获得可视面形全部的三维信息，非常适合于高速、实时在线测量．     

联合优化方向图合成与频谱兼容的MIMO雷达波形设计

多发射-多接收雷达发射方向图合成是当前波形设计和合成问题的热点,其目的在于实现将发射能量聚焦在感兴趣的空域方向上.而在复杂的电磁环境中,还必须兼顾考虑在拥堵频段上的频谱兼容性和灵活性,避免影响邻近频段通信系统传输性能.该文提出算法设计MIMO雷达发射波形向目标空域聚焦能量的同时,避开拥堵频段的频率范围.即针对发射波形在...     

下一代高效导航卫星信号频谱分析与波形优化

为了使连续相位载波调制的导航卫星信号具备更高的频谱利用率并利于锁相环结构对其捕获与跟踪,在深入分析调制信号频谱的基础上,对导航卫星信号进行了波形优化设计,分别给出了近似重构和解析构造两种方法,仿真结果表明用优化后的波形所调制的导航信号具备更好的功率谱分布,从而更适合下一代全球导航卫星系统.     

脉内聚束SAR方位高分辨率宽测绘带成像

针对星载合成孔径雷达(SAR)方位高分辨与宽测绘带之间的矛盾,提出脉内聚束SAR模式实现高分辨宽测绘带成像．建立了脉内聚束SAR模型,分析了脉内聚束SAR回波信号特性,得出脉内扫描技术会导致不同方位子场景上散射点相互叠加引起距离模糊的结论．针对该距离模糊,利用俯仰维多孔径进行空域滤波解模糊;并分析了地形起伏对成像结果的影响．脉内聚束SAR利用脉内扫描获得更长的合成孔径,以此实现高的方位分辨率; 同时在采用低脉冲重复频率的情况下,获得宽测绘带,从而实现了高分辨宽测绘带成像．仿真实验结果验证了该方法的有效性．     

Wideband MIMO Radar Waveform Optimization Based on Range Profile

Aiming at the signal bandwidth design problem for multi-target imaging task, a kind of multiple input multiple output (MIMO) radar waveform design method is proposed. At first, the closed-loop feedback between the range profile and the signal bandwidth, which can design the minimum bandwidth of a transmitting signal that can distinguish each scatterer of the target in range direction, is established. Then, considering the request of beam pattern and the bandwidth limitation, a waveform optimization model is established and solved. Therefore, the multi-target observation and the dynamic adjustment of the signal bandwidth are accomplished. In the end, the simulation results prove the performance of the algorithm in a low SNR circumstance.     

MIMO radar waveform design in the presence of clutter and colored noise

The existing MIMO radar waveform design methods only deal with the optimization of radar waveform with the presence of clutter or colored noise, and unfortunately can not get the optimal waveform with the scenario when the clutter and colored noise coexist, which is more realistic in practical applications. To address this problem, a novel MIMO radar waveform design method based on mutual information in the presence of clutter and colored noise is proposed. The proposed scheme considers the influence of the target's response, clutter and colored noise on the optimization of the radar waveform. The mathematical expression for the transmit waveform matrix is achieved by theoretical derivation. What is more important, an optimal pairing of the eigenvectors of the target, clutter and colored noise is given and the power allocation for each antenna is optimized by the water-filling method. Simulation results show that when the total transmit power is 10dB, the proposed method's MI is 8bit and 4bit more than that of the general water-filling method and the method which only considers the pairing of the target's response and noise, respectively.     

毫米波小斜视SAR垂直航向运动分析与补偿

In millimeter wave high resolution SAR imaging, the existing squint SAR cross-track motion compensation algorithm brings into a phase error of more than π/4 during the imaging process. The phase error would worsen the compensation effect. This paper transforms the squint slant range with the motion error into the side-looking slant range. We adopt the side-looking cross-track motion compensation algorithm to cross-track motion compensation. The proposed algorithm works well on the millimeter wave real data in the 10° squint angle and the results are better than those obtained by existing algorithms in the same squint angle.     

MIMO波束形成通信系统有效容量分析简

Effective capacity describes the rate upper bound of the communication system under the quality of service(QoS) limitation. While the foregoing performance analysis focuses mainly on the single input single output and multiple input single output systems, this paper considers the effective capacity of the multiple input multiple output(MIMO) beamforming scheme. Given that the modulation(M-QAM or M-PSK) is restricted, we investigate the representative transmission scheme of MIMO beamforming: maximal ratio combining transmission, for which the closed-form formula of effective capacity is derived. Simulation results not only demonstrate the effectiveness of our performance analysis, but also show the relationship between effective capacity and average signal-to-noise ratio as well as the relationship between effective capacity and QoS parameter for various antenna configurations.     

MIMO雷达正交相位编码信号的代数设计方法

针对多输入多输出雷达正交相位编码波形设计中数值优化方法计算量和存储量较大、效率较低的问题,提出一种代数理论设计方法．首先利用逆归约相乘法求解产生序列族所需的多项式;然后构造以该多项式为特征多项式的线性迭代方程,并通过线性移位寄存器求解而获得序列族;最后将该序列族映射为信号码集从而完成波形设计．仿真结果表明,该方法设计的波形恒模,并且具有低的自相关峰值旁瓣电平和互相关峰值电平．与数值优化方法比较,码集序列数量大,波形产生速度快．     

基于深度学习的星载SAR工作模式鉴别

针对传统星载合成孔径雷达（SAR）工作模式反演方法在识别准确率和时效性上存在局限性的问题,根据SAR信号的特点,提出基于一维卷积神经网络的星载SAR工作模式识别模型.该模型以星载SAR信号脉冲峰值幅度作为输入,利用卷积神经网络的自主学习和模式识别能力,避免了传统方法的人为影响因素,能够学习原始信号更具有代表性的特征,最终实现星载SAR工作模式的有效识别.在设计一维卷积神经网络结构时,参考了现有性能较优的卷积神经网络,根据网络训练过程中准确率和损失值的反馈,调整设置了较优的参数以训练得到具有良好识别性能的模型.基于仿真数据的对比实验表明,该模型相较于传统反演方法具有更高的识别准确率,同时对于主旁瓣信号和不同侦收条件均具有较优的鲁棒性和抗噪性.     

条带合成孔径雷达成像的DJ-PGA修正算法

用于解决条带SAR成像自聚焦问题的DJ-PGA算法,因没有选取有利于相位误差估计的全部强点目标,以及未能对数据进行自适应加窗处理,致使在处理实测数据时会出现相位误差估计不准,造成图像聚焦效果不一致的问题.针对上述问题,该文提出了DJ-PGA修正算法,并对其进行了详细阐述.通过对文中所给出的不同算法Etna火山口实测数据条带SAR成像仿真图分析可以看出,修正PGA算法对实测数据具有更强的适应性.     

国外合成孔径雷达卫星发展趋势分析

合成孔径雷达(SAR)卫星能克服云雾雨雪和夜暗条件的限制对地面目标成像,可全天时、全天候、高分辨率、大幅面对地观测,这对于观测长年受云覆盖的地区尤为重要。在军事侦察、军事测绘及诸多民用领域可发挥重要作用,近年来受到世界各国高度重视并得到迅速发展。     

基于GPS信号的双基地SAR成像方法研究

对基于导航信号的合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）成像方法进行了研究,主要是在星载一机载双基地配置情况下,利用GPS（global positioning system）卫星信号作为照射源,机载接收机接收点目标回波,通过距离向和方位向的压缩处理进行点目标成像。不同于线性调频信号,导航信号是扩频信号。研究了该信号的距离压缩方法,并给出一种方位压缩的实用方法,较好地达到方位压缩效果：利用Matlab工具进行了多点目标回波和成像算法的仿真。仿真结果表明：利用导航信号可以构成双基地SAR成像系统。