假多普勒频率干扰方法研究

针对现代机载脉冲多普勒(PD)火控雷达普遍采用数字式信号处理检测目标参数,提出一种应用于机载有源自卫干扰机的假多普勒频率十扰方法来破坏其目标参数的检测;介绍了机载PD雷达采用的线性调频发射信号,并阐述了基于该发射信号数字式信号处理检测目标速度的原理;设计了假多普勒频率干扰的数学模型和产生方法,并分析了干扰选择的有效范围...     

基于封闭式鲁棒中国余数定理的两目标距离估计算法

工作在高脉冲重复频率（Pulsed Repetition Frequency, PRF）模式下的脉冲多普勒（Pulse Doppler, PD）雷达具有复杂气象杂波和强地杂波背景下检测运动目标的能力,但是远距离目标检测存在距离模糊问题。传统的解距离模糊算法大都采用参差重频模式下的中国余数定理（Chinese Remainder Theorem, CRT）,但是由于多目标的视在距离与目标的对应关系事先未知,对基于中国余数定理算法进行距离估计带来困难。该文提出一种基于封闭式鲁棒中国余数定理的两个目标距离估计的方法,该方法无需考虑视在距离与目标的对应关系,在视在距离存在误差的情况下,利用封闭式的简单解析方法快速准确地重构出两个目标的真实距离。理论分析和仿真结果表明,该文所提方法可以高效地实现高PRF雷达两个远距离目标的距离估计。      

基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测

频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在检测运动目标时,由于发射阵元间的频率偏移与目标的速度耦合,因此在慢时间维出现严重的多普勒扩展,进一步造成各接收通道的信号能量无法相干累积,极大降低了系统的检测性能。针对此问题,该文提出一种基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测算法。首先建立了FDA-MIMO雷达运动目标的回波模型,分析了频偏带来的多普勒扩展问题;然后在给出最大似然接收机模型的基础上,提出一种基于插值滤波的重采样算法来补偿FDA-MIMO雷达在检测运动目标时引起的多普勒扩展。仿真结果表明：该文所提算法在抑制多普勒扩展的同时,能够补偿子目标回波在距离维的跨单元走动,实现信号能量的相参累积。     

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.     

多普勒信息辅助的网络化雷达融合检测

相比于单部雷达系统,空间分置的网络化雷达由于空间分集、频率分集等优势,通常具备更优的探测性能。当前基于网络化雷达系统的融合检测方法大多仅依据目标回波幅度信息,未考虑相参雷达系统能够获取的多普勒信息对融合检测的增益。直观地,网络化雷达系统中不同雷达观测到目标的空间位置与径向速度应当满足一定的物理约束,利用该额外信息应当能够提升目标与虚警的可分性。基于此,该文提出了多普勒信息辅助的网络化雷达融合检测算法：首先利用多雷达站对同一目标角度与多普勒速度观测的耦合性构建观测间需要满足的约束不等式组,然后基于运筹学中两阶段法对该不等式组是否有可行解做出判断,进而对目标是否存在做出判决。仿真实验表明,所提算法能够有效提升网络化雷达系统的融合检测性能。同时,该文还针对所提算法分析了雷达布站位置及目标位置对融合检测性能的影响。     

基于冗余思想的PD雷达解距离模糊算法

为了解决距离模糊的问题,脉冲多普勒(PD)雷达采用多重脉冲重复频率(PRF)的工作方式,解模糊最常用的算法是中国余数定理法,但在有测量误差时,解模糊的结果误差会很大.本文阐述了基于冗余思想的一种解模糊算法,由于只计算各重视在距离与基准视在距离间的方差,使参照值相应增多,可能错解的表值组合大大减少,从而提高了目标识别的精度.     

基于多普勒谱特征的海杂波背景下小目标检测

海杂波中的小目标检测是雷达信号处理中较为复杂的问题之一。该文在分析海杂波多普勒谱特性的基础上,提出了基于联合瑞利分布的海杂波多普勒谱统计模型和描述多普勒谱扩展程度的波形熵特征,并给出了海杂波背景下的小目标检测算法。基于加拿大IPIX雷达实测数据的检测结果,证实了文中算法的有效性。     

无源雷达多普勒谱分析实现动目标检测的方法

该文提出了基于多普勒谱分析的无源相干雷达(PCR)运动目标检测的方法,将雷达系统接收到的外辐射源连续波信号分段并等效成脉冲串信号,利用脉冲压缩和多普勒处理技术对目标进行检测及定位。该方法以脉冲多普勒(PD)雷达的理论为基础,说明了匹配滤波时连续波信号可以划分成脉冲串信号等效处理,对应给出了无源雷达信号分段及多普勒谱分析的具体方法。文中还详细推导了该方法与传统的计算互模糊函数(CAF)方法之间的数学联系,确立了分段参数的设置准则,在几乎不影响目标积累增益的前提下,计算效率可提升103 ～105 倍。仿真数据和实测数据分别验证了该方法的有效性。      

跳频脉冲雷达目标的距离—多普勒成像

该文采用跳频脉冲信号作为成像雷达信号形式,研究了一种雷达等效转台目标距离－多普勒成像的新算法。与常规步进频率雷达傅里叶变换成像算法相比,该算法具有多普勒不模糊范围大的特点,因而克服了步进频率雷达成像算法容易发生多普勒混叠的缺点。计算机仿真结果表明了该算法的有效性。     

跳频脉冲雷达目标的距离-多普勒成像

该文采用跳频脉冲信号作为成像雷达信号形式,研究了一种雷达等效转台目标距离-多普勒成像的新算法。与常规步进频率雷达傅里叶变换成像算法相比,该算法具有多普勒不模糊范围大的特点,因而克服了步进频率雷达成像算法容易产生多普勒混叠的缺点。计算机仿真结果表明了该算法的有效性。     

一种稳健的机载雷达杂波多普勒参数估计方法

基于杂波多普勒分布(DDC)模型,该文研究了杂波协方差矩阵的特征值能量分布特点,提出了一种稳健的机载雷达杂波多普勒参数估计方法。该方法对杂波多普勒中心估计的精度和现有常见方法可比拟,而对杂波谱宽估计的精度优于现有常见方法,尤其适用于机载雷达运动目标检测(MTD)等实际应用背景下数据样本较少的情况。仿真实验证明了该方法的有效性。     

一种基于OFDM-LFM信号的PD雷达解模糊方法

为了解决线性调频脉冲多普勒雷达的距离模糊和速度模糊问题,采用了高脉冲重复频率的方式发射正交频分线性调频脉冲信号,并给出了一种用于解模糊的回波数据重排方案。这种重排方式可以解决最大无模糊距离和最大无模糊速度之间的矛盾,对重排后得到的数据矩阵进行脉冲压缩、动目标检测,最终得到的峰值可无模糊地体现目标的距离和速度。仿真结果证明了所提方法的有效性和可行性。     

一种基于多普勒信息的雷达目标跟踪方法

机载预警雷达采用脉冲多普勒体制,具有良好的低空探测性能,但其存在不可忽略的多普勒盲区问题。在目标跟踪的过程中,该盲区容易造成目标中断和重起批。针对多普勒盲区条件下的目标连续跟踪问题,文中提出了一种基于多普勒预测的扩展卡尔曼滤波算法(Doppler Prediction EKF,DP-EKF),该方法将多普勒盲区的先验信息并入到扩展卡尔曼滤波算法中,通过状态预测判断目标在未来时刻是否落入多普勒盲区,从而自适应地调整跟踪滤波规则,解决多普勒盲区条件下目标连续跟踪问题。仿真结果表明,该算法对于运动模型已知的航迹不连续目标具有较好的跟踪效果,能够维持其航迹的连续性。     

一种新的双基地MIMO雷达快速多目标定位算法

针对双基地MIMO雷达目标定位问题,该文提出一种基于三阶张量分解的快速多目标定位算法。该算法首先将匹配滤波输出转化为三阶张量,并对其进行降维预处理,然后利用交替最小二乘(ALS)算法估计收发阵列流型矩阵和多普勒矩阵,最后通过谱估计算法恢复目标收发角和多普勒频率。同时利用线性搜索加快ALS算法的收敛速度。与现有算法相比,该算法避免了2维谱峰搜索和协方差矩阵估计,得到的目标三参数自动配对,不仅提高了估计性能,而且有效降低了运算量和存储量。仿真结果证明了所提算法的有效性和优越性。     

前视阵高速雷达空时处理方法研究

多普勒严重模糊,训练样本有限是高速平台雷达面临的重要问题,协方差矩阵估计误差以及目标约束误差将使处理器性能严重下降。针对上述问题,该文对前视阵杂波自由度进行了研究,分析表明杂波特征谱与孔径带宽积、时宽带宽积以及空时耦合特性有关。该文提出基于主瓣区域空时多波束的鲁棒空时处理方法,首先通过空时多波束降低杂波自由度,然后利用多普勒区间约束的方法,提高了处理器的性能和系统鲁棒性。仿真实验证明了该文方法的有效性,当样本中存在目标信号时,该文方法相比传统固定约束矢量的方法输出信杂噪比性能平均提高5 dB左右。     

陆基雷达接收机采用PD体制的设计需求研究

针对采用脉冲多普勒(PD)体制的陆基雷达接收机在强重叠杂波条件下进行弱目标检测的应用背景,首先介绍了PD处理的原理;然后,重点分析了杂波重叠对接收回波模型的影响;最后,通过工程实例分析给出了提高陆基PD雷达近距离强杂波背景下弱动目标检测能力的有效措施:1)频率源的设计不建议锁相源体制,相位噪声关注范围扩展到MHz量级;2)瞬时无杂散动态范围指标需提高到75 dB;3)保证系统噪声系数恶化有限的前提下,尽量降低系统接收增益。     

脉冲压缩激光雷达多普勒补偿方法北大核心CSCD

激光雷达动目标引起的多普勒频移较大,无法有效进行脉冲压缩且距离与速度耦合严重,严重影响激光雷达动目标检测性能及测距精度,针对上述问题,本文提出一种多普勒补偿方法,该方法采用双频共轭处理求解速度模糊,然后对目标进行多普勒补偿,同时解决激光雷达动目标距离速度耦合及脉压性能问题,提高目标检测性能和测距精度。采用目标回波仿真数据进行实验,实验结果表明了本文方法的有效性。     

Keystone变换半盲速点效应的抑制和消除

Keystone变换可用于补偿运动目标在脉冲多普勒(PD)雷达相参积累时间内的线性跨距离单元走动,但在多普勒模糊情况下,常规Keystone变换实现方法会出现半盲速点效应。该文分析了半盲速点效应产生的原因,并介绍了已有的半盲速点效应消除方法。为减少运算量,首先提出一种半盲速点效应抑制方法,并在此基础上提出了一种新的半盲速点效应消除方法。新方法能够对感兴趣的某个多普勒模糊区间内的所有速度目标的线性距离走动较好地进行补偿,而运算量约为已有方法的50%。理论分析和仿真结果均证明了所提方法的有效性。     

基于角多普勒效应的自旋目标微动特征提取

携带有轨道角动量(OAM)的涡旋电磁(EM)波在雷达应用领域已经受到了广泛关注,利用涡旋电磁波,不仅可以观测到目标的线多普勒频移,还能够获取角多普勒频移信息。基于角多普勒效应,涡旋电磁波雷达具有检测垂直于径向运动分量的能力,可以实现对自旋目标微动特征的提取。首先,该文建立直角坐标系下角多普勒频移的参数化模型,给出了涡旋电磁波雷达、目标运动参数与角多普勒频移之间的定量关系描述。其次,当目标自旋轨迹垂直雷达视线(LOS)方向时,对获取的角多普勒频移信息进行分析,并提取了自旋目标微动特征。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性和分析的准确性。