基于RELAX预处理的米波雷达低角测高

米波雷达低角测高受到地面或海面多径反射的影响,测量精度很低。由于目标镜向反射波与直达波的多普勒频差很小,而其他非镜像多径反射波与直达波频差较大,因此可以利用RELAX算法逐一剔除多径反射波,而保留了对测高有利的镜像反射波。文中提出了基于RELAX算法消除多径反射波的匹配阵波束形成米波雷达测高新方法。对实测数据的测高结果表明,该方法的测量误差低于5%。     

对运动目标的单站无源定位技术研究

实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求.固定单站通过测量角度、角速度和多普勒频率变化率可实现对运动目标的无源定位,该方法对角速度特别敏感,测量精度要求很高.为此,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合某地面雷达对抗侦察系统,分析了其定位原理、测距误差和可观测性,给出了单次测距的计算机仿真结果和结论.仿真研究表明,通过增加相位差变化率信息降低了对角速度的高精度测量要求.     

雷达对抗侦察系统对运动目标的单站无源定位

实现对运动目标辐射源的单站无源定位是对新体制雷达对抗侦察系统的基本要求.文中在现有研究的基础上,提出了一种利用波达方向、相位差变化率、载波频率及多普勒频率变化率的单站无源定位方法,结合一种地面雷达对抗侦察系统,分析了其定位原理、测距误差和可观测性,最后给出了单次测距的计算机仿真结果和结论.     

抑制非直达波误差的高阶矩方法

加权线性最小二乘定位算法在直达波传播条件下具有良好的定位性能,但是,在测量误差是非直达波传播导致的非对称分布时,常规的处理方法因为未考虑测量误差的高阶矩信息,仍存在进一步改善的余地.本文提出了一种抑制非直达波测量误差的高阶矩算法,目前常用的测距定位算法仅是该算法在直达波传播环境中的特例.仿真实验表明,该方法能够较明显的抑制恶劣的非直达波传播环境对测距定位性能的不良影响.     

基于RLS横向滤波自适应抵消法的直达波抑制

直达波(收发天线耦合波、表面直接反射波)由于其具有很强的能量对近场瞬态测量系统--表层穿透雷达(SPR)目标回波信号造成了严重干扰。本文根据各测点直达波的强相关性,采用自适应抵消法去除直达波。处理结果表明自适应抵消法能够有效的抑制直达波,抑制了4ldB;提高目标回波的信干比(SIR),由.5.5dB提高到了6.2dB。同时该方法对直达波局部畸变以及幅度、时延的变化具有很强的适用性。     

岸-舰双基地波超视距雷达直达波抑制方法及性能分析

岸-舰双基地波超视距雷达采用岸基阵列发射、舰载单根全向天线接收,且各发射阵元所用载频不同。本文首先分析了该雷达直达波特性,分析表明直达波可看成来自特定距离、特定方位的干扰,具有特定的多普勒频率,据此提出时域、距离-方位域以及多普勒域直达波抑制方法。从运算量、处理增益、输出信干噪比等方面对三种方法的性能进行了分析,计算机仿真以及实测数据结果表明直达波抑制方法的有效性。     

基于RDNLMS的机载外辐射源雷达杂波对消

该文利用RDNLMS算法对消机载外辐射源雷达多普勒展宽的直达波、强杂波,推导了RDNLMS滤波器的传递函数,在此基础上提出一种非均匀多普勒频率抽取方法,在降低计算量的同时尽可能减小了因抽取带来的性能损失。该方法既能确保强杂波落在所抽取的多普勒频率上从而被有效对消,又能保证抽取间隔不致过大进而使较弱的杂波也得到适当的抑制。仿真实验表明:当对消阶数相同时,非均匀多普勒频率抽取方法比均匀抽取对消性能提高2.4 dB。     

一种抵消反射波干扰的新方法

本文介绍了利用三元传感器阵抵消反射波干扰的新方法.推导了抵消反射干扰后提取直达信号的表达式;讨论了阵元间距的选择,给出了阵元间距与出现方程无解的频率点之间的关系,给出了当直达信号是带限信号时的阵元间距应满足的条件.理论分析及仿真结果表明1.只要知道信号的到达方向,就可以从基阵的接收信号中完全消除反射波的干扰;2.阵元间距必须小于信号上限频率对应的半波长3.该方法的优点是可以消除未知传播方向的反射干扰.     

膛内运动弹丸微多普勒建模与仿真

针对太赫兹波段弹丸膛内轴向运动同时存在横向摆动产生的微多普勒现象不容忽略的情况,文中采用刚体运动学和传统多普勒分析相结合的方法,推导了其微多普勒数学公式和回波信号模型.通过仿真验证了理论推导的正确性,同时表明弹丸平动加速度会使微多普勒沿时变频率方向发生倾斜,其附加频率调制作用使提取的弹丸速度产生波动,为进一步研究微多普勒提取技术提供了理论基础.     

锯齿调频连续波建模与数值仿真

锯齿调频连续波由于测距精度高,在测距系统中有着广泛的应用.为了描述锯齿调频连续波多个调频周期中的频率和相位变化及跨越调频周期时的不连续性,结合具有一定周期性和不连续性的模数函数,推导了锯齿调频连续波的频率和相位的数学表达式,并进行建模及仿真.通过对频率与相位的微积分关系的推导解析地验证了数学表达式的正确性.数值仿真结果也表明:频率和相位的数学表达式满足微积分的关系,是频率与相位的正确的表达式,能够描述锯齿波调频在跨越调频周期时的不连续性.提出的锯齿调频连续波的多调频周期频率与相位表达式可为进一步研究锯齿调频连续波测距过程提供基础.     

基于二分搜索的宽带多普勒模型信号捕获方法

针对深空通信等超高动态低信噪比通信场景中,传统信号捕获方法存在着动态范围不足、精确度不够以及使用窄带多普勒模型导致对接收信号近似精确度不高的问题,提出一种基于二分搜索的接收端采样率调整方法。使用宽带多普勒模型对接收信号进行建模,并使用扫频余弦类信号进行多普勒频偏估计和定时估计,处理多普勒伸缩后的信号与本地信号采样率不匹配的问题。对所提方法进行同步性能仿真,仿真结果表明,所提方法采用正反扫频线性调频(UD-LFM)信号,能在信噪比为-49 dB、最大多普勒频偏为2 MHz的条件下,多普勒频偏估计误差小于400 Hz,定时估计误差不超过60 ns。相比不使用本文所提方法进行直接捕获,本文所提方法具有更高的捕获精确度以及更低的信噪比门限。     

相干多普勒测风激光雷达的频率估计算法

采用Welch谱估计结合自相关检测与能量重心法的频率估计算法,来提高淹没在噪声中的相干测风激光雷达多普勒信号频率估计的精度问题.通过将信号进行自相关预处理,然后由Welch谱分析获取功率谱进行频率的粗估计,最后由能量重心法进行频率校正来获取高精度的信号频率.仿真表明,本文算法有较低的平均绝对误差和均方根误差且性能稳定,...     

高动态多普勒频率估计及其Cramer-Rao界

用泰勒级数展开的形式表示高动态的多普勒频率参数,推导分析了对各阶频率参数估计的最大似然估计器(MLE)及其估计误差的Cramer Rao界;描述了最大似然估计器和扩展卡尔曼滤波器(EKF) 对各阶频率参数的估计模型;并以均方根估计误差和失锁概率为性能指标,通过对同一模拟的接收机高动态轨迹的跟踪估计,比较了两种不同估计技术的基本性能。     

基于DSP的高分辨SAR多普勒调频率的估算

高分辨合成孔径雷达(SAR)的实时成像系统应用广泛,但其实际运算量大.要满足实时成像的效果,就需采用信号处理能力很强的数字信号处理器.高分辨SAR实时成像系统信号处理部分由距离脉压、方位脉压及多普勒调频率估计等几个模块构成.针对实时高分辨SAR成像中的多普勒调频率模块的实现进行具体分析,并采用ADI公司的TS-201S处理器平台完成快速估算.     

一种改进的高动态QPSK信号解调算法

正交相移键控(QPSK)调制解调方式广泛应用于深空通信、数字卫星通信等高速系统中,高动态QPSK信号具有较大的多普勒载波频偏,针对现有的解调算法对QPSK信号频偏估计范围小、精度较低等问题,提出了一种改进的高动态QPSK信号解调算法。该算法利用基于Zoom-FFT的Quinn频率估计算法对载波频偏进行估计,将频偏估计分为粗估计和精估计两个过程,对估计所得频偏进行补偿后利用Costas环完成载波同步。在MATLAB中对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够实现对高动态大频偏QPSK信号的有效捕获,与传统的解调方式相比,该算法对载波频偏的估计范围更大,且具有更高的频偏估计精度和更好的误码性能。     

Joint angle and Doppler frequency estimation of coherent targets in monostatic MIMO radar

This paper discusses the problem of joint direction of arrival (DOA) and Doppler frequency estimation of coherent targets in a monostatic multiple-input multiple-output radar. In the proposed algorithm, we perform a reduced dimension (RD) transformation on the received signal first and then use forward spatial smoothing (FSS) technique to decorrelate the coherence and obtain joint estimation of DOA and Doppler frequency by exploiting the estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) algorithm. The joint estimated parameters of the proposed RD-FSS-ESPRIT are automatically paired. Compared with the conventional FSS-ESPRIT algorithm, our RD-FSS-ESPRIT algorithm has much lower complexity and better estimation performance of both DOA and frequency. The variance of the estimation error and the Cramer–Rao Bound of the DOA and frequency estimation are derived. Simulation results show the effectiveness and improvement of our algorithm.     

多普勒效应对雷电源辐射定位的影响关系研究

定位过程中考虑雷电辐射源运动所产生的多普勒效应这一因素，有助于提高定位结果的准确程度. 基于电磁波多普勒效应和阵列信号的波束形成算法，本文建立了多普勒效应对接收信号和雷电辐射源定位的数学模型，研究了雷电源的运动速度、运动方向对定位结果的影响，总结了多普勒效应对定位结果产生影响的变化关系. 仿真结果表明:当雷电发展速度增加时，接收频率误差随之增加，尤其雷电源运动速度在107～108 m/s（箭式先导和回击阶段）产生的频率误差值呈现激增的趋势, 其相对误差在20%左右，雷电源辐射定位的准确度也急剧下降；雷电源运动方向与来波方向夹角α在180°～360°时接收频率误差的变化为先减小后增大，雷电源辐射定位的准确度有不同程度的下降. 该研究可为雷电精细化研究提供依据.     

面向高速移动通信系统的载波同步技术

针对高速移动通信系统大多普勒频偏和导频资源受限条件下的载频同步问题,提出了一种级联递进载波同步方法.首先利用数据帧首尾导频块估计与校正接收信号多普勒频率变化率;然后设计了基于多级自相关运算的高精度多普勒频偏估计模型;最后采用三阶锁相环跟踪剩余的多普勒变化率和频率偏移.仿真结果表明,该方法多普勒频率变化率校正满足载波同步...     

利用频谱特性的速度自适应信道估计方法

本文利用信道在移动环境下频谱带限和对称的特征,提出一种新的对移动速度自适应的信道估计方法。该方法通过寻找频谱自相关的峰值来确定频域滤波器的长度。相对传统速度自适应方法,该方法不需要估计多普勒频率或移动速度,降低了系统实现的复杂度;也不需要信道的长时统计量或信噪比信息,实时性较高。信号在频域的处理必然会有频谱泄漏问题,传统方法滤除噪声的同时也去掉了部分信号,对此本文同时还提出一种恢复泄漏的频域信号的方法,使估计性能有所提高。仿真结果显示,从步行到高速移动的环境下,本文提出的信道估计方法的均方误差(MSE)都保持在较低的水平,具有良好的对速度自适应的估计性能。     

一种基于距离-多普勒二维联合的群目标分辨方法

编队飞机由于间距很小,常规低分辨雷达无法直接从距离和方位上分辨架次.本文提出一种基于距离—多普勒二维联合处理的群目标分辨方法.发射线性调频脉冲信号,将观测时间内的若干次回波在距离维和多普勒维分别转换为单频信号的叠加,再联合距离－多普勒二维信息估计协方差矩阵,用超分辨信源数估计算法——新的改进盖氏圆盘法分辨目标架次.这种方法可以直接地给出判决结果,适用于各种飞行状态、低信噪比环境或波束驻留时间较短的情况,而且和重频参差工作模式相兼容,尤其适合中、高重频工作方式.