基于二维粗糙面模型的大地土壤表面散射特性研究

建立二维粗糙面模型研究了大地土壤表面对高频超视距雷达电磁波的散射特性.采用半经验公式计算了HF频段给定频率下土壤媒质在不同温度、湿度时的有效相对介电常数,并与微波频段下情形进行对比.采用Monte Carlo法结合高斯谱函数生成二维粗糙面模拟真实大地土壤表面,建立了土壤表面积分方程,采用锥形波入射消除人为截断粗糙面带来的边缘衍射,采用基于物理意义的双网格法(Physics Based Two Grid,PBTG)结合稀疏网格迭代法(Sparse Matrix Canonical Grid,SMCG)求解土壤表面的双站散射系数.研究了不同温度和湿度条件下,大地土壤表面对高频超视距雷达电磁波的散射特性.研究结果为高频超视距雷达遥感探测提供了理论参考.     

基于CLEAN算法的非连续谱线性调频中断波信号处理

高频地波雷达工作在电磁频谱密集的短波频段,为了提高雷达抗干扰性能,可利用若干个干净频段合成雷达的有效带宽。研究了一种非连续谱线性调频中断雷达波形,提出了针对这种雷达波形的二维信号处理方案。仿真结果表明：该方案能有效地抑制距离旁瓣,提高回波信号检测目标的动态范围。     

基于OFDM 波形的短波通信与超视距雷达集成实验研究

该文利用武汉大学新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达硬件平台,开展了短波通信与雷达探测的一体化实验研究。结合高频电波特定传播环境,首先从通信角度介绍了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)在短波通信中的关键技术,然后从雷达探测角度分析了OFDM 参数设计准则及其对超视距雷达探测性能的影响,最后说明了通信信号解调与探测信息获取的处理流程及部分关键技术,并介绍了硬件平台、参数配置及实验结果。结果表明OFDM 波形是一种良好的雷达通信一体化信号,该技术对超视距雷达(Over-The-Horizon Radar, OTHR)组网探测研究具有重要意义。      

准随机跳频信号的二维处理

高频雷达工作的波段十分拥挤,因而可用的连续带宽比较窄,雷达获得距离分辨力极为有限.为避开干扰频段能够提高系统带宽,本文采用了一种频带不连续的准随机跳频信号.并根据信号的特点,系统地提出了该信号的二维信号处理方案.仿真表明,这种方案具有解距离-速度模糊的能力,能有效地抑制最大距离旁瓣,较好地实现了距离速度二维分辨.     

舰载相控阵雷达与超视距通信一体化技术研究

针对现代作战平台实现小型化和多功能化的需求,提出了在舰载相控阵雷达中增加超视距功能,是未来作战平台电子综合一体化系统的主要发展方向。从雷达系统和通信系统二者的工作频率、发射功率、信号波形和信号带宽等方面,介绍了舰载相控阵雷达与超视距通信的共用基础、共享的可行性及共享的方式,给出了舰载相控阵雷达与超视距通信一体化装备的解决方案,并根据某种雷达装备的主要技术参数对超视距通信能力进行了示例分析,为雷达与超视距通信一体化设计提供了一种可行的技术思路。     

断续谱OFDM雷达信号特性的仿真研究

高频超视距雷达拥挤的频段范围促使了断续谱雷达信号的研究,断续谱正交频分复用(OFDM)雷达信号是断续谱信号的一种,OFDM技术在通信中已经得到很好的应用,这为断续谱OFDM雷达信号的应用提供了参考.首先给出了断续谱OFDM雷达信号的形式,接着研究了其模糊函数,然后对其特性进行了理论分析,最后通过仿真进一步验证了分析结果.     

随机断续高频雷达波形设计和处理

本文综合分析了几种典型高频地波超视距雷达波形的特点,针对这些波形在高频段电磁干扰严重条件下可用连续频带较窄的问题,提出了一种依据外部电磁环境监测结果来截断干扰频段的波形.这种波形能够有效地利用不连续频段,从而提高雷达的有效带宽和抗干扰能力.针对波形频谱截断后引起的距离旁瓣过高问题,本文采用一种改进的自适应目标回波重建算法来处理,达到较好的结果.     

高频雷达抑制冲击干扰的研究与实验

工作在高频波段的超视距雷达如何换制雷电,无线电通信等信号的冲击干扰是目前国内外尚未解决的问题。本文首次揭示了这种干扰在雷达多普勒域存在的奇异性特征,并根据这种特征提出了在多普勒域检测冲击干扰的小波分析方法和高频雷达抑制冲击干扰的方案。现场实验结果表明这种方法简便有效。本文从理论上解决了在窄带相关系统中检测冲击干扰的问题,工程上实现了高频雷达对冲击干扰的抑制,从而提高了这种雷达的生存能力。     

舰载超视距雷达海杂波仿真

通过对舰载高频超视距雷达信号体制的分析，实现了目标距离和速度信息的提取；针对舰载超视距雷达的特点，重点对海杂波的展宽机理进行了分析，提出了相应的仿真方法，并与实际采集的海杂波信号进行对比分析，以验证仿真的有效性。     

高频雷达电台干扰抑制的稳健最小二乘方法

为对抗工作环境下的非平稳短波电台干扰,本文基于对偶极化的高频地波超视距雷达接收系统提出了新的稳健最小二乘抗干扰算法,改善高频雷达目标检测的性能.该方法基于凸空间最优化的思想,修正水平极化辅助天线接收数据,设定最大的环境误差范围,保证在最差误差环境下的最优干扰抑制性能.通过转换该凸最优的约束方程为简单的一维搜索,提出了最优加权系数的有效求解方法.实验数据处理结果表明了方法的有效性.     

分布式卫星多发射波形－地面运动目标检测系统研究

 针对分布式小卫星雷达系统的地面低速运动目标检测,本文给出了一种新的基于多发射正交编码信号的单接收GMTI处理系统体制,详细分析了该系统对多发射正交编码波形的性能要求,并基于此给出了相应的正交波形优化设计方法.在这种新的系统体制中,采用不同卫星分别发射优化后的正交波形,在接收卫星上将回波信号分别和各个发射信号匹配得到不同发射卫星所对应的图像,然后利用基于图象域的多通道、多像素二维联合自适应处理进行地面低速运动目标检测,这样避免了多颗卫星之间的数据传送,提高了整个系统的实时处理性能.采用的正交波形优化设计方法以接收回波信号中匹配出各发射卫星的一维像性能为优化准则,即利用一维像的主瓣形状和旁瓣性能的约束来实现.波形正交性、算法收敛性、杂波相消以及动目标检测方面的仿真结果和性能分析验证了该系统以及相应算法的可行性和有效性.     

穿墙生命探测雷达接收技术研究

详细介绍了一种穿墙生命探测雷达接收机所涉及的关键技术,阐述了调频连续波体制雷达发射波形与接收波形的关系以及差拍混频的原理,提出了采用灵敏度频率控制(SFC)技术来抑制主波泄漏信号和近距离墙杂波的解决途径,并对这一关键技术着重进行展开分析,给出了设计思路和实现方式,为此类调频连续波体制雷达提供了一种接收机设计框图和实现方法;最后给出了该雷达接收机实现的一些技术指标。     

机载火控雷达的波形自适应设计

分析归纳了机载火控雷达高、中、低三种脉冲重复频率波形的特点和适用性。基于实际作战需要，提出了一种波形设计的新思路，实现了各重复频率脉冲的自适应选择，以使雷达能够智能化的始终工作于最佳状态。并着重讨论了中重复频率方式下，改善对近距离高机动目标检测性能的一些策略，且在实际飞行实验中得到初步验证。     

Ambiguity function of interpulse Costas FH radar signal

A new radar waveform utilizing Costas sequences and interpulse Frequency Hopping (FH) technique is developed, which is a good high range resolution radar signal. The interpulse Costas FH coherent pulse train is introduced and the system block diagram using the interpulse Costas FH waveform is given. In the paper, ambiguity function is employed to study interpulse Costas FH radar. The mathematical expression of the ambiguity function for this waveform is derived. The advantages of the waveform are interpreted by computer simulation.     

基于改进波形太赫兹雷达的多目标检测

太赫兹雷达在测点目标时具有极高的分辨力。然而在多目标条件下,使用经典的线性调频波形调制可能会引起错误的差频组合,从而出现虚假目标。为此,提出一种工作在0.22 THz频段的改进波形,它由梯形波与三角波两部分组成。通过梯形波的上、下扫频计算速度-距离的模糊范围,并通过恒频段检测目标的相对速度。由于速度-距离交叉点的不匹配,虚假目标仍存在,而后续的不同调频斜率的三角波则能在其基础上完全剔除虚假目标。文中给出了这种体制的太赫兹雷达系统的架构,并通过近乎现实的仿真,证明在这种新型波形体制下,太赫兹雷达差频配对的准确度将得到大幅度提升。     

Ambiguity functions of laser-based chaotic radar

The ambiguity functions of a newly developed laser-based chaotic radar (CRADAR) system are studied. In the CRADAR system, the chaotic waveforms can be generated either by an optically injected (OI) semiconductor laser, or a semiconductor laser with optoelectronic feedback (OEF). The ambiguity functions of the chaotic pulsation and chaotic oscillation waveforms obtained experimentally from the CRADAR system with the respective OEF and the OI schemes are examined and compared. In the cross-ambiguity functions, both types of the chaotic waveforms demonstrate their excellent capabilities in the electrical counter-countermeasures (ECCM) that civilian and military applications desire. In the auto-ambiguity functions, the chaotic oscillation waveform shows better unambiguous detection quality than the chaotic pulsation waveform that an ideal thumbtack-like ambiguity function with minimal sidelobes is found. Moreover, variations in the peak value and the full width at half-maximum of the auto-ambiguity function of the chaotic oscillation waveform along the principal axes are also investigated. By having the features of both ultrawideband radar and random signal radar, the chaotic oscillation waveform of the CRADAR system with the OI scheme is shown to possess the advantages of high range resolution, excellent ECCM capability, ideal thumbtack-like ambiguity function, and uncoupled range and range rate resolution functions.     

脉间CostasFH雷达信号的多普勒性能分析

研究了脉间ＣｏｓｔａｓＦＨ雷达中用逆离散傅里叶变换（ＩＤＦＴ）进行信号处理的过程,分析了脉间ＣｏｓｔａｓＦＨ雷达信号不存在距离－速度耦合的原理,讨论了仿真了目标运动对合成距离像的影响。     

基于最小平均能耗的天基雷达波形设计

针对多模式远程天基雷达目标跟踪应用背景,以最小平均能量消耗为准则,推导出给定最小作用距离、最大作用距离与跟踪模式数目情况下的不同模式的作用距离范围的最优划分方法以及信号波形主要参数的计算公式,为新型天基雷达的工作模式划分及波形设计提供了一种可行的技术途径;理论分析与仿真计算结果表明了该方法的有效性.     

基于OFDM的MIMO-SAR抗多径波形设计

针对雷达多径干扰问题,提出一种基于正交频分复用（OFDM）的多发多收合成孔径雷达（MIMO-SAR）抗多径波形设计方法。该方法基于频率分集原理,设计循环移位OFDM-LFM波形提升OFDM波形有效带宽,并针对该波形设计MIMO平台收发模型,结合多通道正交波形空时编码（STC）方案实现多通道接收信号分离,该波形设计方案对SAR多径干扰抑制有效。该方法可以解决多径干扰导致的目标分辨率低及虚假目标问题,在机载SAR高分辨率成像、车载SAR城市探测与智能驾驶等方面具备广阔应用前景。     

Diversity in Radar Sensor Networks: Theoretical Analysis and Application to Target Detection

We study a diversity scheme based on waveform design and space-time adaptive processing to improve the detection performance of radar sensor networks in the presence of certain types of interference. To reduce the interference between radar sensors and maximize the signal-to-interference-plus-noise ratio, we use an orthogonality criterion to design waveforms for radar sensors. Besides, performance of radar sensor networks depends largely on clutter which is extended in both angle and range and is spread in Doppler frequency. By using the space-time adaptive processing, effects of clutter can be suppressed. We also propose a receiver for diversity combining and, as an application example, we investigate the detection performance of radar sensor networks using the proposed diversity scheme. Simulation results for both non-fluctuating targets and fluctuating targets show that the performance of the proposed scheme is superior to that of the single radar with the spatial-temporal diversity only.