基于通道参数估计的多输入多输出雷达定位

针对统计MIMO雷达定位精度和目标分辨力不高的现状,提出基于收发通道参数估计的高精度MI-MO雷达定位方法。与传统做法不同,该方法采用共轭信号延迟发射模式,处理回波数据时首先估计MIMO雷达虚拟通道的系数,再利用估计结果修正目标参数估计模型,对目标实施定位。理论分析和仿真结果均表明:该方法极大地提高了统计MIMO雷达的定位精度和目标分辨能力,充分开发了大间距配置MIMO雷达参数估计的潜能。     

双基多输入多输出雷达准平稳目标空间定位算法

针对现有双基多输入多输出(MIMO)雷达目标定位算法不适用于准平稳目标的问题,提出了双基多输入多输出雷达准平稳目标空间定位算法。该算法利用目标的准平稳特性和旋转不变特性估计参数(ES-PRIT)方法来估计目标相对于发射阵列和接收阵列的二维角度,从而实现对准平稳目标的空间定位。仿真验证表明：该算法不需要多维谱峰搜索和参数配对,具有较小的运算量,并能对消空间阵列噪声,适用于更广泛的未知噪声背景和低信噪比环境。     

匹配滤波器失配下的双基地多输入多输出雷达多目标角度估计

提出了基于匹配滤波器失配的双基地多输入多输出（MIMO）雷达多目标角度估计算法。建立了存在时延、多普勒频率补偿误差情形下的双基地MIMO雷达模型。采用交替迭代的思想,将发射角、时延补偿误差和多普勒频率补偿误差的参数估计问题转化为一个二次规划问题并求解出发射角。用ESPRIT算法估计目标的接收角,并且实现了收发角度的自动配对。仿真实验证明了ESPRIT算法的有效性。此外在附录中推导了本文信号模型下的克拉美罗界。提出了基于匹配滤波器失配的双基地多输入多输出（MIMO）雷达多目标角度估计算法。建立了存在时延、多普勒频率补偿误差情形下的双基地MIMO雷达模型。采用交替迭代的思想,将发射角、时延补偿误差和多普勒频率补偿误差的参数估计问题转化为一个二次规划问题并求解出发射角。用ESPRIT算法估计目标的接收角,并且实现了收发角度的自动配对。仿真实验证明了ESPRIT算法的有效性。此外在附录中推导了本文信号模型下的克拉美罗界。     

双基地多输入多输出雷达收发四维角联合估计

基于收发分置双L型阵多输入多输出雷达,提出了利用阵列接收数据的互相关去噪特性,进行目标辐射源收发四维角高精度联合估计的新方法。通过对匹配滤波后的阵列接收数据进行重构和互相关操作,可有效消除空间噪声影响,提高角度测量精度。将收或者发二维角的联合估计转化为两个一维估计,且只需对低维度矩阵进行特征分解,减轻了运算负担。利用特征值求取收或者发俯仰角,利用相应的特征向量构造出的虚拟阵列响应矩阵求取与其自动配对的收或者发方位角。仿真实验表明,该算法以较低的运算复杂度,实现了对空域多目标收发四维角的准确估计,估得的收或者发二维角能够自动配对,在低信噪比和短采样数据情形下,具有优良的角度估计性能。     

一种基于Costas序列的多输入多输出声纳正交发射信号集设计方法

寻找一组宽带正交发射信号集对多输入多输出（MIMO）声纳探测至关重要,信号集的正交性能好坏直接影响着MIMO声纳的探测效能。按照Costas序列编码的跳频信号具有近似理想的自模糊函数,但同一有限域构造的不同Costas跳频信号间并不总具有理想的正交性。基于有限域理论提出了一种本原元的搜索方法,利用安全素数的本原元设计了一组正交性最优的MIMO声纳正交发射信号集。仿真结果表明,对于1 000以内的素数,基于安全素数的有限域构造的正交跳频信号集不仅具有最优的正交性,还能取得最大的信号集大小。     

多输入多输出天波超视距雷达多模杂波抑制的改进最小方差无失真响应算法研究

多输入多输出天波超视距雷达(MIMO-OTHR)通常利用最小方差无失真响应(MVDR)波束形成来抑制接收回波中的电离层多模杂波对目标探测的影响。由于MIMO-OTHR的全向性发射、杂波噪声协方差矩阵估计不准确以及有限相干积累时间内训练样本数过少,使传统MVDR输出信杂噪比(SCNR)较低。对MIMO-OTHR中的MVDR算法进行改进,以改善其多模杂波的抑制能力。利用2阶锥规划进行发射波束域预处理,将发射能量集中到主模式角度;在阵列接收端进行阵列平滑,抑制主模期望信号,提高杂波噪声协方差矩阵估计精度;利用MVDR波束形成双迭代算法,降低对计算量与训练样本数的需求。仿真结果表明：改进MVDR算法可有效抑制多模杂波;以较少训练样本及较小计算量,可以获取更高的输出SCNR.     

基于强化学习的对空雷达抗干扰波形设计

被探测目标的电子战能力严重影响对空雷达的检测和识别性能。针对对空雷达抗干扰问题,提出基于强化学习的抗干扰波形设计方法。从博弈角度利用强化学习方法建立雷达和目标干扰间动态对抗模型,计算博弈各方状态、动作价值,利用策略迭代法生成最优策略,基于相位迭代法合成时域波形。仿真结果表明：使用新方法设计的雷达发射信号时,与线性调频信号、捷变频信号相比,信干噪比分别提高了6.39 dB和1.12 dB;信号总功率为11 W时,与捷变频信号相比,目标检测概率提升了5%,可在低功率实现抗干扰的同时提升雷达信号抗截获性能。     

基于波形参数设计的认知雷达跟踪方法

针对传统雷达对机动目标进行跟踪时,跟踪误差大、不能充分利用环境信息等问题,提出了基于波形参数设计的认知雷达跟踪方法。该方法首先将目标的运动状态和发射波形参数相联合来构建目标的量测和状态方程,然后引入粒子群优化粒子滤波方法对目标状态进行实时估计,在此基础上推导了系统跟踪精度的后验克拉美罗界(PCRB),并以后验克拉美罗准则来认知设计雷达发射波形参数。仿真结果表明,与传统方法相比,所提方法能够更好地完成对运动目标的跟踪。     

基于MIMO雷达的舰载反导探测系统构成方案

针对目前舰载防空雷达对近程目标检测和抗干扰能力弱,探测数据率低等问题,介绍了MIMO雷达的多输入多输出技术工作原理,分析了MIMO雷达在舰载反导探测方面具有独特的优势,提出将MIMO雷达用于舰载反导探测系统的构成方案,最后验证了该方案能够有效提高反导探测系统对低空掠海小目标的探测能力,对于提高水面舰艇的生存能力具有重要的意义。     

MIMO雷达的相位编码信号设计

多输入多输出(MIMO)雷达可以发射多个彼此相关或不相关的的探测信号。该文针对MIMO雷达相关信号设计问题,提出一种相位编码信号设计方法。该方法通过采用遗传算法优化设计一组相关的相位编码信号序列,使其满足期望的自相关和互相关特性来实现期望空间方向图的逼近。仿真结果证明了该方法用于相关相位编码信号序列设计的可行性和有效性。     

主动雷达导引头工作波形研究

对两种常见的脉冲多普勒雷达工作波形进行了详细的研究和介绍,重点分析了准连续波,提出了一种高重频下有效抗遮挡的方法,分析了线性调频波形,给出了其信号表达式和信号处理流程,对其设计参数进行了分析,在此基础上结合雷达导引头的发展方向提出了多工作波形体制的设计思想,为雷达导引头工作波形实用化设计提供参考。     

Beam Pattern Synthesis Based on Hybrid Optimization Algorithm

As conventional methods for beam pattern synthesis can not always obtain the desired optimum pattern for the arbitrary underwater acoustic sensor arrays,a hybrid numerical synthesis method based on adaptive principle and genetic algorithm was presented in this paper.First,based on the adaptive theory,a given array was supposed as an adaptive array and its sidelobes were reduced by assigning a number of interference signals in the sidelobe region.An initial beam pattern was obtained after several iterations ...     

基于AD9154和FPGA的高速复杂雷达信号波形的设计

在现代复杂雷达系统中,需要获得大带宽以及复杂的信号波形,因此对AD/DA器件的采样率要求非常高。基于JESD204B传输协议的高速AD/DA器件相较于传统LVDS协议的器件具有高采样率及高传输速率等优势,可用于复杂雷达信号波形的产生。本文以Xilinx公司的ZC706开发板搭载的Zynq7000 FPGA为主控芯片,利用其高速串行接口与AD9154进行数据传输,控制AD9154产生中心载频1.8 GHz,跳频频点64个,合成带宽512 MHz的脉间随机跳频雷达模拟信号及相应的本振信号,用于算法仿真实验。     

基于TS-101的雷达导引头信号处理机硬件设计

基于ADSP-TS101信号处理器进行雷达导引头信号处理机的设计,分别介绍了该处理机的功能、系统组成和各部分的接口实现方法,并讨论了实现中的若干问题。系统设计中硬件资源还留有相当大的余量,可方便以后其它功能的扩展。     

基于2阶锥规划的雷达干扰宽带数字波束形成优化设计

针对现有宽带数字波束形成方法在雷达干扰技术领域的工程应用中存在适用信号单一、干扰效果差、实现难度高等缺点,采用一种基于2阶锥规划(SOCP)理论的雷达干扰宽带数字波束形成方法,在波束形成器的每个阵元通道各自使用1个对应的宽带有限长单位冲激响应滤波器对待发射宽带干扰信号进行整体幅相调制。为获得最佳滤波器系数,采用线性约束最小功率准则对波束形成器进行设计及优化。通过消除旁瓣约束式的频率依赖性,并将滤波器系数求解问题的解析形式转化为相应的SOCP形式,降低了优化难度。仿真结果表明,该方法可以较好地解决相应约束条件下雷达干扰宽带数字波束形成优化设计问题。     

基于模糊神经网络的相控阵雷达任务调度设计

针对相控阵雷达任务调度中任务优先级较难建立数学模型,从而影响任务调度效率的问题,提出一种基于自适应模糊神经网络的相控阵雷达任务调度算法。该算法：模糊控制部分能够利用模糊隶属度对多个目标参数值进行量化处理;神经网络部分可以智能地实现目标参数和任务优先级之间非线性映射。仿真结果表明,该方法有效,在目标数目饱和情况下,保证高优先级任务被调度的同时,使更多的任务得到调度执行,其性能优于传统任务调度方法。