随机码-多普勒生命探测雷达系统设计与实现

为了实现人体目标生命体征和位置的探测，设计了一种随机码－多普勒生命探测雷达系统，该系统发射随机码调制的单频连续波进行生命探测。实验表明，该系统能够穿透20ｃｍ煤渣砖墙探测到5ｍ，处目标的生命信息及位置信息，能够穿透60ｃｍ 煤渣砖墙探测到1ｍ左右处目标，能够分辨距离向相距 0.75ｍ的两个人体目标，随机码－多普勒生命探测雷达系统将随机码信号应用到传统多普勒雷达中，为灾后人员搜救提供了一种新方法。     

生命探测雷达环境动目标的干扰抑制研究

生命探测雷达在实际探测中,由于环境中动目标的存在而对探测系统造成一定的干扰,致使雷达的探测准确性降低。本文搭建了基于双天线的连续波生命探测雷达实验平台,提出了将互相关无偏估计方法应用于生命探测过程中的环境动目标干扰抑制,并进行了实际探测实验,给出了结果。所采信号及处理结果表明该方法适用于生命探测雷达环境中动目标的干扰抑制。     

噪声调频连续波雷达空间目标探测性能分析

在轨雷达探测空间目标时,目标相对雷达的速度高、距离远,采用通常的周期性信号雷达对其探测会产生距离模糊或速度模糊,采用解模糊的方法会增加系统的复杂性.文中采用噪声调频连续波雷达对空间目标进行探测,其发射信号无周期,作用距离无模糊.从体制上分析,其町测定远距离高速目标,并讨论其检测性能,与常规线性调频连续波雷达进行了仿真比较,证明了噪声调频连续波雷达对空间目标探测的有效性.     

基于自相关功率谱的生命迹象探测算法

在实际雷达生命迹象探测环境中,干扰噪声往往不是理想的高斯白噪声,而是非零均值、且具有相关性的高斯状色噪声。针对互功率谱算法在非理想高斯白噪声背景下提高信噪比能力有限这一问题,通过对其不足与缺陷的分析,提出一种在高斯状色噪声条件下,应用于步进频连续波生命探测雷达,基于自相关功率谱的生命迹象探测算法。该算法利用源目标回波信号的自相关性,对基带回波信号进行自相关处理,以此增强源目标信号功率谱密度,提高信噪比,提升探测性能。通过仿真,证明了该算法提升信噪比能力。同时利用步进频连续波生命探测雷达进行实际测试,统计、分析了探测环境中的噪声模型与数字特征,验证了自相关功率谱在实际探测环境中,具有更强的生命迹象检测性能。     

前向散射雷达目标成像实验研究

为了验证前向散射雷达在检测和成像方面独特的应用以及在在反隐方面的优势,做了模型实验和实际车辆成像实验,实验表明:前向散射雷达系统通过发射单频连续波能够对穿过基线的目标进行检测和成像.该雷达系统具有结构简单、容易实现的优点,而且不受吸波涂层的影响,使得该体制雷达在探测隐身目标方面有着独特的优势.     

解决连续波雷达泄漏的一种新途径—周期方波断续法

本文从理论上系统地分析了解决连续波雷达泄漏的一种新方法－周期方波断续法，与传统的方法不同，周期方波断续法可很好地解决连续波雷达的泄漏问题，同时又能有效地改善雷达接收机动态范围；讨论了连续波雷达周期方波断续后的雷达方程；以单频连续波雷达为例，导出了该雷达依赖于目标距离的模糊函数；给出了周期方波断续信号的参数选择原则；最后又给出一个实际例子来说明方法在实际工程中的有效性和可行性。     

噪声调频复合单频连续波雷达空间高速目标的探测

噪声调频连续波雷达由于发射信号无周期,具有理想的图钉型模糊函数,没有周期性距离模糊和速度模糊,从原理上非常适合在轨探测远距离的超高速空间目标。该文采用插值法建立了噪声调频连续波高速目标回波模型,提出噪声调频复合单频连续波雷达采用校正距离走动的“匹配参考信号”进行相参处理的方法,实现跨距离门积累从而提高距离主旁瓣比;针对多个目标的检测采用FFT-IFFT逐个“Clean”的办法,进一步提高检测目标动态范围。仿真结果表明所提出的方法是有效可行的。     

生命体征探测雷达系统的仿真研究

为解决基于连续波(continuous wave, CW)多普勒雷达的生命体征探测中存在的探测零点问题,提出一种新型的并发双频段混合下变频的雷达收发机系统. 提出的雷达系统工作频率为2.05 GHz和1.64 GHz,利用信号间的相关性可以提升系统的整体性能. 在λ/4距离处,单频段单通道检测存在探测零点问题,而提出的双频段双通道检测可以改善系统中的探测零点问题;在非λ/4距离处,双频段双通道检测结果之间可以相互验证,确保了生命体征探测系统的探测准确度. 仿真结果证明了此雷达系统的可行性,无论探测的距离是否在λ/4距离处,所提出的生命体征探测系统总能获得有效的生命体征信号.     

连续波雷达直达波对消子系统设计

为了提高连续波穿墙生命探测雷达目标的生命回波信号的检测效果,在发射机和接收机之间增加直达波对消子系统模块.在2.4 GHz频段,采用射频集成芯片进行直达波对消子系统的硬件设计.根据对消后的实时功率检测结果,通过微处理器的自动搜索控制程序,调节对消估计信号的幅度和相位,最后实现对消比大于40 dB的直达波射频频段自动对消效果,有效地降低连续波雷达的强直达波的干扰.     

连续波雷达生命特征探测机理的分析与讨论

通过理论分析和计算机仿真,指出用多普勒雷达理论研究生命特征探测时,在由基带信号获取心跳和呼吸信号的方法,以及呼吸和心跳信号的幅度差别两方面,理论与实验存在不一致性。提出了一种基于生物电效应的连续波雷达探测生命特征的观点,并通过电磁散射理论分析表明,可以将系统表示为以调幅-调相波为特征的简单数学模型。