基于压缩感知的外辐射源雷达目标检测

外辐射源雷达是利用电视、广播等非合作照射源对运动目标进行探测、定位和跟踪的雷达系统。由于目标回波信号功率微弱,淹没在直达波、多径杂波以及接收机热噪声中,一般需要通过杂波对消和相干积累来检测目标。考虑到回波信号互模糊函数在距离-多普勒域的稀疏性,建立了基于压缩感知(Compressive Sensing,CS)的外辐射源雷达目标检测模型。该模型对辐射源信号形式没有要求,不需要杂波对消,并且在强目标存在的情况下不影响对弱目标的检测。仿真结果表明:基于该模型的方法在性能上与常规方法相当,并且在强目标存在时也能有效检测到弱目标。     

星载SAR DPCMAB技术的方位向非均匀采样研究

在星载SAR分离相位中心方位多波束(DPCMAB)系统中,发射脉冲盲区和星下点回波盲区的存在会引起方位向非均匀采样,从而在方位向冲激响应的主瓣两侧产生不期望的尖峰。该文采用Spectral-Fit法和时域重构法在不影响图像性能的基础上,消除了非均匀采样带来的影响。最后通过对两者运算量的分析,指出时域重构法优于Spectral-Fit法。     

基于联合时间维训练样本的非平稳杂波抑制方法

针对机载雷达的杂波距离依赖性导致空时自适应处理(STAP)器性能下降的问题,提出一种基于回波快-慢时间二维训练样本的非平稳杂波抑制方法。利用脉冲雷达回波信号的时域平稳性以及杂波多普勒频率随距离缓变的特点,在STAP 时域分段的降维处理中,利用慢时间和快时间维的数据样本联合估计协方差矩阵,达到减小距离向杂波非平稳的目的;对所有滤波器输出进行相干叠加,减小降维引起的孔径损失,提高输出信杂噪比。将该方法应用于非正侧视阵机载雷达杂波抑制中,仿真结果表明不仅能显著提高协方差矩阵的估计精度和主瓣杂波抑制性能,而且具有较高的稳健性。     

基于柱面扫描近场成像的RCS 测量方法研究

该文提出一种基于柱面扫描近场成像的RCS(Radar Cross Section)测量新方法:以理想的各向同性点散射中心模型为核心假设,通过详细的理论推导给出了一种具有通用性的基于柱面扫描近场成像的RCS 测量方法。该方法先得到目标的3 维雷达散射图像,再通过这些等效理想散射中心的散射场叠加获得远处散射场进而给出目标的远场RCS 值。该方法不仅能得到被测目标的3 维雷达散射图像,还能获得一定立体角域的目标远场RCS。相比只能得到2 维雷达散射图以及2 维平面角域RCS 结果的圆迹扫描测试相比,该文所提的柱面扫描测试能得到更多的目标散射信息,具有较强的实用性。仿真结果验证了新方法的可靠性。      

基于DVB-S 信号的外辐射源雷达的模糊函数及分辨特性分析

DVB-S 信号作为星基外辐射源信号,在机载、舰载等远离地面辐射源的接收平台中具有较高的应用价值。该文对DVB-S 外辐射源雷达的模糊函数和分辨特性与系统几何结构之间的关系进行了全面系统的分析。文中从DVB-S 信号的特点出发,结合其作为外辐射源信号的无源雷达系统的几何结构,对信号的模糊函数进行了深入的分析,在此基础上,进一步推导了系统的分辨性能与双基地几何位置之间的关系,并提供了其作为外辐射源雷达系统的性能量化结果。理论分析和仿真结果表明DVB-S 信号是一种比较理想的可以作为外辐射源的雷达信号。      

GTD应用中任意凸曲面表面爬行波射线寻迹

射线寻迹是几何绕射理论(GTD)解决高频电磁散射和辐射问题的关键步骤.本文通过引入动态规划的数学优化方法,得到了任意凸曲面表面绕射射线的一般寻迹规划模型.并对无限长圆柱、旋转抛物面和任意构造的一凸曲面上爬行射线进行了寻迹计算,结果表明模型方法是正确的.该方法还可以应用到非均匀媒质任意凸曲面的爬行射线寻迹.     

一种单频网模式下无源雷达时域杂波对消算法

杂波对消是外辐射源雷达研究中的重点，信号的去相关效应对杂波对消有很严重的影响。在单频网（SFN）模式下，由于来自不同辐射源的信号存在去相关，现有的杂波对消算法难以有效对消回波信号中的杂波，导致对消性能下降严重。通过分析，提出了一种单频网模式下基于NLMS的无源雷达杂波对消算法，在理论分析和实例仿真的基础上验证了改进算法的有效性，为单频网信号去相关这一问题提供一种解决方案，也为基于单频网的外辐射源雷达提供一定的理论指导。     

面向对象技术在几何绕射理论编程中的应用

几何绕射理论（ＧＴＤ）是电磁辐射与散射计算领域中广泛应用的一种算法,而编程是其实施的一个关键。针对ＧＴＤ应用软件开发中存在的模块重用率低、可扩充性差的问题,引入了面向对象软件开发（ＯＯＳＤ）技术;重点分析了面向对象分析（ＯＯＡ）、面向对象设计（ＯＯＤ）和面向对象编程（ＯＯＰ）在ＧＴＤ软件开发中的具体实施方法,并给出一个椭球、圆柱组合体上单极天线方向图的算例。该工作较好地解决了ＧＴＤ应用软件的可扩充     

无源雷达天线副瓣对杂波对消的影响分析

杂波对消是外辐射源雷达中研究的重点,信号的去相关效应对杂波对消有很严重的影响。采用天线波束合成的方法分析空域滤波器H(f,θ),解释了为何在阵元间无幅相误差时,入射方向不同时信号的相关性不同,从而引起对消性能变化,极端情况下会导致对消比恶化4dB;在此基础上,分析了通道存在幅相误差条件下的影响,使得空域滤波性能变差,包括零陷的升高和偏移、旁瓣的个数发生变化等,进一步引起输入输出信号产生去相关效应,为实际外辐射源雷达系统设计提供了理论参考。     

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。