相扫天气雷达扫描方式研究

 为了解决现有天气雷达垂直分辨率低和探测周期长的问题,本文旨在分析了雷达的两种采样方式CPS(Contiguous Pairs Sampling)与IPS(Independent Pairs Sampling),设计了基于IPS的交互式波束多路转换扫描方式,这种扫描方式适用于速度谱宽较大的灾害性天气探测,同时对现有多普勒天气雷达体扫模式中的降水模式VCP11(Volume Coverage Pattern)进行了改进,提出了适于相控阵天气雷达在俯仰上采用三波束同时扫描的方案,最后对两种VCP进行了评价.     

RBF网络雷达天线扫描方式识别系统

采用一种基于免疫算法和最小二乘法的两级学习方法设计径向基函数(RBF)网络,并将其应用于雷达天线扫描方式识别系统。这种RBF网络学习方法通过引入免疫算法的多样性保持机制和免疫记忆机制提高了网络训练算法的优化效率,并在一定程度上抑制了未成熟收敛现象。仿真结果表明,基于这种RBF网络的雷达天线扫描方式识别系统达到了较高的识别精度。     

雷达-通信共存系统中雷达脉冲串信号的高效协同感知算法

该文针对与雷达共存的认知无线电通信系统,为实现通信系统对雷达频段空闲频谱的机会利用,提出一种对转动扫描雷达脉冲串信号的高效协同感知算法。该算法由中心处理节点协同各感知节点进行感知,通过各协作感知节点的相似度判决处理和中心处理节点的基于时序准则判别的数据融合方法,提高了检测概率并降低了虚警概率。相比于现有的雷达信号感知方法,该感知算法无需雷达先验信息,在快速可靠感知雷达脉冲串信号的同时,能够确定雷达的特征参数,如扫描周期、扫描方向、距离等。最后,仿真结果表明了所提算法的有效性和正确性。     

用于探地雷达系统仿真的行波天线等效模型及应用

为了能够建立一种简单、通用且不需对实际天线建立物理模型的等效模型,提出了一种用于冲激脉冲探地雷达系统时域仿真的行波天线等效模型,该模型仅需考虑天线上的电流分布,将时域有限差分算法嵌入该模型,实现天线自由空间辐射场的计算,并将计算结果与加载领结天线辐射波形进行对比,通过对雷达半空间扫描进行仿真,将扫描结果与探地雷达实测A扫,B扫数据进行对比,可以实现较好的吻合,验证了模型的正确性,为模型应用于2种极化方式考察和多天线配置方案考察中奠定技术基础。     

毫米波脉冲多普勒雷达导引头锥扫测角算法

圆锥扫描体制由于其简单、体积小且成本低，较广应用于毫米波雷达导引头。文中提出了一种用于锥扫脉冲多普勒雷达导引头的测角算法-傅氏变换法，可以应用于多圈锥扫数据提取目标角误差。通过误差分析，对算法进行了进一步修正，算法仿真验证了其有效性及高精度性能。     

一种基于双平台信号协同分选处理的设计方法

电磁信号环境日趋复杂,传统单平台信号分选对脉冲数极少的慢扫雷达以及相控阵雷达分选较为困难。提出了一种基于双平台的协同分选信号处理方法,有效地弥补了传统信号分选上的不足,并针对脉冲数极少的慢扫雷达以及相控阵雷达信号提出了相应的分选、融合、跟踪方法。     

一种基于短时间窗幅度变化的雷达扫描方式识别

随着雷达扫描侦察接收机接收的信号强度起伏变化,截获的雷达信号强度与时间的关系曲线图蕴含了雷达扫描方式的信息。通过建立接收机侦察截获模型,结合雷达天线方向图,得到了两坐标、三坐标和相控阵三种不同体制雷达典型扫描方式下接收机侦收到信号的幅度变化图,采用动态峰值搜索的方法估计扫描周期。在此基础上,基于峰值附近时间窗内相邻幅度差的均值变化规律识别雷达的扫描方式。通过仿真计算的方式验证其合理性,为雷达扫描方式及技术体制的识别提供了一种方法。     

基于ADSP21535的中频信号产生器在雷达MTI改善因子测试中的运用

简要介绍数字信号处理器ADSP21535的性能和基于数字信号处理器ADSP21535中频信号产生器的设计,同时简要给出了中频信号产生器波形产生的软件实现方案,重点介绍了一种基于DDS直接数字合成技术和上变频技术的雷达改善因子动态测试方法,对数字信号处理器ADSP21535在雷达改善因子动态测试中的实际运用进行了介绍。对于雷达改善因子动态测试系统的硬件组成、软件编程实现、以及基于虚拟仪器技术的系统实时控制进行了较为全面的介绍。实践证明,运用DDS数字合成构建的改善因子动态测试系统在信号的产生、实时控制、动态测量上具有方便、快捷、准确等特点。     

一种改进的相控阵雷达脉冲交错算法

针对相控阵雷达波束快速扫描能力,提出了一种基于时间指针的相控阵雷达在线脉冲交错调度算法。首先建立了雷达驻留任务模型并分析了调度约束条件,然后引入时间指针来指向当前调度分析时刻,分别从波束的角度和脉冲的角度分析了驻留任务交错的几种方式,并给出了三种脉冲重叠方式的时间约束条件,最后在满足时间和能量资源约束的条件下,选取综合优先级最高的雷达驻留任务进行调度。仿真结果表明,与基于收益的调度算法相比,此算法能有效地降低任务丢失率,提高时间利用率和能量利用率。     

基于斜坡检测的多普勒激光雷达低空风切变预警算法

提出了一种新的基于斜坡检测的激光雷达低空风切变预警算法,该算法将下滑道扫描与单双斜坡检测相结合。首先,把下滑道扫描方式下获取的激光雷达径向风速投影到下滑道上,进行数据重构。其次,对逆风风廓线进行单斜坡及双斜坡梯度变化的检测并以国际上规定的低空风切变阈值及风切变强度因子判别公式判断风切变。使用香港天文台实际激光雷达数据进行了实验验证,结果表明新方法能够检测出单斜坡未能检测出的风切变。该方法是有效的,对于提高风切变的预警率有重要意义。     

用WSF算法实现机扫雷达多维超分辨估计

针对传统扫描体制雷达(机扫雷达)无法分辨半功率波束宽度内存在多目标的问题,基于阵列信号处理的思想,应用加权子空间拟合(WSF)方法实现了机扫雷达超分辨估计.首先分析了机扫雷达幅度调制的导向矢量模型,然后推导了基于此导向矢量的WSF DOA估计方法.仿真结果表明,该方法具有较高的估计精度.     

核Fisher判别方法在低分辨雷达目标识别中的应用

将机器学习领域新的研究成果应用到雷达目标识别中，并开发有效、实用的分类器具有重要实际意义。核Fisher判别方法是基于Fisher线性判别方法而提出的一种非线性分类方法，在这种方法中使用了基于核的算法中的“核技巧”。本文研究了核Fisher判别分类方法在低分辨雷达目标识别中的应用，并用从某低分辨雷达录取的实际飞机目标回波数据时该算法进行了测试，实验证明了核Fisher方法在低分辨雷达目标识别中的有效性。     

对限制MTI改善因子的因素分析

动目标显示(MTI)技术是雷达在杂波环境中发现目标的有效手段。改善因子能较全面地反映动目标显示雷达的工作质量，因此影响系统工作质量的因素集中表现在对改善因子的限制上。基于动目标显示改善因子，综合考虑了雷达系统各主要部件工作的稳定性、杂波内部运动、天线扫描等内部因素及气象杂波等外部因素对改善因子的限制，并以接收系统的稳定性为例，对比分析了其对一次和二次对消器改善因子的影响。     

一种用于机载火控雷达的包络分析测角方法

边扫描边跟踪是机扫机载PD火控雷达用于多目标跟踪和多目标攻击的主要工作方式。由于天线处于扫描状态,难以使用单脉冲法测量目标的方位角,目前采用的测角方法具有较大的测量误差。文中提出了一种基于目标幅度包络分析的测角方法,能提高目标方位角测量精度。试验验证了该方法的有效性和可行性。     

基于声体波延迟线的雷达抗地杂波改善因子测试方法

提出了一种基于声体波微波延迟线和上下变频技术模拟固定地物回波信号的雷达抗地杂波改善因子测试方法,以其设计并制作了用于雷达抗地杂波改善因子测试的目标模拟器。给出了传统抗地杂波改善因子测试方法和目标模拟器测试方法在两个典型雷达上进行的静、动态抗地杂波改善因子对比测试实例。结果表明使用目标模拟器的测试方法可以满足测试精度要求,且与传统测试方法相比,具有适用范围广,对测试场地、设备要求低,操作简便等优点。     

二维电扫三坐标雷达技术应用分析

采用相控阵天线的三坐标（3D）雷达是目前3D雷达中的主要品种，具有在仰角上进行电扫描能力的3D雷达已获得广泛应用。为了满足对新一代3D雷达的需求，采用在方位与仰角上进行电扫的相控阵天线有重要意义。文中着重讨论了采用二维电扫相控阵天线后3D雷达性能的改善和应用潜力。     

基于新型扫描昆虫雷达的迁飞昆虫目标检测及密度反演

我国是全球最重要的动物迁飞场,水稻、小麦、玉米等作物重大害虫在我国远距离迁飞,严重威胁我国粮食生产安全。由于昆虫迁飞多发生在夜间,雷达的全天候、全天时探测特点使其成为昆虫迁飞监测最有效的手段。扫描昆虫雷达是昆虫迁飞监测的典型体制,可获取扫描空域内迁飞昆虫数量分布、密度等。但传统扫描昆虫雷达采用两维机械扫描,扫描空域非连续,且数据率低、分辨率低,难以实现迁飞虫量与分布的准确探测。本文提出一种新型迁飞昆虫扫描雷达,采用俯仰电扫、方位机扫的高分辨相控阵体制,可对大范围空域（方位0°~360°、俯仰5°~85°）进行快速扫描,获取迁飞昆虫精细的数量分布与密度。其中,数量分布主要面临低仰角强杂波下的弱小昆虫目标检测问题;密度主要面临相控阵俯仰波位捷变下等效雷达扫描体积计算问题。为此,本文进一步提出了基于静态杂波图的自适应变参VI-CFAR检测算法与基于雷达扫描体积微元化的密度反演算法,并通过仿真与实测数据验证了方法的有效性。目前,该系统已布设于山东省东营市现代化农业示范基地开展业务运行,可获取夜间迁飞昆虫的空间精细分布与密度,成功观测到迁飞昆虫的高度成层等科学现象,可为昆虫迁飞空间结构机理分析提供关键支撑。      

一种扫描方式下分布式雷达多站融合方法

工作在扫描方式下的分布式雷达面临多站数据的目标轨迹匹配问题,难以有效进行多站分布式积累。文中提出一种基于序贯贝叶斯的多站融合算法,该方法可以完成多站雷达不同扫描帧间的多目标轨迹关联匹配,从而有效实现多站信号级融合并获取分集得益。并以该方法为基础,设计面向工程化应用的扫描方式下分布式雷达多站融合解决方案。基于外场试验平台实录数据进行仿真验证,处理结果表明了该方法的有效性。     

快速机扫对系统角度偏差影响分析

机扫雷达在波束扫描过程中,由于天线转动引入额外的系统角度偏差导致测角精度的下降,尤其在快速机扫时引入的系统角度偏差甚至超过测角标准差。文中基于常见的单脉冲测角,从机理上推导了机扫天线转速对系统角度偏差的影响,并提出了一种系统角度偏差补偿方法,计算机仿真结果验证了文中推导和系统角度偏差补偿方法的有效性。     

2D激光雷达扫描数据的异常值检测

针对2D激光雷达扫描数据异常值检测问题,提出了最邻近距离-局部异常因子检测算法。首先给出2D激光雷达扫描数据孤立点的定义,并依此检测扫描数据的孤立点;其次基于局部异常因子检测扫描数据的局部异常点;最后采用5组实际环境中的2D雷达扫描数据对算法进行验证。研究结果表明:最邻近距离-局部异常因子检测算法能够检测出2D激光雷达扫描数据的异常值,且算法的平均误报率为1228、平均计算时间为0842s,可满足实际需求。