步进频率连续波前视探地雷达的研究

研制了一种步进频率连续波探地雷达系统,能对载体前方较大范围浅地表穿透实时二维成像.该系统采用双发射天线和接收天线的组合线阵接收方位回波,将接收天线数量降低一半;利用分频段多级均衡校正、设置参考通道、数字中频接收等方案保证系统具有良好的幅频、相频特性;利用中频耦合对消方案抑制收发耦合;利用快速双站后向投影算法进行合成孔径成像.试验表明,系统可实现浅地表穿透成像探测.     

步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制

步进频率连续波是探地雷达常用波形之一,该体制雷达存在的一个严重问题是发射信号直接耦合到接收天线,降低接收机灵敏度,导致接收机前端饱和甚至损坏.针对步进频率连续波体制探地雷达,采用通过收发天线设计降低耦合信号,保证其不会导致接收系统饱和,再在中频数字域进行对消的耦合抑制方案,详细分析了其工程实现流程和应用条件,给出了某步进频率连续波合成孔径探地雷达耦合波对消前后的雷达图像,说明了耦合对消方法的有效性.该方法在某探地雷达中获得实际应用,工作稳定可靠.     

用于探地雷达的DDS步进频率设计

基于直接数字频率合成(DDS)技术在带宽、频率转换速率、调频线性度、频率分辨率和稳定度等方面的优异性能,采用直接数字频率合成芯片AD9959设计4路独立的步进频率源,结合3V低功耗接收机中频子系统AD607芯片设计超外差式接收机,实现了用于探地雷达的一种DDS步进频率设计,方案简单易行,性能高效稳定。     

频率步进探地雷达的SAR成像处理方法

由于冲激脉冲探地雷达平均功率低,限制了其作用距离和探测深度,多用于近地表和浅低层探测。为了提高系统的作用距离和探测深度,常采用频率步进探地雷达。利用频率步进信号的大带宽和高平均功率的特点,不但可以提高作用距离和探测深度,而且成像分辨率可以大为改善。由于介质与空气的介电特性不一致,电磁波的传播路径和传播速度会发生相应的改变,常用的回波模型和合成孔径成像方法不再使用。本文推导出了频率步进探地雷达的回波信号模型,并结合SAR成像理论,针对地下目标探测的特点,提出了分层聚焦的SAR成像处理方法,取得了良好的效果。     

步进扫频宽带探地雷达信号处理

基于一种步进扫频的宽带探地雷达前端设计,有效地解决探地雷达探测深度和高分辨率的矛盾。该前端系统发射151个步进频脉冲,接收地下物体反射的回波信号,对回波信号进行混频和滤波,然后,选取不同脉冲数处理回波信号,实现了对地探测深度深和分辨率高的优点。用Matlab对步进扫频宽带探地雷达信号进行仿真,并由实验平台验证超宽带步进频在目标探测应用中的有效性。实验结果表明,步进扫频宽带探地雷达可以实现较大的浅地层探测深度和较高的分辨率。     

基于高性能DDS芯片AD9959的超宽带步进频率探地雷达设计

探地雷达作为一种高分辨率无损探测新技术,具有探测速度快、定位准确、轻便灵活和图像实时显示等优点,已广泛应用于工程勘察的各个领域。高性能DDS（直接数字频率合成器）芯片AD9959是美国AD公司采用先进的DDS技术生产的4通道、10位D／A转换器、最高时钟为500MHz的高集成度频率合成器,可方便快速地产生线性调频、单频脉冲及步进频率信号。介绍了AD9959工作原理和特性,给出AD9959在超宽带步进频率探地雷达设计中的应用方案。     

压缩感知理论在频率步进探地雷达偏移成像中的应用

该文针对频率步进探地雷达的具体工作过程,利用目标成像空间的稀疏性提出了一种基于压缩感知理论的频率步进探地雷达偏移成像算法,成像过程中首先采用杂波抑制方法在频率域去除直达波,同时利用交叉验证算法来估计成像过程中的正则化参数,最后基于稀疏约束最优化方法实现对地下目标成像,仿真和实验数据表明了该算法的可行性和有效性。     

准连接波雷达数字信号处理机的BIT设计

详细介绍了连续波雷达数字信号处理机系统级机内测试（BIT,built-in self-sest)方法，该方法设计简单，观测直观，易于实现，故障覆盖率高。     

基于熵的步进频率探地雷达距离旁瓣抑制

步进频率探地雷达因频谱截断和杂波干扰而产生严重的拖尾旁瓣,降低了系统分辨目标的能力。文中分析了熵表征的信号特征,从距离旁瓣产生的机理出发,提出用最大熵、最小熵谱外推技术对截断频谱外推,降低频谱截断产生的拖尾旁瓣。实验结果表明,最大熵可以有效地去除因频谱截断产生的Gibbs振荡,最小熵对峰值旁瓣电平抑制效果较好,两者都有效地提高了系统分辨率。     

基于DSP的雷达地物杂波模拟与实现

利用DSP模拟雷达杂波信号进行雷达性能测试和抗干扰性能测试,是雷达电子对抗训练的重要手段。文中从雷达杂波的分布特性出发,分析了低分辨率雷达地物杂波的幅度概率密度统计特性和功率谱特性。并根据分布特性建立了低分辨率雷达杂波模拟算法模型,以ADSP-BF533为核心,进行相应的软件设计,实现了一种雷达杂波实时模拟系统,能够满足一般动目标检测、动目标显示体制雷达的性能测试和抗干扰训练。     

用高速DSP实现雷达地物杂波模拟

把高速数字信号处理器(DSP)用于雷达的杂波模拟是一项很有前景、且正在被广泛应用的技术。文中从雷达杂波的分布特性出发,分析了低分辨率雷达的地物杂波的幅度概率密度分布和功率谱分布特性。并建立了一种有效的快捷的杂波模拟算法模型,以ADSP-TS101S为核心,设计完成了采用并行处理结构的一种雷达杂波实时模拟系统。     

FMCW测距雷达数字信号处理器设计仿真

提出了一种调频连续波(FMCW)测距雷达信号处理器的数字实现方案，它将快速傅立叶变换(FFT)和现场可编程门阵列(FPGA)技术相结合，可实现FMCW雷达低成本、高精度的测距功能。仿真和测试结果表明该方案可用单芯片完成数字信号处理器的硬件设计，可在一些小型。FMCW测距雷达上应用。     

探地雷达回波信号处理及其应用

探地雷达是近年来快速发展的一种高精度无损探测技术，目前被广泛应用于建筑、环境、考古等各个工程领域。主要介绍了探地雷达回波信号处理的主要方法，这些方法能有效地消除各种干扰，有利于探地雷达的进一步推广和使用。最后通过工程应用中的实测数据和处理结果证明了各种处理方法的有效性。     

探地雷达回波信号小波压缩方法研究

介绍了多分辨分析和小波变换的基本理论以及常用小波变换压缩数据的三种方法：只保留近似信号；全部保留近似信号及细节信号中的较大值；保留近似信号及细节信号中的较大值。将紧支集小波（Daubechies)和正交三次B-样条小波压缩探地雷达数据进行了对比，计算表明正交三次B-样条小波变换方法效果较好，而在全部保留近似信号及只保留细节信号中数值较大的系数时，压缩比大而重建雷达数据与原始雷达数据间的均方差较小。     

Research on Signal Processing Arithmetic of Subsurface Ground Penetrating Radar

Ground penetrating radar (GPR) is an impactful detection method of buried targets developed in these decades and has been broadly used in the world. Compared with other detection method, for example, resistivity, EMI and seismology, the GPR has many advantages. For this reason, the GPR is always one of the researching hotspots in the world in these years and has become an important branch of remote sensing. Although the design of GPRs is very complex and difficult, the demands of applications from different fields are continuously increasing. It is obvious that the research of GPR is very significant for the development of civil economy.     

基于雷达极化的数字信号处理机电路设计

结合双极化电磁波雷达接收机原理,系统地讨论了组成数字信号处理机的核心——DSP芯片、程序存储器、A/D转换器和双端口RAM等元器件的选择以及相应电路设计问题。给出了详实的应用电路,并对电路的工作原理进行了阐述。