机载雷达单脉冲前视成像算法

单脉冲技术通过比较单个脉冲多路回波信号的信息实现对目标角度位置的精确测量,广泛运用于跟踪雷达中。将其运用于成像中可以实现合成孔径雷达（SAR）,多普勒波束锐化（DBS）等技术难以实现的前视成像,针对这一点,提出了一种单脉冲前视成像算法。实测数据处理结果表明,这种方法与实波束成像相比,可以显著改善图像质量,具有很高的实用价值。     

基于GPU加速的脉冲多普勒雷达信号处理

雷达信号处理算法的高性能实现是雷达系统中的关键技术。传统雷达信号处理算法的高性能加速主要依赖DSP和FPGA等专用设备,而它们具有开发周期长、调试难度大、成本高等缺点。GPU作为通用设备,特别适合处理雷达信号这种大规模数据。目前,GPU加速雷达信号处理的成果大多集中在SAR成像等应用领域,针对脉冲多普勒雷达相关研究还比较少。为了满足雷达回波数据对吞吐量和处理实时性的高要求,提出了基于网格跨步并行的细粒度并行化、基于多CUDA流的粗粒度并行化和基于并行扫描的数据预处理等优化技术。 从性能测试和误差分析等多角度评估了算法的实时性和准确性,在所使用的硬件平台上相比于传统CPU实现达到了300倍以上的加速比,并优于其它已有的CUDA加速的脉冲多普勒雷达信号处理算法。     

基于OpenMP的高效多子阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法

为充分利用多核CPU计算资源解决多子阵合成孔径声纳成像效率低的问题,提出了一种共享内存环境下的距离多普勒成像算法并行解决方案。在分析多子阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法并行性的基础上,对算法中预处理、距离向脉冲压缩、固定相位补偿、距离徙动校正和方位向脉冲压缩进行了OpenMP并行化设计,充分利用多核CPU计算资源实现了大数据量合成孔径声纳图像快速重构。对实测数据的成像实验结果表明,并行成像算法加速比高达19.86,满足实时合成孔径声纳系统成像需求。     

一种结合ARMA的高精度穿墙雷达成像算法

雷达穿墙检测是一项新颖的探测技术,简要介绍了一种基于连续波的双频多普勒雷达以及应用这种雷达检测障碍物后运动目标的基本成像算法。分析了这种算法的主要特点,并针对其主要的缺陷,提出了一种新颖的ARMA（Auto-Regressive Moving Average）修正模型,成功改善了多普勒雷达中普遍存在的低分辨率和频谱混叠问题。对传统算法和基于ARMA模型算法的成像进行了仿真,成像结果验证了改进算法的先进性和有效性。     

基于波动方程的近场目标成像算法

雷达对近场目标的探测成像是探地雷达成像和微波医学成像的基本模型.为得到高分辨的近场目标雷达图像,论文从标量波动方程出发通过波散关系导出了目标散射信号和目标函数之间的对应关系,得到了谱域和时域的多种成像算法并分析了它们之间的联系.通过对实测雷达数据的成像处理,结果显示了近场成像算法的有效性.     

基于熵函式模板的阵风锋自动识别与实现

对多普勒雷达资料中的阵风锋这一气候现象的特征进行了研究,给出了一种基于雷达反射率资料的熵函式模板匹配,从已有雷达阵风锋图像获取特征信息,建立用于图像匹配的模板编码,辅之以径向速度值、风切变等信息进行阵风锋自动识别的算法,分析了算法在软件实现的过程中遇到的主要问题和解决方案。利用实测的多普勒雷达资料进行试验,结果表明,该算法能较好地识别出雷达资料中的阵风锋位置。     

异构环境下的多子阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法

为解决多子阵合成孔径声纳成像效率低的问题,提出了一种异构环境下的多子阵合成孔径声纳快速成像方法。根据多子阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法特点以及CPU和GPU各自计算特点,通过将算法中距离向脉冲压缩、固定相位补偿、距离徙动校正和方位向脉冲压缩密集型运算采用GPU计算,极大提高了多子阵合成孔径声纳成像效率。最后通过实测数据的成像实验对所提算法的正确性和高效性进行了验证,与串行计算方法相比加速比高达14.45。     

海面舰船目标ISAR最优成像时间选择算法

通过分析高海情下海上舰船目标的三维摇摆对成像的影响,基于方差定义的 平均多普勒展宽概念,提出了一种逆合成孔径雷达(ISAR)最优成像时间选择算法。该算法根 据目标距离向先验信息估计出舰船的固有纵摇周期,利用该周期隔离微多普勒效应的干扰, 并为多普勒展宽曲线的平滑提供了可靠依据,使得算法整个过程无需人工干预。该算法易实 现且运算量较低,适用于实时应用。仿真和实测数据的处理结果表明,利用本文算法筛选出 的数据段获得了较理想的成像结果。     

机载雷达长相参积累机动目标速度补偿方法

载机与空中目标间的相对高机动,会引起机载脉冲多普勒雷达长时间相参积累时目标在频率上跨越多个多普勒滤波器单元,导致目标的相参积累能量降低;利用目标航迹预测加速度或载机自身加速度,在目标回波的距离频域进行线性相位补偿的方法,实现了机动目标的速度走动补偿,有效地提高了目标相参积累信噪比;该方法显著改善了雷达对机动目标的检测性能,具有运算量小、易于工程实时处理等特点;仿真数据验证了理论分析的结果和算法的有效性。     

LPI雷达数字信号处理系统杂波对消器的设计与实现

根据ＬＰＩ雷达数字信号处理皮对消器的要求，借鉴脉冲多普勒雷达地杂波对消的成熟技术，对ＬＰＩ雷达数字对消器的设计方案进行了分析，并提出多种设计方案。经调试该设计达到了通带宽度为５－７５ｋＨｚ，阻带衰减－４０ｄＢ的要求。     

An approach for refocusing of ground fast-moving target and high-order motion parameter estimation using Radon-high-order time-chirp rate transform

Long synthetic aperture time can improve the imaging quality of a ground moving target, whereas a moving target may be severely smeared in the cross-range image due to the range migration and the Doppler frequency migration. In this paper, the effects of the third-order Doppler broadening and Doppler ambiguity of a fast-moving target are considered. To address these issues, a novel motion parameter estimation method named high-order time-chirp rate transform (HTRT) is proposed, and then a new synthetic aperture radar (SAR) imaging method based on Radon-HTRT (RHTRT) for a ground moving target is developed. The major contributions are as follows: 1) The proposed SAR imaging method can eliminate the Doppler ambiguity effect. 2) The proposed method can realize longer time coherent integration than Radon–Fourier transform (RFT) and Radon–fractional Fourier transform (RFRFT) methods. 3) The proposed method is computationally efficient since HTRT can obtain the motion parameters of a moving target via performing the 2-dimensional (2-D) fast Fourier transform (FFT). Both the simulated and real data processing results show that the proposed method can finely image a ground moving target in a high signal-to-clutter and noise ratio (SCNR) environment.     

线性调频宽带PD雷达的数字IQ处理方法研究

建立了宽带PD雷达信号处理过程的数学模型,提出了高重频宽带线性调频脉冲多卜勒雷达信号的波形设计要求,以及一种单通道低采样率数字IQ处理方法。理论分析与仿真结果表明,该方法相对于传统脉冲多卜勒雷达所采用的高采样率单通道直接中频采样IQ处理方法具有更好的信号能量积累性能。     

雷达成像仿真研究综述

用于军事飞行模拟器训练的雷达成像,具有不受时间和空间的限制、可控、保密等特点,在模拟训练中起着重要的作用。本文概述机载火控雷达采用的RBM、DBS、AR这3种主要对地测绘方法,国内外战斗机雷达型号及其成像系统;总结国外雷达成像模拟软件及国内雷达仿真器研发的现状,对已有产品的优缺点、适用范围、所用技术做详细说明;介绍雷达成像模拟的主要方法及实现过程,将目前的雷达成像模拟方法划分为3大类：回波信号模拟、传递函数和雷达图像特征的融合;并预测雷达模拟仿真将向建立通用数据库、扩大成像范围、提高实时性和逼真度的方向发展。     

基于稀疏表示和时频变换的ISAR成像算法

逆合成孔径雷达对空中机动飞行目标进行成像,在成像积累时间内,成像投影平面和横向尺度随时间变化,许多参数很难准确提取,人们无法获得更多的先验知识。一般采用鲁棒性强的距离-多普勒(RD)算法进行成像,但传统的RD成像算法基于目标匀速转动和方位均匀采样的假设,若用其对机动目标进行成像,则图像模糊,尤其对于随机缺损的雷达回波数据,其成像质量显著下降,甚至无法辨识。通过引入稀疏表示和时频变换,提出了一种基于稀疏表示和时频变换的距离-瞬时多普勒成像算法,其可对一般机动飞行目标进行有效成像。实验结果验证了所提算法的有效性和可行性。     

利用四参数Chirplet分解方法估计SAR多普勒调频斜率

提出了基于一个距离门信号的四参数Chirplet分解方法，估计合成孔径雷达(SAR)回波的多普勒调频斜率。距离压缩后的回波数据，每个距离门的信号都是由一系列的Chirp分量组成的。利用四参数Chirplet分解方法，能够检测出这一信号中的一个或几个Chirp分量，估算出多普勒调频斜率，其结果被应用于合成孔径雷达成像的方位压缩处理。仿真及真实回波数据的计算表明，无论在精度还是运算时间上，其结果都优于目前已有的实时估计方法。     

合成孔径雷达图像的自适应旁瓣抑制算法分析和实验研究

合成孔径雷达是有源相干高分辨率成像系统,常规成像算法对接收数据进行二维匹配滤波,实现成像。由于成像系统的二维频域支持域有限,使成像系统的方位向和距离向脉冲响应为sinc函数,又SAR图像具有动态范围大的特点,使SAR图像中的强目标旁瓣使弱目标主瓣发生畸变,所以要对SAR图像进行旁瓣抑制。讨论并比较了两种自适应旁瓣抑制算法,并利用模拟数据和中科院电子所的L-SAR系统的雷达图像对这两种算法进行了实验研究。     

A novel approach for wide‐swath and high‐resolution SAR image generation from distributed small spaceborne SAR systems

In this paper we investigate the possibility to produce high‐resolution synthetic aperture radar (SAR) images of wide areas from the data collected by the distributed small spaceborne SAR systems. In particular, we focus on the data processing techniques for overcoming the Doppler ambiguity effects characterizing ground echoes and achieving high‐resolution SAR images of wide areas. A novel approach is proposed, the key idea of which is to retrieve the unambiguous azimuth wide (full) spectrum signal from the received ground echoes by using a space–time adaptive processing (STAP) algorithm to overcome the Doppler aliasing effect induced by the lower pulse repetition frequency (PRF); following this operation, conventional SAR data processing tools can be applied to fully focus the SAR images. The STAP‐based approach has the advantages of simplicity, robustness and high efficiency. We also discuss the array configuration requirements, and give a platform velocity/PRF criterion for array configurations.     

基于相位信息的空间目标特征分析

基于线性调频信号(LFM)推导了空间轨道目标的雷达回波模型,并讨论了目标相对雷达运动对回波相位产生的影响;给出了基于空间轨道目标引导信息的目标回波多普勒信息提取方法;通过对空间轨道目标的实测窄带相参回波数据的处理,分析了不同运动类型的空间轨道目标多普勒特点,结果表明,目标回波相位中包含了丰富的目标特征信息,从回波相位信息中提取目标的运动特征具有可行性。