线性调频连续波雷达的距离估算

针对线性调频连续波(LFMCW)雷达系统的结构特点,推导了LFMCW雷达的距离方程,证明了LFMCW雷达作用距离的四次方与其发射信号的时宽带宽积成正比,为LFMCW雷达的设计提供了工程计算的依据.     

“LFMCW雷达信号多周期模糊函数分析”再研究

针对郭磊等人的论文"LFMCW雷达信号多周期模糊函数分析"中关于线性调频连续波(LFMCW)雷达信号单周期模糊函数的推导及其单周期、多周期距离自相关函数和模糊图仿真有误的情况,该文从周期调制连续波信号的单周期模糊函数定义出发,推导出LFMCW信号的单周期模糊函数,利用单周期模糊函数与周期模糊函数的关系获得LFMCW信号的周期模糊函数。仿真结果表明,LFMCW信号的单周期或周期模糊函数具有奇数个完整的"斜刀刃"和2个"半斜刀刃";周期速度自相关函数是单周期速度自相关函数在多普勒域的N(N为周期数)倍压缩;周期距离自相关函数是其单周期自相关函数的N次复制。     

LFMCW雷达测距系统及其信号处理算法的设计

设计了一款基于ARM单片机的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距系统,其采用三角波调制的LFMCW雷达实现目标距离测量。介绍了LFMCW雷达的基本结构和实现目标距离测量的原理,并重点研究了LFMCW雷达测距系统的信号处理算法——快速傅里叶变换(FFT)和线性调频Z变换(CZT)联合的测距算法(FFT/CZT联合算法)的实现。经理论计算和MATLAB仿真分析表明,FFT/CZT联合算法可以显著提高计算效率和精度。     

一种LFMCW雷达目标距离范围的划分方法

在采用对称三角波作为调制信号的线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)雷达系统中,雷达传感器前端产生的三角调制波泄漏信号严重影响远距离目标的测量结果。因此有必要对待测目标进行范围划分。传统的距离划分是在对回波信号进行频谱分析之后进行的。提出的基于相似度匹配法能够在未对信号进行频谱分析之前,根据与标定目标预先计算的阈值作比较,得出目标所在距离范围,并针对实际系统设计实验方案,验证该方法的可行性。     

基于QMFBT的LFMCW引信信号识别

针对连续波线性调频(Linear frequency modulation continuous wave,LFMCW)引信信号特征参数的提取,提出了基于树形正交镜像滤波器组(Quadrature mirror filter bank tree,QMFBT)线性分解技术提取信号特征参数的方法.该方法将截获的LFMCW引信信号进行下变频,经离散化和归一化后输入到QMFBT中进行线性分解,分析不同时频分析层面所包含的信号信息,结合引信实时性要求和信号本身特征,在合适的时频分析层面提取LFMCW引信信号的特征参数.仿真分析表明,该方法不需要任何先验信息即能有效地提取LFMCW引信信号的调制信息和特征参数,具有较强的抗噪声能力,而且不存在双线性变换中的交叉项问题,满足引信信号识别实时性的要求.     

一种LFMCW雷达目标距离提取方法

在阐述FFT方法、最小二乘曲线拟合方法和雷达信号特点的基础上,将BP网络应用于线性调频连续波雷达系统目标距离的信号处理中,用雷达数据对构造的BP网络进行了训练和测试。仿真结果表明,该方法在训练对象足够充分的情况下可以适应较大范围内测量,在无噪或低噪声的情况下,可以获得较高的测量精度,是一种对LFMCW系统信号处理的有效方法。     

提高线性调频连续波探地雷达厚度检测分辨率的信号处理方法

线性调频连续波探地雷达（LFMCW GPR）用于检测路面厚度时要具有较高的垂向分辨率，而由于经典谱估计法固有的缺点，限制了分辨率的提高。利用Burg最大熵法和修正协方差法对探地雷达信号进行了处理，计算机模拟和室内实测信号处理的结果表明，这两种方法均能有效地提高LFMCW探地雷达的分辨率，使功率谱的主瓣变窄、旁瓣幅度降低。在对计算量无严格要求的情况下，修正协方差法的功率谱估计效果更好，它能克服使用Burg最大熵法出现的谱峰频率偏移和谱峰分裂的缺点。     

基于FPGA的LFMCW雷达测速测距优化系统研究

针对现有线性调频连续波(LFMCW)测速测距雷达运算准确度低和运算速度慢的问题,提出一种优化的LFMCW雷达测速测距系统的设计方案.基于FPGA技术,利用正反旋转抵消策略优化CORDIC平行算法;然后利用流水线和并行结构相结合的方式设计实现双核FFT处理器;最后利用回波频差和多普勒频移法完成距离和实时速度的计算模块,最终设计实现了LFMCW雷达的测速测距系统.在QuartusⅡ中调用ModelSim进行功能仿真,证明本系统的数据处理速度比使用单核FFT时提高了46.5%、测距误差为±0.15 m、测速误差±0.1 km/s.     

提高雷达液位测量精度的频率估计算法研究

线性调频连续波(LFMCW)雷达液位测量系统中,回波信号的频率精确估计是实现液位测量的关键步骤.分析三谱线频偏校正法和双线性幅度(RIFE)改进法两种频率估计算法在频率估计中的优缺点及噪声对频率估计的影响.结合两者的优势,提出一种提高雷达液位测量精度的精确频率估计的优化算法,通过matlab实验仿真,该方法测量精度高、计算量小、具有实现简单、快速实时处理等优点,并且在TMS320VC5509A的DSP信号处理芯片上实现该算法应用.     

LFMCW雷达距离分辨力的分析及改善

为了提高线性调频连续波（linear frequency modulation continuous wave,LFMCW）雷达的距离分辨力,一方面提出了一种“八段交叉” 开环校正法对调频线性度进行校正,另一方面根据基于FFT的LFMCW雷达实际距离分辨力与带宽和频率分辨率的关系,选择2 GHz 大带宽和4 096点FFT运算,并且计算频率时避?钇敌藕诺牟还嬖蚯颍厝」嬖蚯蚰诘氖萁性怂恪７抡婧筒馐允笛槎急砻骶鲜龃砗蟮睦状锞嗬敕直媪Φ玫揭欢ǖ母纳啤?     

一种基于HMM的雷达目标识别方法

根据雷达目标散射点的一般模型和特定条件的简化模型；提出用RELAX方法从高分辨雷达回波提取目标散射点分布的位置信息作为目标HRRR的特征向量；利用HRRR对雷达视角敏感这一特点，用隐马尔可夫过程表征多视角雷达回波序列，获得目标距离-方位两维信息，用若干HMM子过程构成的模式链表征一个飞行目标的飞行姿态变化，从而采用基于隐马尔可夫模型的分类器实现目标类属和方位的自动识别和分类，实测数据的计算机仿真结果表明，这一方法的平均识率为99.80%和81.2%。     

重放攻击下雷达组网系统的目标跟踪性能

作为一种复杂的分布式系统,雷达组网系统受到各种攻击的威胁。为了研究赛博攻击对雷达组网系统性能的影响,提出一种针对雷达组网系统的重放攻击方式。首先建立目标运动模型和系统模型,其次分析了重放攻击对单站雷达位置估计误差的影响,基于此扩展到对雷达组网系统目标跟踪性能的影响,最后研究了攻击参数与位置估计误差的关系。通过仿真分别展示了单站雷达和雷达组网系统受到重放攻击时的状态估计误差,以及单站雷达和雷达网估计误差与攻击强度的关系。仿真结果表明:对于单站雷达,重放攻击可以造成巨大的跟踪误差,且攻击效果与攻击强度成正比关系。当攻击的对象是雷达组网系统时,需要合理地选择攻击参数才能产生明显的攻击效果。     

相控阵靶标雷达模拟新方法

提出一种模拟相控阵靶标雷达的新方法. 用机械扫描雷达模拟相控阵雷达天线的主瓣电磁辐射特性;用喇叭天线阵列雷达模拟相控阵雷达天线副瓣电磁辐射特性;通过控制机械扫描雷达和喇叭天线阵列雷达的发射机分时交替发射,模拟相控阵雷达在空间的主、副瓣交替扫描特性. 仿真结果表明,该方法可以逼真地模拟相控阵雷达天线电磁辐射特性,同时极大地降低相控阵靶标雷达的研制、使用、维护成本,加快研制周期.     

电磁环境下无人机干扰雷达通信效用实验研究

为了判断电磁环境下无人机的作战能力,为提高无人机作战能力提供技术支持,对电磁环境下无人机干扰雷达通信效用进行实验研究。给出理想状态下雷达方程,在此基础上通过利用阈值判断电磁干扰中的干扰类型。对电磁环境下无人机干扰雷达通信接收机输入端信干比、干扰噪声比和信号噪声比进行计算,为雷达通信效用实验提供依据。将雷达通信抗干扰改善因子、有效抗干扰改善因子、综合测度雷达通信抗干扰能力、相对自卫距离、相对烧穿距离作为衡量雷达通信效用的指标进行实验研究。通过CPLD/FPGA完成雷达通信接口设计,利用DSP回波信号实时输出,完成实验系统设计。在实验系统中,令无人机在不同等效指标位置产生干扰,依次对雷达通信接收机的输出信号比进行记录,记录各雷达通信效用衡量指标,经多次测量降低误差。结果表明:在无人机与雷达间间隔超过100 km的情况下,雷达通信效用尚可。在无人机与雷达间间隔低于100 km(包括100 km)的情况下,雷达通信效用降低。可见电磁环境下无人机干扰会降低雷达通信效用,在一定间隔下无人机作战能力很强。     

蒸发波导环境下雷达电磁盲区的分布特征

蒸发波导是近海面大气环境中出现概率最高的一种大气波导,利用蒸发波导可以实现雷达超视距探测.然而,由于蒸发波导的存在,雷达的电磁盲区也会发生不同的变化,从而对岸基、舰船雷达的探测性能产生极大的影响.基于射线追踪技术,构建了电磁波传播路径的微分计算方法,并对蒸发波导环境中的岸基、舰船雷达电磁盲区随雷达天线高度变化特征进行了...     

相控阵雷达最优搜索策略的仿真算法研究

与常规雷达相比,相控阵雷达有能力快速改变雷达波束的方向。相控阵雷达的探测需要用到数据、智能处理、雷达性能评价等许多应用领域的知识。然而,它的成本往往超过我们所能承受的。这就必要建立起相控阵雷达的数学模型来模拟。根据相控阵雷达的工作原理,本文重点介绍相控阵雷达的功能建模与仿真技术,它包含三个部分:雷达的基本原理仿真、相控阵雷达的波束编排及相控阵雷达仿真模型参数优化。     

新型雷达装备系统性能可靠性评估

装备系统可靠性定量评估一直是军用产品可靠性工作的重要项目之一。提出了装备的工作性能可靠性问题是评估雷达装备系统性能可靠性的基本出发点,对雷达装备系统性能可靠性进行了定义,根据使用条件的限制,将雷达装备系统性能可靠性分为狭义工作性能可靠性和广义工作性能可靠性;通过雷达装备系统性能可靠性的分析,得出雷达装备系统性能可靠性是一个表明雷达装备工作性能可以保持多长时间的参数,是评估雷达装备效能的重要指标,提出从狭义工作性能可靠性和广义工作性能可靠性两方面评估新型雷达装备系统性能可靠性,并给出了基于狭义工作性能可靠性和广义工作性能可靠性的雷达装备系统性能可靠性评估模型,为装备维修决策、制定相关维修策略提供了科学依据。     

制导雷达组网数据融合处理精度分析

讨论了组网条件下影响制导雷达数据融合精度的主要因素,分析了若干主要误差源,采用椭球面、线偏差等高精度计算方法,推导出多测量站支援受援站的计算公式及误差协方差阵,并进行了系统仿真,仿真结果表明了该方法的有效性。     

复杂电磁环境下的雷达信号分离方法

在复杂的电磁环境下,进一步提高雷达的检测能力是现代雷达面临的紧迫问题之一.为了提高雷达探测精度,需要在众多的干扰信号中有效地提取出雷达信号.鉴于越发明显的常规雷达信号处理方法的局限性,提出了一种基于最大信噪比的信号盲源分离方法.首先利用信噪比越大分离效果越好的特点建立信噪比目标函数,然后通过求解目标函数得到盲信号分离的优化矩阵,最后实现雷达盲信号的分离.仿真结果表明,该方法可对雷达盲信号进行有效的分离,且不需要其它信号处理方法所要求的任何先验知识作为条件.     

迭代法在低纬高原地区多普勒天气雷达测量降水中的应用

 利用昆明多普勒天气雷达资料,采用迭代订正方法对强降水和大范围中等强度降水引起雷达信号的衰减情形进行了订正研究,同时对比分析了衰减订正前后的雷达测量降水与自动雨量站逐小时累计的雨量资料.结果表明:在低纬高原地区雷达测量降水中,强降水和大面积中等强度的降水情况下需要考虑降水对雷达信号的衰减影响;使用迭代法对雷达衰减订正的效果比较好,其订正后的雷达反射率明显高于雷达直接探测的反射率,最大的订正差值超过了9dBz;降水粒子的温度对多普勒天气雷达反射率订正结果也有比较显著影响;订正后雷达测量的降水更接近于自动雨量站的观测值.