雷达总论、雷达理论与技术

0623862基于改进SUSAN原则的小目标检测算法[刊,中]/毕务忠//激光与红外．—2006,36(6)．—504-507(G) 0623863一种提高雷达系统输出信噪比的方法[刊,中]/施文武//电讯技术．—2006,46(3)．—153-155(G)在给定雷达的检测概率和虚警概率后,系统输出信噪比直接影响雷达的作用距离。采用距离分段加权技术,可以减小加权引起的信噪比损失,从而提高了雷达的作用距离。给出了泰勒窗函数在距离分段加权中的应用,事实已证明该方法的可行性。参4 0623864 S模式与军用敌我识别[刊,中]/兰鹏//电讯技术．—2006,46(3)．—139-143(G) 0623865一种设计最佳FSK/PSK雷达信号的方法[刊,中]/汤善武//电讯技术．—2006,46(3)．—62-65(G)研究了一种设计最佳FSK/PSK雷达信号的方法。这种方法利用雷达目标的回波信息,通过不断循环迭代学习来设计最佳FSK/PSK雷达信号,使目标     

FSK／PSK混合调制信号多参数估计

通过对FSK／PSK混合调制雷达信号脉内特征的分析,提出了一种FSK／PSK混合调制信号多参数估计方法。利用快速四阶循环累积量算法、时频脊线分析与小波变换相结合的方法,实现了跳频频率和码速率等参数的高精度估计。仿真表明,该方法可在较低信噪比下得到该混合调制信号的多参数高精度估计,具有较高的工程应用价值。     

FSK/PSK雷达杂波的建模与仿真

本文基于常规脉冲雷达杂波的产生原理,分析了FSK/PSK信号的特性,并对FSK/PSK雷达杂波模型进行了研究.用零记忆非线性(ZMNL)法,仿真出雷达杂波回波信号,并对其进行概率密度特性、功率谱特性和空间相关特性分析.由于子脉冲回波的叠加效应,FSK/PSK雷达杂波的统计特性与常规脉冲雷达杂波有所不同.     

FSK/PSK雷达杂波的建模与仿真

本文基于常规脉冲雷达杂波的产生原理,分析了FSK/PSK信号的特性,并对FSK/PSK雷达杂波模型进行了研究.用零记忆非线性(ZMNL)法,仿真出雷达杂波回波信号,并对其进行概率密度特性、功率谱特性和空间相关特性分析.由于子脉冲回波的叠加效应,FSK/PSK雷达杂波的统计特性与常规脉冲雷达杂波有所不同.     

一种获取雷达目标一维距离像的方法

利用高分辨一维距离像进行目标识别在现代雷达中已成为一个重要的研究课题。本文基于雷达信号设计和互相关接收处理技术,研究了一种利用目标回波,逐次获取一维距离像的方法。与冲激雷达相比,这种方法能显著提高信噪比,并且这个方法的收敛速度快,一般迭代10次以内即达到稳定。     

雷达信噪比的测量与计算

根据雷达信号分析理论，提出从雷达视频端的目标回波加干扰信号中分离出目标回波信号的方法，并提出从雷达视频端的噪声幅度反推出接收机输出端噪声方差的方法，进而提出从视频端分别采集的目标回波加噪声信号和纯噪声信号中分析出雷达接收机输出端真实信噪比的方法。     

一种小波变换与FFT相结合的波特率估计新算法

小波变换具有局部显微特性，对信号的瞬时特性具有较强的捕获能力。从连续小波变换的定义出发，分析了PSK、FSK、QAM信号的小波域特征，并结合传统的FFT理论提出了一种波特率提取的新算法。对高斯白噪声中PSK、FSK、QAM信号的波特率提取进行了仿真试验，仿真结果表明，在信噪比大于1dB情况下该算法能有效地提取出PSK、FSK、QAM信号的波特率。     

基于迭代自适应稀疏分解的雷达信号去噪

稀疏分解能有效分离信号和噪声,因此适用于信号去噪.文中构造了雷达回波稀疏表示的冗余字典,字典原子与目标回波波形匹配,基于该字典的雷达回波信号稀疏度就是目标数.针对稀疏度自适应匹配追踪算法进行低信噪比信号稀疏分解时的不足,提出了一种迭代自适应匹配追踪算法,采用规范化的残差之差作为迭代终止条件,使得稀疏分解过程能依据噪声水平自适应终止,以逐次逼近方式估计信号稀疏度,改善了稀疏分解的精度.仿真实验结果表明,该算法在低信噪比以及稀疏度未知的条件下,实现了雷达回波信号的准确稀疏分解,极大地提高了信噪比.     

一种通用雷达信号模拟器的设计与实现

分析了雷达信号回波的主要特点，研究比较了多种雷达信号模拟器的体系结构，提出了一种通用雷达信号模拟器的实现方法。该方法采用通用计算机产生雷达回波数据，采用计算机的ＤＭＡ控制方式完成回波数据的传输，采用Ｄ／Ａ变换器产生视频回波信号，并通过锁相环路产生中频回波信号。这种方法具有极大的灵活性和通用性，只要改变计算机的软件，就可以实现不同体制雷达回波的模拟，解决了硬件设计和软件算法中的关键技术问题     

宽带雷达微弱目标信号的积累方法

利用长时间信号积累来提高信噪比（SNR）是微弱目标检测的一种常规方法。针对宽带雷达目标运动引起跨距离单元走动以及目标回波能量分散而无法有效积累问题,通过对宽带雷达目标模型与回波特性的分析,利用相邻脉冲重复周期目标一维像的相似性,提出了一种基于互相关技术的多周期回波信号的频域积累方法。仿真结果表明,该方法适用于低信噪比下的信号提取,为宽带雷达微弱目标检测提供一种有效的积累方法。     

新型机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器

研制多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。首先,介绍了目标信号的主要组成以及回波信噪比的两种定义。接着,基于激光雷达方程及1.064μm激光器的辐射激光的光电接收实验,获取信号波形并对目标回波信号组成进行分析,结合空中目标的回波脉冲展宽建立了机载脉冲激光雷达目标回波信号模型。之后,提出了依据电压信噪比产生回波观测信号的方法。最后,给出了基于"FPGA+高速D/A+USB2.0数据传输"的目标信号模拟器软硬件实现,可为回波信号处理器提供信噪比为1-9的静、动目标回波及主波信号。     

基于m序列的半导体激光测距技术研究与仿真

针对传统脉冲式半导体激光测距机在中远程测距的应用中,回波信噪比过低而难以检测目标信号的问题,提出了一种基于m序列的小型化半导体激光测距方案,以单周期m序列作为激光发射波形,对微弱低信噪比回波信号采用相参积累及匹配滤波相结合的数字信号处理方法。通过仿真及计算,证明本方案可以提高回波信噪比,并有效地从微弱回波信号中提取出目标信号,进而提高激光测距机的测距能力。     

低信噪比下脉冲重复周期渐变波形的相推测速实现

相推测速技术可以实现相位量级的测量精度,但是其存在准确提取相位和解相位模糊两大难点。本文提出了针对低信噪比条件下脉冲重复周期渐变波形的相推测速实现方法。首先,建立了考虑脉冲重复周期渐变波形的回波模型;然后介绍了基于包络测速解相位模糊的相推测速模型;进而为了提高相推测速在低信噪比条件下的适用性,分别提出了回波相位提取值修正以及相位模糊数修正方法,其中回波相位提取值修正方法主要结合航迹平滑滤波处理,解决低信噪比条件下峰值点相位提取不准确的问题,而相位模糊数修正方法通过遍历模糊数,并最小化模糊数对应的测速起伏误差;最后通过仿真验证了所提方法的正确性及其在低信噪比条件下的适用性。      

毫米波雷达直升机旋翼回波匹配滤波研究

针对低重频毫米波雷达直升机旋翼回波信号检测中旋翼回波信噪比低的问题,本文采用发射大时宽带宽的线性调频信号,接收匹配滤波处理以增加旋翼回波信号的信噪比,并推导了线性调频旋翼回波模型。由于旋翼旋转对雷达回波产生调幅效应,使其对线性调频匹配滤波器失配,造成信噪比的下降。本文利用匹配滤波的概念,用旋翼匹配滤波器组近似达到了旋翼匹配滤波的性能,提高后端旋翼回波检测的信噪比。     

一种基于宽带低噪声THS4012运放的激光测高仪前置放大电路设计与实现

激光测高仪依靠回波信号包含的信息来反演地面目标的物理特性,因此必须保持回波信号的保真度和高信噪比.通过选择合适的探测器、设计与探测器匹配的放大电路、设计可以最大信噪比提取信号并保持滤波信号波形的滤波器来达到系统指标.讨论了激光测高仪前置放大电路的设计原则,分析了测高系统中对放大器选择的要求.实验表明,所设计的前置放大电路可以有效地满足设计要求.     

一种频率步进雷达目标运动参数估计方法

为实现低信噪比下目标的精确运动补偿,提出基于Keystone变换和Morlet小波变换的方法估计低信噪比下目标速度和初始距离参数。在分析频率步进雷达运动目标回波信号基础上,首先采用Keystone变换法去除回波信号高次相位项,然后对回波信号做IFFT运算,再进行FFT 操作,便可得到距离-速度二维参数谱。考虑低信噪比对参数估计的影响,文中将距离维参数谱通过Morlet小波变换去除噪声,进而获得目标运动参数的精确估计。最后计算机仿真实验进一步说明了该方法的有效性。     

GEOSAR舰船目标三维转动对检测信噪比影响分析

回波信号信噪比(SNR)是决定地球同步轨道合成孔径雷达(GEOSAR)舰船目标检测性能的关键指标。该文针对GEOSAR卫星与舰船目标超远作用距离导致的单脉冲回波低信噪比问题,具体分析了方位脉冲相干积累对舰船目标检测信噪比的提升,以及信噪比提升受舰船目标3维转动的影响,并通过实测数据处理和仿真实验得出了相关结论。     

相干激光雷达平衡式相干探测技术研究

为了分析影响平衡式相干探测信噪比的因素,采用数学模型推导了平衡式相干探测原理和信噪比公式,分析了影响平衡式相干探测信噪比的因素,研制了用于相干激光雷达信号接收的平衡式激光探测器,并通过相干雷达样机,完成了气溶胶粒子发生米氏散射回波信号的探测。结果表明,研制的平衡式激光探测器具有非常低的噪声和高探测灵敏度特性,能较好地探测出大气中气溶胶粒子发生米氏散射的激光回波信号。     

视频累积提高激光探测信噪比的方法研究

为了研究多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的途径的有效性,以噪声的统计特性为基础,理论分析了多脉冲视频累积提高激光回波探测信噪比的基本原理,并通过数值仿真和实验验证了视频累积提高激光探测信噪比的可行性。结果表明,当脉冲累积数N较小时,通过多脉冲视频累积可以提高激光回波探测的信噪比N1/2倍,与视频累积结论一致;但当N大于一定值之后,由于系统带宽、A/D转换精度和采样率等因素的影响,使信噪比随累积脉冲数的变化明显偏离了N1/2指数规律。该研究为进一步通过多脉冲视频积累探测改善激光回波探测的信噪比,实现强噪声背景下的弱信号检测提供了理论和实验基础,对提高半导体激光测距系统的探测能力有着直接的指导意义。     

基于FPGA的激光雷达回波信号数据采集卡设计

回波信号数据采集设备是激光雷达系统的关键部分。为了提高信噪比,回波信号数据采集设备应当具有滤波和高速数据累加功能,为了满足不同重复频率激光雷达的探测需求,累加过程的采集深度和累加次数等参数应当是可配置的。使用FPGA作为主控设备,实现了一个采样率为20 MHz,具有滤波和硬件累加功能,且参数可配置的通用回波信号数据采集卡 (DAQ card)。测试结果表明,在不同重复频率的触发信号下,采集卡实现了基本的参数配置功能和累加功能,其信噪比为71.9 dB。与国外某回波信号数据采集设备相比,采集卡在高重复频率激光雷达中具有更远的探测距离和更高的信噪比。