ISAR成像的相参多普勒质心跟踪相位补偿方法

目标强散射中心的转动相位分量对传统多普勒质心跟踪（DCT）相位补偿方法性能具有较大的影响。本文通过分析得出STRETCH处理得到的目标回波初相不具备相参性,而中频直接采样回波信号脉间具备相参的特点,并提出相参多普勒质心跟踪相位补偿（CDCT）方法。该方法在DCT方法的基础上,利用中频直接采样得到的目标回波的脉间相参性提高平动相位分量估计的精度,从而提高相位补偿效果,改善ISAR成像的质量。相对于MDCT法,本文能够达到更好的相位补偿效果。实测数据验证了本文方法的有效性。      

用改进的多普勒中心跟踪法进行ISAR运动补偿

针对ＩＳＡＲ运动补偿中的相位补偿，本文在多普勒中心跟踪法的基础上，引入Ｗａｈｌ等的相位梯度自聚焦算法，提出了改进的多普勒中心跟踪法，该方法通过在像域的循环移位，隔离和迭代等步骤，巧妙地消除目标转换相位分量对平动相位分量估计的影响。     

基于模型外推的异源雷达相参配准

异源雷达带宽相参合成技术的关键和难点之一是相参配准,而对固定相位差异的估计精度较低,通常需采用各种优化算法提高估计精度,但计算量较大。在建立异源雷达回波模型后,分析了两种相位差异对衰减指数和（DE）模型的影响,用数据相关方法估计线性相位差异,并提出一种基于模型外推的固定相位差异补偿方法,将补偿固定相位差异与模型外推合为一步,简单有效,计算量小,不存在残余量,且该外推方法与传统外推方法相比误差基本没有增加。仿真结果表明,在14 dB信噪比下算法取得了令人满意的效果。     

基于信息熵的分布式MIMO雷达回波相位补偿与相参积累方法

针对分布式多输入多输出(Multiple-input Multiple-output,MIMO)雷达回波信号相参积累问题,提出了一种利用信息熵作为优化准则的多节点回波相位补偿与相参积累方法。采用正交频分复用线性调频信号(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Linear Frequency Modulated Signal,OFDM-LFM)作为发射波形,通过匹配滤波完成耦合回波分离和脉冲压缩,然后在频域进行频移操作消除步进频的相位影响,利用信息熵估计距离对齐后的多节点回波相位差,随后构建相应的相位补偿函数,进而完成各节点回波的相位差异补偿,最终得到分布式MIMO雷达多节点回波信号的相参积累结果。所提方法可同时处理多个节点回波,仿真实验验证了该方法的有效性。      

利用自适应子波变换提高对微弱运动目标的检测性能

本文研究了长时间相参积累时微弱运动目标回波信号的特点,分析了常规检测方法的局限性,针对多项式相位信号模型,结合复正交线性相位子波基函数的设计,提出了一种基于自适应子波变换局域线性逼近的微弱运动目标检测方法,该方法具有自适应频带划分,快速算法实现,计算量低,并对统计分布的杂散分量具有自动抑制的特点,理论分析和计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

天线相位中心位置的计算方法

本文提出了一种天线相位中心位置的计算方法,该方法基于天线远场幅度与相位方向图,能够快速计算出天线相位中心位置。首先建立天线相位中心位置与远场相位方向图之间的模型,然后求远场相位SSD对位置偏移的偏导,得到相位SSD的最小值以及此时的位置偏移。在计算相位中心的过程中可以根据要求选取不同的幅度加权方法,在计算结束后,通过补偿后的相位方向图来比较几种加权方法的计算效果。     

一种DCT域的语音增强改进算法

提出了一种DCT域的语音增强改进算法。该算法依据DCT域语音分量和噪声分量统计分布的不同,采用最大后验概率估计方法对语音分量进行精确估计,实现将语音信号从噪声环境中分离出来,从而有效地改善语音质量。在低信噪比条件下,该算法可以有效降噪,且增强效果较频域增强算法更好。     

基于变脉宽波形的高速目标积累检测研究

针对米波低重频雷达在低信噪比下对高速运动目标的相参积累检测问题,提出了发射变脉宽信号的新方法。首先用宽脉冲回波估计目标运动参数,再对窄脉冲回波进行包络移位和相位补偿,实现相参积累,保证雷达的距离分辨率要求。该方法有效地解决了高速、匀加速径向运动目标跨速度、距离分辨单元的相参积累问题。仿真验证了新方法的有效性。     

短脉冲非相参雷达的逆合成孔径成像及其稀疏恢复成像技术

短脉冲非相参雷达(NCSP)的辐射源输出微波脉冲持续时间短,针对于高速运动目标而言,其脉冲持续时间内的目标运动可忽略不计,对回波信号不需进行专门的脉冲内运动补偿。为了利用短脉冲非相参雷达信号进行逆合成孔径雷达成像,该文应用补偿相参处理的方法,去除辐射信号包络时间不确定性和初始相位的不确定性影响,在常规方法进行包络对齐和初相补偿后可利用距离-多普勒(RD)方法进行逆合成孔径雷达成像,仿真验证了补偿后信号成像的可行性。然而,短脉冲非相参雷达的载频随机抖动的因素会导致距离-多普勒成像结果在多普勒维度产生随机调制的旁瓣,影响成像的质量。利用稀疏恢复技术,在成像空间中对目标的散射中心进行稀疏重构,利用正交匹配追踪(OMP)算法和稀疏贝叶斯学习(SBL)算法进行成像,从而实现了抑制非相参因素引起的成像旁瓣,改进了成像质量,通过仿真验证了方法可行性。     

基于相位匹配的逆合成孔径雷达转角估计新方法

逆合成孔径雷达的纵向分辨率取决于雷达带宽,横向分辨率决定于雷达工作的中心波长和目标在相参积累时间内相对于雷达视线所转过的角度.为了通过ISAR像获取目标的真实尺寸大小,需要确定目标的相参积累转角.本文提出根据目标散射点的相位关于转角的变化规律,对散射点的方位相位历程进行匹配处理,然后根据匹配程度可以估计得到目标的相参积累转角.利用仿真数据和实测数据对该方法进行了验证,结果证明了该方法的有效性.     

频率合成相噪相消技术研究

提出了一种新型的基于相位噪声抵消技术的频率合成器设计方法,该方法采用一个相参的锁相环信号在两次频率变换过程中得到输出信号相位噪声的抵消。对相位噪声抵消技术进行了理论分析,并搭建了一个100~2900 MHz 宽带小步进频率源。实验结果表明,在偏离主频10 kHz、100 kHz 处,相位噪声抵消了约20 dB,实验证明该技术对中近区相位噪声抵消效果明显,为超低相噪频率合成器设计提供了一种新的思路。     

基于DSSS信号相位特性的参数估计

利用DS-SS信号符号间相位信息,提出了一种可工作于低信噪比下的直接序列扩谱(DS-SS)信号噪声抑制方法.该方法在相参积累抑制噪声的同时,还完整地保留了信号特征,并实现QPSK信号的I/Q分量分离.结合参数估计方法,可进行DS-SS信号载频和码速率估计.计算机仿真证明了该方法的有效性.     

地基干涉合成孔径雷达图像非线性大气相位补偿方法

采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR) 干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文提出一种改进的GB-InSAR图像非线性大气相位补偿方法,首先采用常规方法对干涉相位图进行大气相位补偿,并根据PS点的补偿后相位序列的标准差,进行稳定PS点的选择,然后对稳定PS点进行子区域划分,通过反距离加权插值估计出所有PS点的大气相位,从而实现大气相位的有效补偿。采用该文所提方法,对460幅雷达图像进行了处理,相比于常规方法,可以有效地补偿干涉相位图中的非线性大气相位分量。基于若干高稳定参考点的对比结果表明,该方法减小了最大约1 rad的相位测量误差。      

相参短脉冲辐射源双站TDOA/FDOA直接定位算法

当目标辐射源脉冲信号持续时间较短时, FDOA引起的信号脉内相位变化很小,几乎可以忽略,无法实现TDOA和FDOA联合定位。针对上述问题,通过对相参辐射源信号脉冲间相位补偿,提出了一种利用信号的TDOA和FDOA信息的最大似然直接定位算法。考虑采用运动双站对固定目标辐射源定位情况,以确定性未知信号为模型,推导了高斯白噪声背景下相参脉冲信号联合定位的最大似然估计算法,仿真分析验证了该算法可以利用双站实现对短脉冲相参辐射源的TDOA/FDOA定位。此外,还推导了相参脉冲联合定位的CRLB,表明所提算法在常规信噪比下定位精度可以达到CRLB。      

基于非均匀FFT的长时间相参积累算法

针对采样引起时域相参积累损失以及相参积累算法运算量较大的问题,该文提出一种在快时间频域实现长时间相参积累的快速算法。该算法在快时间频域利用非均匀快速傅里叶变换(FFT)校正距离走动,完成相位补偿,然后通过快速逆傅里叶变换(IFFT)实现积累。该算法可以避免由采样引起的积累损失且运算量相对较小,理论分析和仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于相位声码器法的音乐信号正弦分量检测

设计和实现一种基于相位声码器的音乐信号正弦分量检测方法,该方法将STFT等效为一组均匀滤波器,将各正弦分量分离,并由各通道输出的相位变化率估计正弦分量的瞬时频率,然后通过寻找STFT通道中心频率与瞬时频率映射的定点进行正弦分量检测;同时,针对原始相位声码器的缺点,设计了一个多采样率、非均匀滤波器组对其进行改进。实验结果表明,该方法具有良好的瞬时频率跟踪性能,可作为音乐信号多音高估计的分析前端。     

一种新的超声速弱目标长时间相参积累算法

由于超声速弱目标的高速、小雷达散射截面特性,常规雷达难以对其进行有效检测与跟踪。针对该问题,文中提出了一种新的超声速弱目标长时间相参积累检测与估计算法。首先,给出了超声速弱目标回波信号模型,并分析了距离走动特性,同时通过构造线性频率相位因子,补偿了距离走动的影响;然后,进行匹配滤波和相参积累,来提高目标的检测性能,同时完成目标的参数估计;最后,通过仿真实验分析了该算法的检测和参数估计性能。理论推导和仿真结果表明,该算法的信噪比积累增益为脉压比和相参积累脉冲数的乘积。     

基于最小熵的机动目标雷达检测

机动目标速度的不稳定会导致雷达回波产生时变的多普勒调制,即多普勒频率徙动（Doppler frequency migration, DFM）。在相参积累过程中,这将造成信号在多普勒维上散焦,积累增益降低,目标难以被检测。当前针对DFM的补偿研究大多集中于含有二阶速度分量的匀加速目标,对于含有三阶以及更高阶运动的补偿算法还需进一步完善。本文以最小熵为代价函数,利用迭代寻优的方式,提出了一种通用的高阶运动补偿算法。该算法通过仿真以及实测数据验证,被证明能够高效准确地估计出机动目标的高阶运动分量,从而有效补偿DFM引发的散焦问题,提高积累增益,完成机动目标的相参积累检测。      

统一电能质量控制器电压电流综合检测方法的研究

利用统一电能质量控制器解决了多重电压、电流质量问题的特性及需求。在研究有源滤波器检测方法的基础上,从理论上推导出一种基于对称分量法和瞬时功率理论的统一电能质量控制器电压电流检测方法。该检测方法将电压补偿量检测的结果直接应用与电流补偿量的检测中,保证了参考电流与基波正序电压相位的一致,具有较好的补偿效果。经过建模仿真研究,理论分析与仿真结果验证该方法的有效性和可行性。     

稀疏采样数据大转角高分辨ISAR成像技术研究

针对方位向稀疏采样条件下,大带宽大转角ISAR高分辨成像时,转动分量引起的一维距离像中目标散射点的距离走动和空变二次相位问题,研究了一种稀疏采样数据ISAR高分辨成像方法。对于方位向稀疏采样数据,该方法在包络对齐和相位补偿后,将Keystone变换和稀疏恢复相结合,实现方位向稀疏采样数据距离走动校正和缺失采样位置一维像重建,接着采用基于LVD变换的二阶相位估计方法对二阶转动相位进行估计并补偿,完成高分辨成像。计算机仿真和暗室测量数据验证了该方法的有效性。