微弱目标积累检测的包络移动补偿方法

利用长时间信号积累来提高低信噪比对微弱运动目标检测的性能是一种有效方法.在积累过程中目标回波有可能越距离单元走动,因此包络时延补偿是实现信号积累的首要问题.本文利用相控阵雷达可提供的波束驻留方式,提出一种基于距离拉伸和时频分析的包络移动补偿方法.该方法利用距离拉伸将不同单元中的目标回波作为暂态信号,通过时频联合处理来进行运动补偿和匹配相参积累,适用于存在越多普勒分辨单元走动的情况.给出了检测器的实现框图并进行了性能分析.仿真结果及对实测数据的处理验证了该方法的有效性.     

基于分数时延的宽带雷达长时间积累方法研究

宽带雷达有利于实现目标识别和分类,能够提高雷达的目标检测能力,可以精确测量目标的位置和运动参数,有效对抗各种有源和无源干扰,具有更好的低截获性能等优势。长时间积累可以延长雷达的作用距离,提高对低可探测性目标的检测能力。在积累过程中运动目标的回波会跨距离单元走动,从而影响相参积累的性能。根据目标的径向速度计算出不同脉冲间的包络走动距离对回波进行补偿,若目标回波真实延迟是采样周期的分数倍,则会产生补偿误差。为实现包络走动距离的精确补偿,通过对分数时延滤波器设计方法及长时间积累原理的分析,引入基于分数时延滤波器的时延方法,提出针对目标长时间积累的实现结构,并仿真证明该方法的有效性。     

机载雷达高速空中机动目标检测新方法

空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)是一种有效的机载雷达运动目标检测方法.空中目标的高速运动会导致其回波产生严重的距离走动和多普勒模糊,并且目标作加速运动时还会引起多普勒走动.为了有效检测上述目标,本文提出了一种新方法,该方法在目标距离走动校正之前首先进行杂波抑制,避免了直接利用Keystone变换校正存在多普勒模糊的运动目标距离走动时影响杂波分布特性、进而降低STAP性能的问题;然后对距离走动校正后的数据进行Wigner-Hough变换,估计出目标的加速度,并根据估计值对多普勒走动项进行补偿,从而使目标能量能够得到有效积累;最后进行运动目标检测.仿真结果证明了该方法的有效性.     

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。     

提高雷达机动目标检测性能的二维频率域匹配方法

 增加目标信号的积累时间是提高雷达对微弱目标探测能力的主要方法.但是,对于高速运动目标,在长时间相参积累期间,目标回波信号容易产生距离徙动和多普勒走动,若不进行补偿,目标信号能量不能有效积累.传统基于keystone变换的方法仅适用于目标作匀速运动的情形,当目标作机动运动时,距离弯曲不能通过keystone变换进行校正.针对目标作匀加速运动,且高速目标存在多普勒模糊情况,本文提出一种二维匹配滤波新方法,该方法将脉冲压缩后的目标回波转换到距离-多普勒二维频率域,通过构造一补偿函数进行匹配滤波处理.该方法不需要知道目标运动速度参数,由目标径向速度引起的距离走动和径向加速度引起的距离弯曲均能得到很好的消除,另外,所提算法可以有效地利用快速傅里叶变换实现而无需进行插值操作,运算量小.仿真结果表明本文方法具有良好的高速机动目标积累检测性能.     

基于Keystone变换的长时间相参积累研究

长时间相参积累是提高弱小目标检测的一种有效方法,但随着积累时间的增加,会产生目标跨距离单元走动的问题。文中在信号处理算法中引入Keystone变换来补偿距离走动带来的影响,可以在不需要先验速度信息的情况下,实现目标的长时间积累。仿真实验验证了Keystone变换实现距离走动补偿的有效性,并形成了一套较完整的雷达信号处理算法。     

一种径向匀加速目标包络徙动补偿新方法

雷达信号多脉冲长时间积累是提高雷达检测性能的重要手段。当雷达探测高速运动目标时,目标的径向加速度将引起二次距离走动,使雷达检测性能大大降低。针对此问题,提出一种消除距离走动二阶项的新方法。该方法首先对目标回波进行广义二阶Keystone变换,然后在慢时间域通过解线调的思路估计多普勒调频斜率,进而补偿多普勒高阶项,最后对补偿后信号再进行广义二阶Keystone变换,从而完全消除距离走动。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种Chirp雷达包络对齐新方法

长时间相参积累是提高Chirp雷达对微弱目标检测能力的主要方法之一。但是,目标的径向运动会引起目标回波在脉冲间发生包络走动从而影响积累性能。首先分析了Chirp雷达中包络走动对长时间相参积累性能的影响,然后提出了一种基于频域校正的Chirp雷达包络对齐新方法。分析了其原理、步骤并通过仿真表明该算法能大大地改善积累性能。最后在运算量上与目前几种包络对齐方法进行了对比,通过分析对比表明其运算量大大低于目前的几种积累方法。     

长时间积累技术的方案设计与工程实现

长时间积累是检测低可观测目标的一种有效方法,可利用一段时间内的目标能量来提高信噪比,增加雷达威力。但长时间积累带来了距离走动、多普勒扩散等问题,现有的补偿算法运算量大,无法解决性能与运算量的平衡。文中提出了一种段内相干积累段间非相干积累的方法,其具有良好的检测性能和较低的运算量,算法通过在硬件上测试证明,可高效简便地应用于工程实现。     

基于距离分段的目标长时间积累方法研究

目标长时间积累是弱小目标检测的有效手段,但目标跨距离门走动使常规积累方法效果不佳。文中首先利用雷达系统的重复频率信息,给出基于最大探测速度的脉冲积累个数,实现脉冲分段和段内脉冲的相参积累;然后基于最小熵实现了距离包络对齐,完成脉冲组的非相参积累,该方法能有效解决目标能量长时间积累中的跨距离门问题。最后,利用仿真验证了该方法的有效性,具有一定的工程价值。     

外辐射源雷达运动目标信号特性及检测方法研究

以调幅广播为信号源的短波外辐射源雷达系统需进行信号长时间积累以检测微弱目标信号,目标运动变化会导致多普勒频率展宽,传统积累检测方法检测性能下降,针对这一问题提出了基于运动补偿的积累检测方法。建立了动目标回波模型;介绍了基于多项式拟合积累检测算法原理;分别通过仿真数据和试验数据进行补偿,验证目标运动补偿前后信噪比得益;并利用计算机仿真建模方法验证了该积累检测算法的检测性能;在此基础上分析了补偿后的理论损失及搜索步长的参数获取,并评估了目标运动补偿方法的运算量。     

基于调频傅里叶变换的目标运动补偿*

为了精确估计频率步进雷达目标参数并进行运动补偿,提出了基于调频傅里叶变换的目标径向运动速度补偿方法。与本振信号混频后目标散射点回波可看作线性调频信号,其相位一次项和二次项只与目标速度和初始距离有关,通过搜索调频傅里叶变换的调频率和频率参数,获得了目标运动速度和初始距离的精确估计,然后实现运动补偿。仿真结果进一步验证了文章所采用方法的有效性和实用性。另外,通过与最小脉组误差估计法比较说明了文章所提方法具有更好的抗干扰能力;最后还对多目标运动速度估计问题进行了初步探讨。     

低信噪比条件下天基预警雷达目标运动参数估计方法

天基预警雷达目标回波包络峰值的距离徙动会导致FFT相参积累增益降低,为了对回波信号进行运动补偿,需要对目标运动参数进行估计。由于天基雷达对目标的观察距离较远,因此回波信噪比较低,直接影响了运动参数的估计精度。针对这一问题,本文提出了一种低信噪比条件下天基预警雷达目标运动参数估计方法。首先建立了目标回波模型,并对雷达观测距离范围内的回波信噪比进行了计算分析;然后利用Keystone变换对回波包络距离徙动进行校正,并对校正后的回波信号作离散短时傅里叶变换,得到回波信号方位向上的时频分布;最后利用Hough变换将时频域变换到参数域,得到运动参数的估计值。仿真结果表明,本文方法在低信噪比条件下能有效地估计目标运动参数,并且估计精度对信噪比的变化不敏感,具有良好的鲁棒性。      

Costas编码跳频信号自测速方法研究

Costas编码跳频信号对速度非常敏感,精确速度补偿是这种信号用来成像的关键。文中分析了速度对Costas跳频信号回波的影响,设计了一种综合测速方法,该方法将互相关测速、步进补偿和时间积累测速3种方法结合起来,逐步提高测速精度,不仅减少了计算量,满足了系统实时处理的要求,同时提高了测速精度,降低了因为速度影响引入的相位噪声。     

基于扩展贝塞尔拟合模型的连续波穿墙雷达目标定位算法

本文提出了一种基于改进Hough变换频率拟合技术的目标定位算法,通过动态调整两个形状参数构造扩展贝塞尔频率拟合模型,利用拟合的曲线解调回波信号完成对多个目标分量的分离,并结合多普勒处理方法合成目标运动轨迹,实现对目标的实时定位。针对拟合模型构建过程中关于多维参数搜索运算大的问题,依据两个参数之间相对独立的特性,采用线性搜索来代替传统的多维搜索,大大降低运算复杂度,优化目标探测的实时性。仿真和实验结果表明,在多人体目标的跟踪定位场景下,该算法有效地抑制了频率模糊,进一步提高了目标运动轨迹复杂多变时的适用性,在多目标定位、跟踪的应用中具有优越性。      

目标自旋引起微多普勒的补偿新方法

针对弹道导弹宽带成像时产生的伪像机理进行分析研究,建立了自旋运动的回波信号模型。分析了其回波特性,提出了基于微多普勒参数估计的补偿方法,同时给出了该算法的具体步骤,通过仿真验证了补偿方法的有效性。     

基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测

频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在检测运动目标时,由于发射阵元间的频率偏移与目标的速度耦合,因此在慢时间维出现严重的多普勒扩展,进一步造成各接收通道的信号能量无法相干累积,极大降低了系统的检测性能。针对此问题,该文提出一种基于多普勒扩展补偿的FDA-MIMO雷达运动目标检测算法。首先建立了FDA-MIMO雷达运动目标的回波模型,分析了频偏带来的多普勒扩展问题;然后在给出最大似然接收机模型的基础上,提出一种基于插值滤波的重采样算法来补偿FDA-MIMO雷达在检测运动目标时引起的多普勒扩展。仿真结果表明:该文所提算法在抑制多普勒扩展的同时,能够补偿子目标回波在距离维的跨单元走动,实现信号能量的相参累积。      

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。     

基于GRECO的复杂目标ISAR图像仿真

提出一种与图形电磁计算方法相结合的1SAR图像实时仿真方法.利用图形电磁计算(GRECO)方法得到运动目标的电磁散射数据,通过发射线性调频信号得到运动目标的雷达回波,并对仿真回波进行ISAR成像处理.与传统采用点目标仿真不同,该文是对实际三维目标直接仿真成像,更加接近实际,更加适合应用与成像效果分析、算法改进和抗干扰方面的研究.对于目标表面散射场的分析,是基于高频预估理论:采用物理光学(PO)法与物理绕射理论(PTD)来进行计算.从对复杂目标的仿真结果来看,该方法是准确有效且具有实时性的.