脉冲多普勒雷达地杂波仿真与系统实现

针对脉冲多普勒雷达,首先介绍了雷达杂波模拟器中地杂波的仿真模型,并对地杂波采用零记忆非线性变换(ZMNL)的方法进行仿真.同时给出了雷达信号模拟器的总体结构和硬件系统实现方案,本文构成通用的脉冲多普勒雷达信号模拟器可应用于对脉冲多普勒雷达信号的模拟,并取得了较好的效果.     

脉冲多普勒雷达探测的速度盲区仿真系统

脉冲多普勒雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。本文介绍了一种基于MATLAB实现的机载脉冲多普勒雷达速度盲区动态仿真系统的设计与实现。该系统借助MATLAB强大的计算功能,可以任意设置、保存、删除脉冲多普勒雷达载机、配试目标机的航线等飞行参数以及雷达的探测参数,在任何航线条件下都可以粗略预览和动态模拟机载脉冲多普勒雷达的探测情况;该系统克服了基于MATALB实现的软件界面单一的缺点,具有良好的人机交互功能,实现了丰富、动态的可视化效果。     

多普勒导航雷达的发展史

本文追述了多普勒雷达导航系统从本世纪四十年代中期出现到目前的发展和应用情况，进行讨论其早期设计的各概念，问题，难点和障碍。在早期由于只能采用现有的非相干脉冲雷达的发射机，为了能够提取多普勒信号，已经发明和实现了极好的自相干扰技术，同时，也克服了连续波（ＣＷ）雷达的一些功率泄漏问题，尽管技术问题，脉冲多普勒导航雷达和ＣＷ多普勒导航雷达这两种导航系统已经成功地研制出来，并且进行了生产，然而进一步需要解     

现代雷达信号处理机若干关键技术的仿真研究

相控阵脉冲多普勒雷达信号处理机中包含了现代雷达的核脉冲多普勒雷达信号处理机的典型结构,给出了其中一些关键技术,如直接中频采样与数字相干检波,子阵DBF,MTI,数字脉冲压缩及通道失配校正等的设计与实现方法,给出了仿真结果及所能达到的性能指标.在杂波及噪声背景下,利用这些方法对整个信号处理机进行了仿真,对于幅度与相位同时随机变化的杂波,改善因子为70 dB左右;当杂波中只包括幅度杂波时,改善因子为90dB以上.本文探讨了现代雷达信号处理机所采用的一些技术,得出了一些有意义的结论.     

PD雷达的数字仿真与测试

机载脉冲多普勒雷达的数字仿真和数字测试对雷达的设计和维护非常重要，本文介绍了使用高速数字仪器对PD雷达中各主要单元进行仿真、测试的手段、测试系统的组成，以及测试数据的分析处理方法。     

基于IR方位信息的多普勒盲区跟踪方法研究

机载脉冲多普勒雷达存在多普勒盲区,对处在多普勒盲区内的目标跟踪容易出现跟踪中断或重新起批的问题.针对这一问题,提出了一种基于雷达与红外传感器的数据融合方法.目标未进入多普勒盲区前,通过雷达与红外融合跟踪获取目标运动的先验信息;目标进入多普勒盲区内,利用红外传感器获取的方位信息,结合盲区前融合跟踪获取的先验信息实现目标的连续跟踪.仿真结果表明本文提出的方法能够对处于多普勒盲区内作机动转弯的目标进行连续跟踪,弥补了雷达在盲区内对目标跟踪过程中出现的跟踪中断与重新起批问题.     

多普勒雷达导航的发展史

本文追述了多普勒雷达导航系统从本世纪四十年代中期出现时一直到现在的发展过程和应用情况，进行讨论其早期设计的各种概念、问题，难点和障碍。在早期由于只能采用当时现有的非相干脉冲雷达的发射机，为了能够提取多普勒信号，已发明和实现了极好的自相干技术。同时，还克服了连续波（CW）雷达的一些功率Xie漏问题。尽管存在这些技术问题，脉冲多普勒导航雷达和连续波多普勒导航雷达这两种类型的导航系统已经成功地研制出来，并且进行了批量生产。然而，进一步需要解决的技术问题是要测量负速度，这是象在直升飞机上应用时所需要的。这样就导致来研制开发相干脉冲体制和调频连续波（FM－CW）体制的多普勒导航雷达，以及新型的频率跟踪器，以便广泛地应用到陆地上空和水面上空飞行时的导航定位，以及悬停控制显示等。随后，研制开发和制造出用于商业民用航空的多普勒导航系统，而这些系统在民航飞机的跨洋飞行导航中应用了许多年。另外，还有一种多普勒雷达已经应用在Surveyor和Appollo登月舱中，进行测量登月舱的速度，以实现在月球上的软着陆。大量的现代军用直升飞机和战略飞机，以及许多的无人驾驶飞机，目前仍然装备有各类的多普勒导航雷达，并且它们将会继续得到应用。此外，多普勒导航雷达的原理已经应用到常规军用机载搜索和跟踪雷达的称为精确速度实时更新（PVU）工作方式中。     

相参雷达信号源检定技术研究

介绍了研制相参雷达信号源检定设备的紧迫性和研究现状,分析了相参脉冲串信号、线性调频信号及多普勒频移特性,提出了相参性、线性调频特性、多普勒频移特性的检定理论方法,初步给出了检定的总体思路.将为研制相参雷达信号源检定系统提供借鉴,具有一定的工程应用价值.     

CINRAD/CC雷达信号频谱特性分析应用研究

CINRAD/CC雷达是一种功能强大的智能型全相参脉冲多普勒天气雷达系统。其发射分系统的功能是在本分系统速调管阴极调制脉冲持续期间,将接收分系统激励源分机提供的宽度1μs(或2μs)、峰值功率0.5W的发射脉冲激励信号,放大成为宽度1μs(或2μS)峰值功率250kW的大功率、全相参、高品质的射频发射脉冲。而雷达发射机脉冲激励信号的稳定与否直接影响到整个雷达的探测能力。雷达发射信号的稳定性是指射频信号的振幅、频率(或者相位)、脉冲重复频率和脉冲宽度的稳定性,任意一个参数的不稳定性都会影响高性能雷达主要性能指标的实现。利用安捷伦公司的频谱分析仪E4405B对雷达频谱特性进行全天24h不间断的跟踪,通过一个月的雷达频谱对比分析,掌握了安徽四创电子公司的CINRAD/CC雷达系统工作状况。气象预报的准确与否与气象资料的准确度直接相关,雷达性能参数的稳定度直接影响着气象资料的准确度,利用安捷伦公司的频谱分析仪对雷达频谱进行实时监控,在雷达频谱异常的情况下,采取人工干预的办法,保证雷达参数指标的稳定度,从而提高气象资料的准确性,最终提高气象预报水平。     

半导体二极管

13.雪崩二极管 雪崩二极管是一种能够产生微波振荡的负阻器件,被广泛用于脉冲和多普勒雷达、相控阵天线以及反射放大器中。     

一种低成本、小型化多普勒雷达简明方案

本文简要介绍了机载导航设备的原理、现状和多普勒雷达的前景，并针对我厂目前的777多普勒雷达产品现状，提出了一种小型化、低成本的多普勒雷达的简明方案，对其中几个关键技术要点作了论述。     

PD雷达基本信号处理的快速原型设计方法

为了克服传统手动编写代码费时费力且易出错的缺点,本文提出了一种新的基于MATLAB/Simulink/RTW的脉冲多普勒(PD)雷达基本信号处理的快速原型设计方法.利用Simulink快速构建了一个简单PD雷达信号处理系统原型,通过RTW自动生成代码,使用Tornado将由RTW程序创建工具产生的目标文件下载到VxWorks目标CPU中,实现了雷达信号处理从系统设计、算法设计、软件开发、实时性验证各阶段工作的无缝连接,大大缩短了开发周期,提高了系统设计的可靠性,并验证了此方法在雷达信号处理中的可行性.     

基于动态RCS的风电机叶片多普勒特性

风电机叶片动态旋转对雷达信号产生的多普勒效应,是邻近雷达台站识别风电场杂波的重要依据。现有研究手段由于难以获得精准的风电机叶片雷达回波仿真信号,进而无法获取准确的多普勒频谱。为此,避开风电机叶片雷达回波精准仿真的难题,通过叶片多普勒效应的产生机理研究,提出了一种通过叶片动态雷达散射截面(RCS)求解多普勒频谱的思想,即基于成熟的电大尺寸目标动态RCS精确求解技术,采用准静态法,运用物理光学法(PO)和等效电磁流法(ECM)构成的混合算法,获得叶片运动状态下的RCS时域曲线,最后利用短时傅里叶变换(STFT)得到叶片的多普勒频谱。基于该方法,计算并分析了风电机叶片在旋转、变矩、挥舞及倾斜等工况下的多普勒特性,为风电机雷达目标信号的识别、雷达散射截面的缩减,以及雷达侧风电场杂波的抑制提供参考。     

新一代多普勒天气雷达网探测数据对比分析系统

多普勒天气雷达探测资料具有很高的时空分辨率,在局地强降水、暴雨、飑线、冰雹、龙卷、雷暴、暴雪和登陆台风等灾害性天气的临近预报和三维精细结构研究中发挥着越来越重要的作用。我国从1998年布设新一代多普勒天气雷达（China new generation Doppler weather radar,CINRAD）,日前已经有近150部天气雷达业务运行,极大地提高了强对流大气的监测和预警能力。即将建成的包含216部地基多普勒天气雷达的观测网,基本实现对我国东部和中部地区天气系统的无缝观测以及西部部分地区的监测。高质量的雷达组网数据是充分发挥天气雷达作用的基础;为了提高新一代多普勒天气雷达观测网数据质量和雷达数据应用水平,必须对组网雷达观测数据的可靠性和一致性进行系统性研究,这也是新一代多普勒天气雷达探测数据三维组网拼图应用的基础。如果两部天气雷达在相同观测时间段内对相同空间的探测数据差异很大,此时组网拼图数据就失去了意义,后续天气预报和科学研究也无从谈起,建立多普勒雷达网探测数据实时对比客观评估处理系统,对全国天气雷达观测网数据进行实时处理,对比分析相邻雷达之间探测数据的异同,以便及时发现并解决雷达运行中的相关问题,这有利于提高天气雷达网数据的质量,更好地开展基于组网雷达拼图数据的临近预报和相关科学研究。     

基于压缩感知的雷达目标辨识

针对弹道导弹中段飞行过程中产生的自旋和进动特征,首先建立了目标的微动和回波模型,分析了自旋和进动两种运动模式,详细推导了微动产生的微多普勒频率的数学公式,获得的二维时频图与理论上一致,验证了模型的正确性.然后针对低脉冲重复频率(LPRF)可能产生的微多普勒模糊,利用压缩感知,重构了信号微多普勒,解决了模糊问题,由此减小了雷达处理信号压力.并在此基础上求取了不同运动方式下,自旋和进动的运动周期.实验结果表明,本方法获得了较好效果以及在目标识别运用上的有效性.     

海面舰船目标微多普勒周期快速估计方法

提出一种海面舰船目标微多普勒周期快速估计方法。受海情影响,舰船目标处于微动状态中,导致雷达回波产生微多普勒调制。舰船微多普勒参数与舰船结构、目标动力等密切相关,是舰船目标识别的重要依据。在建立海面舰船目标雷达回波模型的基础上,分析了回波的调制特性,并提出一种微多普勒周期快速估计方法。该方法首先基于最小熵方法实现舰船目标主体平动的补偿,然后根据微多普勒区域与噪声区域的熵差异实现目标多普勒区间定位,最后计算截取区域的时频相关系数实现微多普勒周期的估计。其中微多普勒区间的定位降低了时频相关系数的计算量,使该方法的运算效率相比原有算法有较大的提升。在典型场景和雷达参数下,该方法计算效率获得2.5倍的提升。     

基于FPGA内嵌DSP硬核的脉冲压缩设计与实现

在伪随机编码体制的超宽带雷达中,原始回波信号的实时脉冲压缩是信号处理的首要和关键步骤。由于超宽带雷达的采样率高、数据量大,而微处理器处理速度和DSP芯片运算能力有限,提出了一种基于 FPGA 内嵌DSP硬核的快速实时脉冲压缩方法。基于时间域的互相关算法,通过调用FPGA中的DSP硬核进行并行计算,并结合流水线模式,实现快速实时脉冲压缩。仿真与实验结果表明,本文的方法能很好地实现超宽带雷达原始回波信号的快速实时脉冲压缩。     

小型化、一体化浮动板脉冲调制器的研究

脉冲调制器是雷达发射机中的关键部分,对雷达整机性能影响重大。本文针对机载雷达发射机对脉冲调制器体积小、一体化的要求,提出了一种小型化、一体化的浮动板脉冲调制器的设计方法。该方法统一调制器的设计思想,合理布局,结构紧凑,实现了调制器的小型化、一体化设计,提高了调制器的可靠性、可维修性。     

IGBT串联技术在雷达脉冲调制器中的应用

介绍了氢闸流管开关雷达脉冲调制器的工作过程和特点,给出了串联IGBT新型调制器的技术方案,并对IGBT的驱动保护和串联运行电压失衡原因进行了分析,给出了电压均衡方法,证明了串联IGBT在雷达脉冲调制器中应用的可行性。     

IGBT串联技术在雷达脉冲调制器中的应用

介绍了氢闸流管开关雷达脉冲调制器的工作过程和特点,给出了串联IGBT新型调制器的技术方案,并对IGBT的驱动保护和串联运行电压失衡原因进行了分析,给出了电压均衡方法,证明了串联IGBT在雷达脉冲调制器中应用的可行性.