宽带雷达动态目标建模及仿真研究

对复杂动态目标进行回波建模是研究目标散射特性，实现雷达跟踪识别动态目标的重要基础。该文利用宽带雷达的高分辨特性，分析了宽带信号照射到运动点目标上的回波信号形式，根据高频区目标总的电磁散射是多散射中心的合成的原理，得出了宽带雷达动态复杂目标的回波模型，并针对冲击雷达信号运用该模型进行回波仿真，获得给定目标在平动及转动情况下的回波仿真信号。仿真结果较好地反映出目标特征，为进一步进行雷达目标的识别提供了理论分析依据。     

中段目标宽带雷达回波仿真及分析

优化雷达自动识别中段目标,对中段目标宽带雷达回波信号进行建模,为研究中段目标散射特性,实现雷达自动识别中段目标的重要基础,提出建立了微进动目标数学描述方程,采用一种移动散射点模型的散射中心位置计算方法,根据几何绕射理论计算了各散射中心的散射强度,得到了宽带雷达中段目标的回波模型,并针对两种典型目标运用该模型进行回波仿真,获得给定目标在特定战情下的回波仿真信号.仿真结果较好地反映出目标特征,为进一步进行中段目标的识别提供了理论分析依据.     

高频区复杂目标宽带雷达特征信号仿真

高频区复杂目标宽带雷达特征信号包括日标的高分辨一维距离像和两维SAR／ISAR图像，高频区复杂目标宽带雷达特征信号仿真对雷达目标识别和SAR／ISAR图像解译具有重要意义。该文在现有高频区复杂目标RCS特征信号计算方法的基础上，重点研究了高频区复杂目标宽带雷达特征信号包括目标的高分辨一维距离像和两维SAR／ISAR图像的仿真方法。并通过仿真目标和实际复杂目标的高频区宽带雷达特征信号的仿真实验结果验证了该文方法的有效性。     

基于移动散射点模型的雷达回波仿真及分析

针对中段目标宽带雷达回波信号难于获取的问题,进一步研究了目标雷达视线角和中段目标姿态的建模方法,给出了基于移动散射点模型的散射中心位置计算公式,然后基于几何绕射理论计算了各散射中心的散射强度,最后对雷达一维距离像进行归一化处理,提取了散射点的相对距离特征,得到了散射点相对距离变化的特征序列.实验结果显示,对雷达一维距离像进行特征提取,可以得到中段目标的姿态信息,为中段目标识别奠定基础.     

近地轨道多目标ISAR成像方法研究

空间目标的逆合成孔径雷达(ISAR)图像包含丰富的信息.但足当雷达波束中包含多个运动目标且目标在距离维无法分辨时,很难得到多目标ISAR图像.通过对回波信号的分析,建立了宽带线性调频雷达信号的近地轨道多目标ISAR成像模型.在分析了空间目标的高速运动对多目标成像的影响后,提出了用商阶模糊度函数积进行多分量多项式相位信号参数估计的方法.利用估计的参数进行同波分离、速度补偿,消除目标高速运动对多目标成像的影响.最后通过仿真验证了分析结果的正确和算法的有效.并提出了近地轨道多目标成像的一般方法.     

基于图像旋转匹配的组网雷达ISAR图像横向定标

基于组网雷达观测模型,分析了在多部雷达同时观测条件下所得ISAR图像之间的对应关系,提出了一种基于图像旋转匹配的转角估计办法,通过对旋转速度的一维搜索实现了目标角速度的估计。仿真结果表明,本算法能基于组网雷达所获得的多幅ISAR图像实现目标转角的稳健估计,实现ISAR图像横向定标。所提算法可对慢运动目标或平动补偿后的回波信号进行处理,适用于不同带宽、不同中心频率的宽带雷达组网形式。     

空间轨道目标ISAR成像方法

研究了高速空间目标逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar，ISAR)成像问题；根据空间目标回波模型提出了先进行速度补偿再进行平动补偿的ISAR成像方法。研究了高速运动目标回波模型，针对空间目标回波为线性调频信号的特点，提出采用CLEAN算法的线性调频信号参数估计方法对回波进行速度补偿。最后对自旋和非自旋两类轨道飞行目标成像进行了分析。仿真结果验证了理论分析的正确性和成像方法的有效性。     

宽频鱼雷自导目标回波模拟仿真

目标模拟器是鱼雷自导系统设计的重要仪器。该文的目的是给出宽频水下目标回波信号模拟的软件仿真流程，为实际应用中目标模拟器的硬件实现提供一个较完整的软件基础。文章以宽带信号处理的理论为基础，对自导系统中常用到的各种信号和目标回波的模拟（包括目标距离、方位和速度的模拟）方法做了细致的讨论，给出了多普勒频移、时延、环境噪声和海洋混响的模拟方法和Matlab仿真结果。其中，在模拟海洋混响时采用了性能较好的椭圆滤波器。文章最后还给出了对多目标和动目标的Matlab仿真结果。结果表明实际中用硬件来模拟宽带水下鱼雷自导目标回波信号是可行的。     

频率步进雷达多目标ISAR成像方法

针对频率步进雷达同一波束内多个运动目标在径向上重叠 而无法分辨时的ISAR成像问题,提出了一种基于调频傅里叶变换的ISAR多目标成像新方法。 在构建频率步进雷达多目标回波信号模型的基础上,采用调频傅里叶变换精确估计各个目标 的速度参数,结合 Clean方法实现对多目标回波信号的分离,完成多目标ISAR成像。仿真实 验结果进一步验证了文章所采用方法的有效性。     

基于子空间投影的相位编码雷达旁瓣抑制方法

相位编码雷达具有优良的抗干扰和低截获概率特性，因此它已得到广泛的研究和应用，但该雷达菌有的距离旁瓣又会影响多目标情况下的目标检测。本文首先指出了相位编码雷达中大功率信号的距离旁瓣是影响弱小目标检测的根本原因；接着给出了一种基于子空间投影在回波视频信号中逐一消除大功率回波信号来改善雷达对弱小目标检测能力的方法；然后分析了该方法的基本原理和实现步骤，仿真结果证明该方法是有效的。     

ISAR imaging of complex motion targets based on Radon transform cubic chirplet decomposition

For targets with complex motion, the echo of inverse synthetic aperture radar (ISAR) is a time-varying frequency signal in azimuth. Hence, the traditional range-Doppler (R-D) algorithm based on a constant frequency is invalid. In this letter, a novel ISAR imaging method for targets with complex motion is presented. The echo in azimuth is characterized as an amplitude-modulated (AM)-cubic phase signal, which is closer to the real ISAR scene, and Radon transform cubic chirplet decomposition (RTCCD) algorithm is proposed to process the signal. By introducing Radon transform and improved cubic chirplet function (CPF), the proposed algorithm estimates the chirp rate and the cubic chirp rate simultaneously to avoid error accumulation. Therefore, the parameter estimation precision is improved, and a high quality ISAR image can be obtained. Simulations and real data experiment validate the effectiveness of the proposed method.     

机载风切变雷达回波模拟器的设计与实现

低空风切变是飞机起飞和着陆阶段威胁飞行安全的主要危险天气之一,但是不能在实际环境中对其进行测试研究,因此为了帮助风切变雷达系统进行性能测试和对风切变现象的研究,对一种风切变雷达回波模拟器进行了研究;模拟器的设计采用了以数据采集器DAQ2501硬件板卡为基础,LabVIEW与MATLAB混合编程的方法;模拟器界面上可以根据需要任意设置参数,形成不同特征的回波信号,以便研究;最后模拟器以对称风场模型为例,针对回波信号幅度、回波I/Q信号正交性等多方面特征进行了测试对比和分析;结果表明,各项测试参数与实际一致,达到了预期效果,验证了文中所设计的雷达回波信号模拟器的可行性和有效性。     

捷变频PD雷达导引头目标及干扰回波模拟器设计

捷变频雷达导引头目标与干扰回波信号的研究目的是为了满足捷变频雷达导引头在研制开发中各项软硬件功能调试的需求,研制一部通用型的捷变频雷达导引头目标与干扰回波模拟系统;表征机动目标运动模型的主要参数,提出了目标及干扰回波模型的建立方法,并对回波模拟进行分析,采用DRFM和DDS设计出具有实时模拟能力的中频回波信号源,在此基础上对捷变频雷达导引头目标与干扰回波模拟器进行了设计;试验证明,该模拟器达到了设计要求,有较强的工程应用价值。     

导弹目标逆合成孔径雷达成像的仿真

该文应用物理光学法仿真出平面波以任意角度、不同频率入射时某型导弹的电磁散射回波矩阵,并利用快速傅立叶变换成像处理算法得出目标的像。导弹目标利用部件分解法进行了近似,并引进了散射矩阵的概念而简化了导弹目标回波相关数值计算复杂度,从而提高逆合成孔径雷达成像(ISAR)的实时性。文中运用信号处理相关理论对平面波在不同的入射角下逆合成孔径雷达对导弹目标所成的像进行了分析,所成像能精确地反映出目标地镜像散射区域及目标的旋转情况。此仿真结果表明物理光学法能够简单有效地计算出导弹目标的散射回波并对其进行逆合成孔径雷达成像。     

步进线性调频信号舰船ISAR成像的实时信号处理

针对舰船目标的复杂运动特性以及采用步进线性调频信号给实时处理带来的困难,本文设计了以数字信号处理器作为处理单元数字信号处理板卡,选择了适于步进线性调频信号舰船逆合成孔径雷达(ISAR)成像实时处理的算法流程,并完成了实时处理在信号处理板卡上的任务分配和程序编写.该方法能够完成步进线性调频信号舰船目标ISAR成像的实时处理任务,外场试验的结果验证了本文方法的有效性.     

基于时频分析的雷达信号滤波方法

深空目标的雷达回波信号较弱而且受噪声干扰严重,给检测识别工作带来很大的困难;提出了一种时频滤波方法,将基于广义S变换的时频滤波引入到雷达回波信号去噪当中;采用广义S变换对回波信号进行时频分析,利用变换结果求解信号的瞬时频率,并构造了一种时频滤波器.对雷达回波信号进行时频滤波处理并对滤波效果进行分析;仿真结果表明,经滤波后信噪比有较大提高,且很好保留了信号特征。     

基于相位信息的空间目标特征分析

基于线性调频信号(LFM)推导了空间轨道目标的雷达回波模型,并讨论了目标相对雷达运动对回波相位产生的影响;给出了基于空间轨道目标引导信息的目标回波多普勒信息提取方法;通过对空间轨道目标的实测窄带相参回波数据的处理,分析了不同运动类型的空间轨道目标多普勒特点,结果表明,目标回波相位中包含了丰富的目标特征信息,从回波相位信息中提取目标的运动特征具有可行性。     

直升机的雷达回波仿真研究

针对雷达在悬停直升机检测和直升机识别研究等的需要,研究了宽带调频雷达的直升机回波仿真方法.在旋翼单频回波模型基础上提出了旋翼宽带调频回波模型.根据现有雷达的实际情况,将机身回波等效为机身上若干散射中心散射回波的相干迭加.采用加性高斯白噪声模拟雷达环境噪声及接收机热噪声.直升机的雷达仿真回波可由旋翼回波、机身回波和高斯白噪声几部分相干合成得到.仿真的直升机雷达回波与理论分析较为相符.在外场数据较为缺乏的情况下,仿真结果可用于直升机雷达回波特性研究,进而在悬停直升机检测和直升机识别工程应用中发挥重要的作用.