频率分集式二相编码信号的波形设计及处理研究

提出以频率分集的短码代替长码的雷达波形设计和信号处理方法，改善了大压缩比二相编码信号的多普勒容限和近距探测性能．还提出了分别利用非相参积累和非相干加权处理进一步提高频率分集信号主副瓣比的方法．给出了压缩比为190的波形设计实例和信号处理的实验结果．     

频率分集阵雷达技术探讨

频率分集阵(Frequency Diverse Array, FDA)雷达不同天线单元的发射载频存在微小的差异,从而带来了发射方向图距离角度时间依赖的特性,这一特性提供了FDA雷达新的信息和信号处理灵活度,也带了新的技术问题。该文综述了FDA天线技术及雷达应用的相关研究进展,并重点从雷达系统理论与工程应用的角度,着重分析了相干FDA雷达和正交FDA雷达两种体制的技术特点,指出FDA雷达在抗干扰、抗模糊中的应用优势,梳理了FDA雷达技术的难点和研究方向。      

基于频率波形分集的近程雷达组网干扰抑制策略

随着无人机威胁的逐渐增大,利用传统中远程雷达完成城市、山地等复杂地形区域无人机探测所需代价极高.利用近程雷达组网完成区域覆盖成为一个重要技术方向,然而大量雷达组网的实现还需要解决雷达间的互相干扰问题.文章介绍了雷达组网的蜂窝分布模型与干扰信号形式,然后提出综合采用频率分集、波形分集与信道抑制的干扰抑制策略,对不同等效距...     

频率分集阵列“点”型发射方向图综合方法

波束综合技术可将雷达发射功率在感兴趣的空域汇聚,相关研究已从角度维上的聚焦发展到距离-角度二维空间上的聚焦,这种技术在高分辨率成像、远距离能量传输和医学靶向治疗等方面有广阔应用前景。针对现有基于频率分集阵列的“点”型发射方向图综合方法在分辨率和阵元间发射功率均衡性方面存在的不足,在理论分析“点”型发射方向图综合求解算法的同时,提出了基于凸优化的约束加权矩阵综合新算法。仿真结果表明,该算法在有效性、分辨率和旁瓣抑制性能方面比现有算法有较大提高。     

波形分集阵列新体制雷达研究进展与展望

传统雷达存在主瓣欺骗式干扰难抑制、距离模糊杂波难分离等问题。一方面,由于增加了发射维自由度,波形分集阵列新体制的提出改变了雷达获取信息的方式。另一方面,通过灵活的系统设计和信号处理方法,增强了信息提取能力,在抗干扰、检测等方面比传统相控阵、MIMO雷达有明显的性能提升。该文总结了波形分集阵列雷达的国内外最新研究进展,分别从频率、时间和相位调制方式给出阵列分集体制的基本概念,并对波形分集阵列雷达的研究趋势进行了梳理。在现有基础理论和关键技术研究的基础上,验证波形分集阵列在提供目标新信息、增加系统额外可控自由度方面的优势,提升了新体制雷达的多维探测能力。      

波形分集阵雷达抗欺骗式干扰技术

本文从单基地雷达抗干扰的应用需求出发,分析了现有单基地雷达体制抗干扰的现状以及面临的困难.针对欺骗式干扰对抗的难题,提出了基于新体制波形分集阵雷达的抗主瓣方向欺骗式干扰思路,利用频率分集阵（Frequency Diverse Array,FDA）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达发射维自由度,实现真实目标和转发假目标在发射维度的区分,在部分先验知识的条件下,初步论证了FDA-MIMO雷达抗欺骗式干扰特别是主瓣欺骗式干扰的可行性.同时考虑转发式欺骗干扰在时间维的伪随机特性,提出了基于多假设检验的干扰样本挑选方法,大大提高了干扰协方差矩阵的估计性能.最后给出了FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰的分析与仿真结果.     

基于频率分集阵列的机载雷达距离模糊杂波抑制方法

针对机载预警雷达运动目标存在距离模糊的问题,该文提出一种基于频率分集阵列体制的空时自适应处理(STAP)距离模糊杂波抑制方法。该方法利用频率分集引入的距离维可控自由度,将距离模糊数反映到信号的导向矢量中,通过将不同距离模糊区域的杂波和目标信号在空间频率域实现分离,并在不同的距离模糊区实现杂波抑制。该方法仅在一个脉冲重复频率下即可实现运动目标检测和距离解模糊,大大提高了机载雷达系统的性能。仿真实验验证了该文方法的有效性。     

MIMO雷达波形设计方法综述

MIMO雷达是一种新兴的有源探测技术,波形分集能力赋予MIMO雷达潜在的探测能力,使得波形设计成为一项重要研究内容.文中综述了MIMO雷达的波形设计方法,重点探究了正交波形设计、发射方向图匹配设计、发射信号波形合成等方法,并指出了MIMO雷达波形设计下一步的研究方向.     

基于行波阵天线的频率分集技术应用方案

传统频率分集技术应用于脉冲多普勒雷达,可以利用频率间的非相参积累来提高雷达作用距离,但提高幅度不大.文中介绍了一种方案,利用行波阵天线频扫角,通过合理规划雷达控制流程,增加了各工作频率下单个脉冲重复频率的相参积累时间,从而有效提高脉冲多普勒雷达作用距离.与传统方案对比,该方案对雷达作用距离有更明显的提高.     

基于防撞雷达的分集相控阵设计方法

常规相控阵雷达通过移相发射空间合成的相参信号形成能量聚集的天线方向图,由于收发天线复用因此所合成的天线孔径要低于收发分置的MIMO雷达。该文首先通过理论推导MIMO雷达在探测性能上和相控阵雷达的一致性及区别,指出MIMO雷达的实质优势在于发射波束的数字赋形。然后设计一种基于防撞雷达的分集相控阵,发射端采用相控体制,接收端采用DBF数字波束形成,通过分析移相器位数对该雷达性能的约束,证明在指定波束指向上该雷达在避免产生正交信号的前提下能达到和MIMO雷达相同的虚拟孔径性能。最后通过计算机仿真,验证该方法的有效性和可行性。采用该雷达体制在保证合成波束宽度的前提下,能有效降低接收通道数,从而有效降低雷达成本并提高通道一致性。     

基于FPGA的多功能阵列信号处理系统设计

为了适应阵列信号处理数据量大、实时性高的特点,文中结合项目需求设计了一种基于FPGA的多功能阵列信号处理系统。通过采用先进的大规模高性能FPGA和多路高精度ADC芯片,可完成对40路中频信号的同步采集和数字下变频处理,并由数字波束合成运算得到36组波束数据。通过设置多种类型的对外接口,可实现与多个外联设备的网络数据交互、串口控制、波束控制及MGT高速数据传输。文中给出了系统的硬件和软件总体架构设计,并详细介绍了芯片选型、外设接口及各软件功能模块的具体实现方法。测试结果表明,本系统满足设计需求,具有较强的阵列信号处理能力以及良好的通用性和可扩展性。     

基于图信号处理的频控阵雷达目标定位方法

针对现代雷达应用对目标高精度测角和测距的需求,该文将图信号处理(GSP)应用于频控阵(FDA)雷达目标定位中,提出一种基于图信号处理的频控阵雷达目标定位新方法。首先,基于频控阵雷达几何模型及回波数据间的信号关联性构建回波数据的图信号模型,进而利用图傅里叶变换对上述图信号作图谱分解,构建2维谱峰搜索优化函数,最终有效获得目标的方位角-距离联合估计。仿真实验结果表明,该算法能够正确估计出目标的方位角和距离信息;在相同仿真条件下,算法的估计精度优于同类算法且提升了对弱目标的定位性能。     

频控阵雷达空距频聚焦信号处理方法

针对复杂环境下对低可观测运动目标探测的迫切需求,该文在系统回顾近几年频控阵雷达国内外发展现状、频控阵雷达阵列结构设计及波束形成、距离和角度的联合估计等技术的基础上,提出了基于空距频聚焦的频控阵雷达信号新方法。充分利用频控阵雷达提供的发射波形自由度、阵元位置自由度、波束方位与距离相关性以及凝视观测的特点,即在空间(角度)、距离和频率(多普勒)的灵活自由度和能量集性,实现空-距-频聚焦和联合参数估计。仿真分析表明该方法具有提高复杂环境下雷达微弱动目标检测和参数估计的潜力,在杂波和干扰抑制、动目标精细化处理等方面有广阔的应用前景。      

基于麦克风阵列的信号采集处理系统设计

介绍了基于TMS320C6713的信号采集处理系统。该系统以TMS320C6713作为核心控制器,通过多通道音频串行口（McASP）与A/D芯片PCM4204连接。系统充分利用McASP接口多通道的特点,设计了16通道麦克风阵列采集处理平台,并通过外扩USB芯片与PC主机端进行数据传输,方便用户在PC端进行数据处理。该...     

一种雷达通信一体化系统信号的设计与处理方法

介绍了一种基于线性调频技术(Linear Frequency Modulation,LFM)的雷达-通信一体化信号设计与处理方法,在信号设计中,信息序列编码调制线性调频载波形成一体化信号。针对此信号,推导合适的滤波器系数,设计一种滑动滤波器,实现能量叠加,获得雷达探测目标的位置信息,利用Matlab对提出的一体化信号的通信BER性能和雷达探测性能进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的一体化信号在实现雷达通信一体化上具有理论可行性。     

基于示波器多重触发功能的串行测量

引言触发是在屏幕上播放稳定的重复波形的关键,同时也为捕获一次性事件提供了一个有效的工具。随着数字示波器的出现,触发功能得到了许多新的扩展。大多数示波器提供了辅助触发系统或“B”触发器,允许用户定义范围更宽的条件。B触发器等待主(褹触发发生,然后在越过自己的边沿门限时触发采集。这两者可以结合使用,以设置某些相当复杂的触发条件。例如,A可能在设备时钟输入线路上检测到一个毛刺,如果在输出上遇到上升沿或下降沿,可以触发B。如果没有这种转换,那么毛刺可以忽略。这两套条件结合使用,可以确定毛刺是否会引起不想要的状态变化…     

对数线性调频频控阵双基站探测系统

频率分集阵列又称频控阵(FDA),具有距离和角度依赖性。在FDA 中使用线性调频可以通过增大带宽来提高定位效果,但依然存在FDA 方向图的能量汇聚的周期性特点。合理使用非线性的频率增量或阵元间距可以破坏FDA 原有的周期性(如距离周期性),在定位目标时可以更加准确。文中提出一种频控阵与线性调频技术、对数非均匀频率增量相结合的发射波束形成方式,使用双基站进行收发定位,与常规频控阵及对数增量频控阵两种体制的双基站收发方向图进行了对比,说明其具有更好的定位单目标及多目标的效果。     

一种基于OFDM-chirp的雷达通信一体化波形设计与处理方法

雷达通信一体化波形设计是近年来的研究热点.有学者提出利用正交频分复用(OFDM)信号的奇偶载波分别调制雷达与通信功能来实现一体化.但OFDM通信系统一般采用循环前缀(CP)来避免多径效应带来的载波间干扰(ICI)和符号间干扰(ISI),这会降低能量利用率,并会形成虚假目标,影响雷达性能;此外,传统的OFDM一体化信号对...     

基于空时联合阵列信号处理的ESM系统

研究了基于空时联合阵列信号处理的ESM系统,该系统不仅能够提高ESM系统的方位测量精度,而且能够处理同时到达信号。给出了系统组成方案,讨论了基于特征值分解的阵列信号处理算法,分别对非相干、相干信号的DOA估计算法进行了研究,给出了仿真结果。     

基于随机步进频信号的MIMO波形设计和成像方法

基于MIMO雷达系统的宽带雷达成像是空间感知领域一个很有前景的研究方向.波形设计是宽带MIMO雷达系统需要解决的首要问题.对于MIMO宽带信号一般要求各雷达发射信号相互正交且自相关函数具有窄的主瓣和低旁瓣特性.文中详细分析了随机步进频信号自相关函数的统计特性,证明大的步进频数利于MIMO雷达成像,进而提出了一种基于遗传算法的MIMO波形设计方法,该算法中利用随机频率编码矩阵生成遗传算法的初始种群.最后将所设计的波形用于MIMO雷达成像的仿真实验,其结果证明了文中的波形设计方法可以有效降低MIMO雷达系统中不同通道之间的相互干扰,利于雷达成像.