多相滤波宽带信道化数字接收机

宽带雷达电子战数字接收机是当前国内外研究的重点，信道化接收机能够处理同时到达的多个信号并有较高的截获概率。多相滤波信道化接收机运算量小且易于实现。为克服因D倍抽取而产生的多相滤波信道化数字接收机的接收盲区，引入了重叠一半的多相滤波信道化数字接收机。利用瞬时自相关接收机，可在消除信道化接收机虚假输出的同时提高信道化接收机的测频精度。文中给出了上述数字接收机的实现方法，并通过仿真实验证明了以上结论的有效性。     

基于多相滤波的数字接收机的FPGA实现

给出了一种基于多相滤波的数字信道化接收机的实现方法,系统的处理带宽为875MHz,解决了高速ADC与FPGA处理速度之间的矛盾。为了克服信道化接收机的接收盲区,采用信道重叠的方法,连续覆盖瞬时带宽。在信道化处理后接测频模块,可以消除虚假信号的输出和提高测频精度。整个接收机在单片FPGA中实现,能够检测同时到达的两个信号,并实时输出脉冲描述字（PDW）,经FPGA时序仿真结果验证了算法模型的正确性和有效性。     

一种高效的宽带数字信道化接收方法

宽带雷达对抗侦察数字接收机具有较宽的瞬时频率覆盖特性和较高的截获概率,并能处理同时到达的多个信号。多相滤波信道化接收机是实现宽带接收的一种方法,其抽取运算在滤波运算之前,运算量小,输出速率低,便于后续处理,是一种高效结构。给出了多相滤波信道化数字接收机的基本原理和实现方法,采用重叠一半多相滤波信道化数字接收机能够有效消除接收盲区,实现全概率接收并消除虚假输出,通过仿真试验证明了其有效性。     

宽带数字信道化接收机的FPGA实现

为解决现代电子战对接收机处理带宽宽、灵敏度高及实时性处理的要求,提出一种数字信道化接收机的设计方法。在推导高效信道化接收机模型的基础上,采用多相滤波器结构实现的数字信道化接收机。该接收机利用超高速A/D对数据进行高速采样,然后由高性能FPGA进行数据抽取、多相滤波、CORDIC算法等信道化实时处理。为了提高实时性,采用并行IFFT实现。该信道化接收机不仅能稳定输出载频及相位信息,还能处理三路同时到达的不同信号。实际的性能测试结果表明该接收机的功能正确并达到预定指标。     

基于多相DFT结构数字信道化接收机的仿真研究

雷达侦察接收机已进入了数字时代,本文推导了一种多相滤波器实现方法,并建立一种基于多相DFT结构数字信道化接收机数学模型,使用MATLAB对其可行性进行仿真验证。这种结构结合了信道化接收机和数字接收机的特点,既能处理同时到达的信号,又具备较高数据处理速度,具有一定的研究价值。     

双/多基地综合脉冲孔径地波雷达的信道化接收技术研究

双/多基地综合脉冲孔径地波雷达在发射站为多载频信号同时辐射,在接收站综合形成发射方向图之前需要对各发射信号分量进行分离.尽管采用数字混频和低通滤波器组可以对各发射分量进行分离,但运算量太大,难以实时实现.为此提出采用多相滤波器组信道化接收技术,设计该雷达的多相滤波器组信道化接收机.这种多相滤波器组信道化接收机与低通滤波器组信道化接收相比,运算量减少N²倍(N为信道数).最后给出了该雷达试验系统的实测数据处理结果,验证了这种多相滤波器组信道化接收技术在该雷达信号处理中的有效性.     

一种基于多相滤波结构的雷达信号检测技术

研究了基于多相滤波结构数字信道化接收机的雷达信号检测技术,在提出接收机具体实现模型的基础上,分析了不同形式雷达信号的检测方法,并对信号检测中可能出现的问题进行了讨论。仿真结果验证了该算法的正确性和有效性。     

一种基于分数阶傅里叶变换的LPI雷达检测方法

为实现检测和精确提取LPI（Low probability of intercepting）雷达中脉冲压缩（PC）雷达信号的参数,文章提出基于数字信道化的接收机,采用频域子带分数阶傅里叶变换聚焦、滤波处理方法,以增强雷达信号检测与去噪能力,实现对雷达弱信号的检测和参数提取。文中给出了数字信道化接收机结构和分数阶傅里叶滤波步骤,仿真及性能分析。     

全概率截获信道化接收机的设计

文章重点研究了基于多相滤波技术实现全概率截获的信道化接收机,推导了实信号的多相滤波器组信道化接收机数学模型,并基于模型利用MATLAB针对四路信号进行了仿真分析,仿真结果证明了接收机模型的正确性和可操作性,为通信系统具体应用该接收机提供了重要的理论依据.     

同时到达信号数字信道化检测技术研究

针对宽带反辐射导引头对瞬时带宽内多个威胁目标同时捕获跟踪问题,研究基于数字信道化接收机的同时到达信号检测方法。在FPGA中对数字信道化接收机所有子信道输出数据进行动态延迟缓存,然后根据双门限判别原则对缓存后的数据进行轮询检测,在脉冲上升沿时启动有效数据存储,在脉冲下降沿时根据有效子信道数量以及单个脉冲跨越子信道数量进行综合判断,识别并分离出同时到达信号。文中提出一种基于动态数据延迟控制和子信道轮询的多信号检测方法,有效节省了FPGA硬件资源,具备对100 ns量级极窄雷达脉冲信号的捕获能力,为多通道宽带数字信道化接收机的FPGA实现提供了新的方法。测试结果表明,该方法可实现800 MHz瞬时带宽内2路同时到达信号的检测分离,具有较高的工程实用价值。     

多器件级联的声光信息处理器

声光信息处理器具有检测灵敏度高、处理增益大,能在复杂的电磁环境下实时处理大带宽信号和检测分析这些复杂信号,在电子监视测量(ESM)接收机方面国外已有实际应用。随着战争形式的变化,雷达组网势在必行,采用多器件级联的声光信息处理器能够处理多路同时到达的信号。该文提出了一种多器件级联的声光信息处理器,并从理论上证明采用这种结构能提高处理器增益。     

基于子载波提取的OFDM无源雷达频率分集方法

为了解决当前正交频分复用(OFDM)无源雷达波束形成无法对分布于同一角度不同距离处的目标信号进行区别处理的问题,提出了一种基于回波信号子载波提取的频率分集新方法。通过对接收阵列不同通道OFDM数据提取不同频率的子载波信号并独立地进行处理,使得接收端波束图具有距离-角度依赖性,从而可实现对同一角度内不同距离处的目标分别处理,同时分析了不同频率分集处理参数对波束图性能的影响。该频率分集处理方式可以提高距离维信号处理自由度,使得接收波束能量可聚焦于期望目标点处从而提升雷达目标检测、定位和杂波抑制等性能。仿真分析表明OFDM无源雷达回波信号经频率分集处理后可获得点状波束图,并通过实测数据分析验证了该方法的有效性与实用性。     

Synthetic-Aperture Radar Based on Nonsinusoidal Functions: VII?Thumbtack Ambiguity Functions

In the sixth paper of this series, an approximation was used for certain correlation functions, but its justification was postponed. These correlation functions are investigated in more detail in the present paper. The theory of pulse-position and pulse-shape coding of radio signals is further advanced toward correlation and ambiguity functions with low or no sidelobes, and block diagrams of receivers are derived. It is shown how signals can be constructed that have a large average-to-peak power ratio of the radiated wave, and avoid at the same time large antenna currents. A class of signals and their receivers is derived whose ambiguity functions have theoretically no sidelobe in a selectable section of the range-Doppler domain. Such signals are ideal for the detection of low-flying aircraft and cruise missiles by means of an all-weather, look-down radar, the discrimination of radar decoys from an ICBM, and other uses calling for extreme resolution under any weather conditions.     

Approximation Algorithm for Joint Node Placement and Frequency Selection in Bistatic Radar Sensor Networks

We consider a bistatic radar sensor network that consists of multiple separated radar transmitters and radar receivers, which are deployed to detect targets among a set of points of interest. Any transmitter-receiver pair with the same frequency forms a bistatic radar. In contrast to the disk-based sensing model in a traditional sensor network, the detection probability of a bistatic radar depends on both locations of the transmitter and receiver. Given the radar transmitters’ locations and illuminating frequencies, we study the problem of joint radar receiver placement and frequency selection to maximize the target detection probability. We first study the case where there is a set of candidate locations to place the radar receivers, and propose a simple algorithm with approximation ratio at least 0.63. We then consider the case where there is no constraint for radar receivers’ locations, and develop an approximation algorithm which is provably close to optimal. Finally, the numerical results are presented to show the efficacy of our algorithms.     

集中式MIMO雷达研究进展：正交波形设计与信号处理

集中式多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）雷达通常利用正交波形增加发射波形自由度,采用数字阵列拓展空间收发自由度,使得雷达接收机的天线孔径获得明显扩展,最终带来空间分辨率、测角精确度、杂波抑制能力等大幅度提升。但是,这些性能提升的前提是发射波形具有正交特性。事实上,在实际应用中,在不牺牲时域/频域资源情况下,受限于时宽带宽积,无法获得完全正交的波形集合,从而限制了MIMO雷达系统性能。本文对集中式MIMO雷达正交波形复用的技术原理进行了系统回顾,分别归纳了三种快时间发射波形设计方法：时分复用（Time Division Multiplexing, TDM）、码分复用（Code Division Multiplexing,CDM）和频分复用 （Frequency Division Multiplexing, FDM）,以及两种慢时间发射波形设计方法：多普勒分复用（Doppler Division Multiplexing,DDM）和随机相位编码波形,并对其优缺点进行对比。同时,对快时间MIMO和慢时间MIMO的信号处理流程进行归纳综合,给出基于匹配滤波的集中式MIMO雷达统一信号处理框架。为了展示不同波形对成像性能的影响,本文给出了基于三维匹配滤波的MIMO雷达成像结果。最后,结合实际应用问题,指出当前MIMO雷达面临的技术难点和发展趋势。     

舰载无源综合脉冲/孔径雷达及其若干关键问题

本文根据综合脉冲/孔径雷达采用多个天线同时向全空域辐射多个载频信号,而在接收端通过信号处理获得发射方向图的特点,提出一种新的雷达体制——舰载无源综合脉冲/孔径雷达.该雷达既利用在岸上发射、在舰船上接收而构成岸-舰双/多基地"广播式"雷达,又由于在接收站不发射信号而相当于无源定位.本文介绍该雷达的基本组成、工作原理及其特点;分析其性能;讨论该雷达需解决的关键问题.     

简易无源定位雷达技术

针对静默哨兵系统等隐身雷达的战场机动能力不足,提出了一种便携式无源侦察系统的设计方法。通过三点布站对目标测距定位,对信号作相关处理,提高侦测距离,用时域遍历代替相控天线在空域遍历实现多目标功能。计算结果表明,最大侦测距离可达70 km,最多可同时探测20个目标。方法简洁,造价低廉,对构建国土和城市重点防御有一定参考价值。     

基于正斜率增益放大的新型中频放大电路

在目前车流量雷达的中频电路设计中,基本上是采用同增益放大电路来放大中频信号,导致中频输出信号和中频输入信号的动态范围相同。由于受限于后端的信号处理能力,所以能够检测到的中频输入信号的动态范围较小,探测距离有限,使得车流量雷达通常只能同时检测4车道。针对该问题,提出采用正斜率增益放大电路来放大中频信号,可有效地减小中频电路输出信号的动态范围,便于后端的信号处理,能够检测的中频输入信号的动态范围也就比以前更大,从而有效提高了探测距离,使得车流量雷达能够同时检测8车道。实测结果证明了所提正斜率增益放大电路的有效性。     

混沌相位调制雷达信号的模糊函数

本文研究了一类混沌编码信号,利用混沌信号进行雷达信号的相位编码,并且计算了这类编码信号的模糊函数。理论和仿真结果表明,混沌编码信号的模糊函数十分逼近理想的图钉型,信号具有很高的时延和多普勒分辨力,揭示了混沌用于雷达信号处理的可能性和优越性。     

连续波频率调制雷达频域恒虚警检测的研究

光纤光耦合技术及数字处理技术的进步使得基于光纤连续波频率调制(FMCW)雷达技术快速发展。针对激光雷达时域信号处理在远程目标探测中的不足,根据雷达传统时域中的多重门限以及FMCW雷达回波频谱的特点,使用了频域恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)目标检测技术。该CFAR技术是基于对回波信号进行时频变换,并对其结果进行解析,得出目标的距离及速度信息,实现在恒定虚警概率的前提下最大化提高系统的探测率。