调频步进雷达扩展目标高分辨距离像分析

本文首先对扩展目标的一维距离像进行了离散建模;然后给出了扩展目标调频步进雷达回波信号的数学模型,证明了调频步进雷达相参合成扩展目标一维距离像原理;文章分析了目标运动对合成距离像的影响,推导了运动目标合成距离像的距离单元走动计算公式,给出了运动目标一维距离像二次相位误差补偿的速度临界值;最后给出了计算机仿真,证明了本文的结论.     

调频步进雷达信号分析与处理

本文首先分析了频率步进雷达信号实现距离高分辨率的优缺点，在此基础上提出了调频步进雷达信号形式；从理论上证明了调频步进雷达信号的可行性，并提出了信号处理的方案；分析了调频步进雷达信号处理的关键问题，即目标运动的多普勒效应对这种信号的影响；证明了运动目标处理的关键因素是实现“距离单元走动”和“二次相位误差的”补偿。     

一种调频步进雷达目标的运动补偿方法

介绍了调频步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,分析了在调频步进雷达中进行运动补偿的思路,在此基础上提出了一种采用频率步进雷达中最小脉组误差准则的速度估计方法对调频步进雷达中运动目标进行速度估计和补偿的方法。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法具有可行性,并兼有测速精度高、抗噪声性能强的优点。     

随机线性调频步进雷达波形设计及成像算法研究

线性调频步进信号能在不增加系统瞬时带宽的情况下用数字信号处理的方法获得高的距离像分辨率,是一种高效的雷达信号形式。针对传统的线性调频步进信号抗干扰能力较差的问题,该文提出一种可以随机发射线性调频步进信号子脉冲的波形设计方法,结合压缩感知理论,运用较少的子脉冲实现了对运动目标1维距离像的重构和高分辨的2维成像。在此基础上,进一步分析了目标运动对随机线性调频步进信号雷达成像的影响,设计了包含测速脉冲的随机线性调频步进信号,并提出了基于时频分析、Radon变换和二值数学形态学相结合的运动速度估计及补偿方法。仿真实验验证了随机线性调频步进信号逆合成孔径雷达的性能及该文方法的有效性。     

调频步进雷达高速运动目标距离像合成方法研究

调频步进信号具有作用距离远、硬件实现简单的特点,在现代雷达目标识别中具有明显优势。该文推导了调频步进信号合成距离像的原理,分析了目标运动对合成距离像的影响。为了克服调频步进信号回波对目标运动敏感的缺陷,提出一种脉冲重复时间可变的调频步进信号,通过对脉冲重复时间预先设计来消除目标速度与频率的耦合效应,并通过回波对消技术消除目标加速度对合成距离像的影响,给出了该算法对脉冲重复时间的精度要求。仿真结果证明了算法的有效性。     

高分辨雷达信号分析与比较

宽带雷达信号可以获得高距离分辨力,如何针对不同的应用场合选择合适的宽带信号就显得十分重要。本文对线性调频信号、步进频率信号和线性调频步进信号这三种高分辨信号作了逐一分析,利用模糊函数讨论了它们的分辨力、距离-多普勒耦合等性能,介绍了每种信号的高分辨处理方法,并且研究了ISAR成像处理时目标运动所产生的影响及其补偿方法。     

基于单帧调频步进脉冲串的高速目标运动补偿算法

调频步进信号是一种重要的高分辨信号形式。在调频步进雷达中,目标运动会引起合成距离像畸变和信噪比增益损失。分析了目标运动对合成高分辨距离像的影响,提出了一种基于脉间脉冲重复时间(PRT)设计和对比度的高速目标运动补偿算法,只需利用单帧调频步进脉冲串,便可同时对径向速度和径向加速度进行补偿,特别适用于高速运动目标的情况。仿真结果表明,该算法对目标特性和信噪比不敏感,具有很强的鲁棒性。     

调频步进雷达扩展目标运动补偿研究

本文首先对扩展目标的一维距离像进行了离散建模,然后给出了扩展目标调频步进雷达回波信号的数学模型,深入分析了径向运动对一维距离像的影响,推导得到了运动补偿的精度要求。研究了时域相关法与最小脉组误差准则,提出了一种适合工程需要的运动补偿算法。最后,进行了计算机仿真实验,证明了本文的结论。     

基于调频连续波的运动平台测高补偿算法研究

调频连续波雷达根据发射和接收线性调频信号的差拍频率计算目标高度,具有发射峰值功率小、硬件成本低和信号处理简单等优点,是当前高度表最常采用的一种测高波形。但当测高雷达相对地面运动,距离延时对应差拍频率和目标运动多普勒存在耦合时,直接将回波多普勒前沿检测结果作为差拍频率计算平台高度会存在较大偏差。通过对运动雷达发射调频连续波信号的回波信号进行数学建模,分析运动目标多普勒频率和距离延时对应差拍频率之间的耦合关系,给出一种改进的运动目标高度解算方法,并推导给出解析表达式。通过数值仿真,对比采用补偿方法的前后运动目标测高结果,说明所提出方法的有效性。     

Costas阵列编码与线性调频SFR信号分析

线性调频-Costas频率步进雷达信号是一种很有研究价值的雷达信号。针对线性调频-Costas频率步进雷达信号的需要研究总结了一套生成N阶Costas序列的方法，同时结合实际需要生成了多组64阶Costas序列。这些Costas阵列是具有良好相关特性的最佳离散信号，将Costas阵列编码与线性调频频率步进雷达信号结合起来构成了线性调频-Costas频率步进雷达信号。通过对该信号的模糊特性的理论和仿真结果的分析表明，这种信号不仅能够较大地抑制信号的模糊旁瓣的幅度。而且能解决距离-速度的多普勒耦合问题。     

单通道调频连续波雷达动目标探测技术研究

单通道调频连续波(frequency modulated continuous wave, FMCW)雷达体积小、成本低,近年来是近距离目标探测领域的一个研究热点. 然而,动目标的速度-方位耦合问题会导致波束形成时测角模糊. 针对这一问题,提出了一种动目标补偿方法. 依据此方法给出一种单通道FMCW雷达信号处理流程,并进行了仿真和实验验证,结果表明:动目标补偿方法可以有效地解决单通道FMCW雷达动目标探测时的测角模糊问题;应用此单通道FMCW雷达信号处理流程,可以实现对动目标的有效探测.     

一种高分辨雷达宽带信号处理速度补偿方法

运动目标的速度是影响高分辨雷达宽带一维像性能的重要因素之一，在进行高速目标的宽带回波信号处理时须进行速度补偿。该文首先介绍了一般宽带信号混频处理原理，然后根据雷达、目标之间运动关系建立了一个通用的收发模型，基于相关混频处理方法推导出目标运动速度对宽带回波的响应，最后给出了一个简洁的、便于工程实践的速度补偿方法。     

脉冲压缩激光雷达多普勒补偿方法北大核心CSCD

激光雷达动目标引起的多普勒频移较大,无法有效进行脉冲压缩且距离与速度耦合严重,严重影响激光雷达动目标检测性能及测距精度,针对上述问题,本文提出一种多普勒补偿方法,该方法采用双频共轭处理求解速度模糊,然后对目标进行多普勒补偿,同时解决激光雷达动目标距离速度耦合及脉压性能问题,提高目标检测性能和测距精度。采用目标回波仿真数据进行实验,实验结果表明了本文方法的有效性。     

运动目标环境下的调频步进信号目标抽取算法

为了减少采样损失,调频步进信号的采样率通常高于chirp子脉冲的带宽。在这种过采样冗余情况下,需要对IFFT合成高分辨结果进行目标抽取去冗余方能得到高分辨一维距离像。然而当目标运动时,只标抽取的结果会产生目标丢失或伪峰等现象。该文提出了一种基于幅度最强像偏移量的动目标抽取算法,该方法利用幅度最强像的偏移量修正各采样点的目标抽取范围,从而解决了速度估计误差引起的速度-距离耦合对目标抽取算法的影响。计算机实验结果验证了理论分析的正确性。     

用于高速目标检测的相位编码信号处理方法和性能研究

波形选择是雷达系统设计的重要内容，在数字信号处理理论和计算平台的支持下，波形的处理转换为计算的问题，后端处理计算能力的提升极大地拓展了波形的应用场景。相位编码信号具有多普勒敏感特点，为实现匹配滤波，必须对目标可能出现的速度进行补偿，处理过程复杂，在多数雷达系统中应用场景有限。本文提出了相位解调+傅里叶变换构建滤波器组的方法完成相位编码信号的速度补偿，在单个脉冲内实现同时测距测速，针对空间目标的特点，分析了速度、加速度对波形参数的限制，仿真给出了目标遮蔽、处理损耗、测速精度的结果。     

调频步进雷达运动目标信号处理的新方法

调频步进雷达是一种距离高分辨率的雷达体制,但是会产生目标冗余的问题.目标抽取算法就是消除这种冗余,提取目标真实位置的方法.对于这种雷达体制,目标运动是影响其性能的主要原因.本文分析了目标抽取算法的特点及速度、速度估计误差对此方法的影响.为克服速度造成的包络走动影响,本文提出了一种改进的目标抽取算法。这种方法在可以准确估计目标速度时具有很好的性能,但是随着速度估计误差增大,性能有所下降.本文给出了速度估计误差的界限,以便尽量减少速度估计误差引起的问题.此外,本文还提出了另一种幅度内插的方法,很好地解决了速度估计误差造成的距离耦合时移问题.计算机仿真的结果验证了理论分析的正确性.这两种方法,尤其是后面幅度内插的方法,可以解决调频步进雷达运动目标处理的关键问题,为这种雷达体制的实用化奠定了基础.     

基于Costas编码跳频雷达信号分析及成像研究

常用的跳频宽带雷达大都是基于发射顺序步进载频的脉冲信号形式,而这种信号的模糊图为斜刀刃形,存在距离-速度耦合,容易造成测距不准和多普勒效应.为了改善高分辨力雷达测距测速性能,提出了在ISAR成像中采用Costas编码脉冲序列,推导并比较了Costas编码脉冲序列和常规步进频脉冲序列的模糊图,分析了Costas编码跳频雷达信号形式,指出它可以消除距离-速度耦合,具有更好的测距和测速性能,并给出了ISAR成像的算法步骤.最后仿真验证了该算法的正确性.     

高分辨雷达的一种新的波形设计

频率步进合成高分辨雷达体制受目标径向运动速度的影响极大,为了获取目标准确的高分辨距离像,需要做运动补偿。目标运动速度的估计精度直接决定速度补偿效果。首先分析了顺序跳频和随机跳频两种高分辨信号的特点,然后概述了相参合成处理实现高分辨的方法,最后研究了目标运动对这两种信号合成一维距离像的影响,并在此基础上提出了一种新波形的设计方法,从而大大提高了目标速度的估计精度。     

基于熵最小准则的ISAR成像高速运动补偿实现方法

本文基于线性调频雷达信号模型,研究了ISAR成像中目标高速运动对一维距离像产生的畸变影响;提出了基于熵最小准则的速度补偿算法及其在实际应用中的三种实现方法,仿真试验证明了上述方法的有效性;仿真结果表明:遍历法具有很高的精度,但运算量巨大,快速搜索法速度快,但精度不高,二次曲线拟合法具有精度高和实时性好的特点;通过对二次曲线拟合精度的分析,为粗估计时速度遍历步进值的选取提供了依据;最后将二次曲线拟合法应用在雷达信号处理机中,针对实测数据给出了高速运动补偿的效果和DSP运行时间,其结果证明本方法实时、有效.     

基于运动补偿和正交解耦合的双基SAR成像算法

复杂的应用场景下,平台速度不能保持恒定.加速度的存在增加了双基合成孔径雷达距离和方位向的耦合,使成像处理更加困难.论文提出了一种二维频谱的正交解耦合方法,以解决加速度下的双基SAR成像问题.首先利用Chebyshev多项式将斜距展开成幂级数形式,然后利用驻留相位原理和级数反演法(Method of Series Re-...