基于时差的同类辐射源信号分选定位方法

多站电子侦察系统中,多个观测站接收到的脉冲信号的时差信息可用于信号分选和定位。但当多个参数相近的同类辐射源信号在时域和频域都混叠在一起时,会得到大量虚假时差信息。该文结合目标位置信息场定位法,提出基于时差的同类辐射源信号分选定位方法。该方法首先利用时差窗先验信息,将主站与副站的脉冲进行时差和参数匹配提取同类辐射源的时差信息,然后对得到的所有时差利用目标位置信息场定位法确定目标数目和位置,最后利用定位结果确定真实时差,剔除虚假时差,完成信号分选和目标精确定位。仿真实验验证了该方法的有效性和实用性。     

单发多收模式下无源雷达成像研究

首先分析了无源雷达成像系统的目标回波形式,得到了目标散射分布函数和雷达接收信号之间的傅里叶变换对关系;对单个外辐射源的情况,提出了利用部署多个接收站等效合成大的孔径对目标进行成像的方法.由于采集的数据非均匀分布且数据量很少,本文采用极坐标格式对数据进行处理,充分利用了原始精确数据,有效提高了成像质量.理论推导和计算机仿真结果说明该方法是可行的.     

基于互模糊函数的快速时差频差联合估计

针对无源定位中的时差频差联合估计问题,利用内积公式推导出了基于互模糊函数的时差频差联合估计公式,并提出了相应的快速实现算法。其中通过适当变换互模糊函数计算公式,将传统的二维时差频差搜索算法变为对信号内积进行快速傅里叶变换,然后对变换后的数据进行二维搜索,大大提高了时差频差联合估计的速度,降低了运算量。通过重构离散傅里叶变换项,并进行近似,进一步降低了运算量。仿真结果说明,两种算法都能得出准确的结果,改进的算法计算时间更少。     

电磁信号幅频归一化研究撤回

雷达信号数据源发射的电磁信号在被采集到以后,对其进行时域至频域的变换即离散傅里叶变换、幅频归一化使得信号频率得到补偿,并对归一化后信号的波形进行分析和比较。使得可见光、红外、雷达频谱等波段数据在不损失自身所携带信息情况下,满足电磁指纹识别数据库和进一步的机器学习数据预处理要求,是建立目标电磁识别数据库的必备的步骤。     

基于模糊函数频率轴投影的CDMA信号时/频差估计

对地面辐射源的定位可以通过估计两颗卫星接收信号的时差和频差来实现。CDMA信号具有带宽大、数据长的特点,传统的时差和频差估计方法运算量大,难以实时处理。利用CDMA信号模糊函数具有图钉型的特点,对两路CDMA信号的模糊函数在频率轴上进行投影,根据投影峰值位置估计两路CDMA信号中各用户的频差,再对信号补偿频率后通过一次相关估计各用户的时差。由于模糊函数在频率轴上投影的计算可以通过若干次FFT快速实现,因此本文提出的算法相对传统的二维搜索模糊函数峰值的算法运算量显著降低。仿真结果表明,该方法能够快速精确地估计出CDMA信号中各用户的时/频差。     

数字瞬时测频——傅里叶变换测频

对信号采样后；可以对采样数据作傅里叶变换，将时域信息变换成频域信息。这当然可以用来测频，它就是傅里叶变换法测频。所谓傅里叶变换，实际上是将信号按一批预定的频率做相关叠加，分别得到与这些频率对应的频率分量的幅度和相对相位。为了占据尽可能少的计算时间，以提供尽可能高的反应速度，我们多采用数据点数为2的整次幂的快速傅里叶变换算法。     

数字电视外辐射源雷达目标徙动补偿新方法

增加相参积累时间是提高数字电视外辐射源雷达探测能力的一种较为常见的技术,但当目标速度和加速度较大时,长时间相参积累会使目标回波面临距离徙动和多普勒徙动,且当外辐射源雷达信号在慢时域为非均匀采样(如中国移动多媒体广播信号)时,广泛采用的如Keystone变换和Radon-Fourier变换等徙动补偿算法已不能很好地适用。该文研究了一种基于两次短傅里叶变换的徙动补偿算法,可同时适用于非均匀和均匀采样信号,并在此基础上提出一种修正算法,修正后的该算法能检测具有更大速度和加速度的目标,同时用于均匀采样时,相对已有一些算法其运算量更小。文中首先分析了非均匀采样信号的特殊性及该特殊性带来的新困难,接着基于该特殊信号的多普勒处理阐述了徙动机理与该徙动补偿算法的基本原理。仿真和实测数据处理证明了该算法的有效性。     

基于LFM-BPSK 信号的距离像成像方法

针对雷达通信一体化系统中雷达成像与通信共享信号的设计,分析了常见的一体化信号设计模式。首先,利用线性调频信号相位调制传递通信信息,设计了一种基于线性调频—二进制相移键控(LFM-BPSK)调制的雷达通信一体化信号,并给出了运动扩展目标的回波信号表达式;其次,通过计算单脉冲回波信号采样的逆离散傅里叶变换或离散傅里叶变换,提出了基于一体化信号合成高分辨距离像方法;然后,依据相位因子对傅里叶变换的影响,分析了多普勒效应对一体化信号合成距离像的影响;最后,对一体化信号的雷达成像性能进行了仿真计算。     

宽带无线信道精细时延和响应联合估计方法

研究适用于无线信道测量的定时偏移和信道联合估计方法.发射机发送具有循环前缀结构的导频信号段.接收机根据粗同步信号确定快速傅里叶变换的窗口起始位置.利用改进时域最小二乘信道估计和变换域滤波,获得高精度的信道估计值.对频域接收导频信号段的定时偏移进行精细估计,对定时偏移量进行滤波并累加.最后,对频域接收导频信号段进行定时偏移补偿.信道估计器、定时延迟偏移精细估计器与补偿单元三者构成迭代相干延迟锁定环路.仿真结果表明:采用迭代相干联合估计方法进行精细定时延迟估计的性能明显优于非相干方法.     

基于尺度变换的宽带线性调频信号时差/尺度差估计算法

提出了一种基于尺度变换的宽带线性调频信号时差和尺度差的快速算法.根据两路接收到的线性调频信号间调频率之比为尺度差的平方的特点,利用分数阶傅里叶变换分别估计出两路信号的调频率,即可获得尺度差的估计.将估计的尺度差对一路信号进行伸缩,并计算伸缩后信号与另一接收信号的时域相关,根据相关峰的位置估计出时差.相比于传统基于宽带互模糊函数的方法,该方法避免了二维搜索宽带互模糊函数的峰值,只需若干次快速傅里叶变换即可实现,能够显著降低运算量.仿真结果显示该方法在高信噪比下逐渐接近克拉美-罗下界.     

同轨双站宽带信号源位置点成像定位算法

针对已知高度宽带信号源的无源定位问题,借鉴SAR成像原理和直接定位法思想,提出一种利用到达差时间(TDOA)和到达频率(FDOA)信息的位置点成像无源定位算法。采样时将观测时间划分为快时间和慢时间,在快时间域估计TDOA,慢时间域估计FDOA。首先分析了同轨双站构型下距离差走动,然后利用观测区域中心位置对观测时间内各脉冲TDOA进行校正,再通过二维傅里叶变换得到TDOA和FDOA,并将联合估计得到TDOA和FDOA通过几何关系映射得到目标位置。仿真实验表明了本文算法的有效性,且不需要进行信号分选和参数配对,适用于观测不可区分多目标辐射源定位问题,具有高精度和超分辨特性。     

基于Keystone变换的多目标ISAR成像算法

提出了一种基于Keystone变换的多目标成像算法。以各目标回波在径向上重叠较小的时刻为基准时间运用Keystone变换，同时校正各目标的线性距离走动，减轻了各目标回波在径向上的重叠，进而在距离-多普勒二维平面上完成各目标回波的分离。对分离出的回波分别进行相关法和PGA法的高次项运动补偿后，可得到各目标的距离-多普勒像。计算机仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于雷达系统抗干扰的卷积盲分离算法研究

如何提高雷达系统的抗干扰能力一直是雷达信号处理中比较关注的问题。卷积混合盲分离技术是当前盲分离研究的热点和难点。文中用卷积混合盲分离算法来分离雷达系统接收的信号,把卷积混合的干扰信号和有用信号分离开来,以实现雷达系统抗干扰的目的。该方法使用基于Householder变换的高阶累积量的联合对角化的频域方法来分离卷积混合的雷达接收信号。计算机仿真表明,该抗干扰方法可把卷积混合的雷达信号和干扰信号分离出来,且达到较好的分离效果。     

分布式MIMO雷达中仅使用多普勒频移的直接定位技术

本文研究了MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）雷达系统中,仅使用多普勒频移（Doppler Frequency Shifts, DFS）信息对目标进行直接定位（Direct Position Determination, DPD）的方法。通常的两步定位的方法需要先将定位参数从接收信号中提取出来再通过求解参数与目标位置的关系方程对目标位置进行估计。这一过程由于忽略了所有测量参数的提取必须相对于同一个目标位置的约束条件,因而是次优的定位方法。针对这一问题,本文提出了一种基于极大似然（Maximum Likelihood, ML）准则的直接定位算法,可以不需要进行参数提取而集中地处理所有接收到的数据,实现对目标位置的一步估计。仿真结果表明,所提算法性能在较低信噪比（signal to noise ratio, SNR）的条件下优于两步定位法,且在较高信噪比下与两步法定位精度相当。      

基于频率变标的调频连续波SAR成像算法

给出了一种改进的频率变标算法,该算法适用于处理距离解线调后的调频连续波SAR数据。对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生了一个多普勒频移的特性,应用频率变标技术,在频域完成补偿。实测数据处理结果表明,该算法能得到较好的成像结果。     

基于信息熵的分布式MIMO雷达回波相位补偿与相参积累方法

针对分布式多输入多输出(Multiple-input Multiple-output,MIMO)雷达回波信号相参积累问题,提出了一种利用信息熵作为优化准则的多节点回波相位补偿与相参积累方法。采用正交频分复用线性调频信号(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Linear Frequency Modulated Signal,OFDM-LFM)作为发射波形,通过匹配滤波完成耦合回波分离和脉冲压缩,然后在频域进行频移操作消除步进频的相位影响,利用信息熵估计距离对齐后的多节点回波相位差,随后构建相应的相位补偿函数,进而完成各节点回波的相位差异补偿,最终得到分布式MIMO雷达多节点回波信号的相参积累结果。所提方法可同时处理多个节点回波,仿真实验验证了该方法的有效性。      

Performance of Time Domain Migration Influenced by Non-Ideal UWB Antennas

The antennas in ultrawideband (UWB) systems act as filters in both frequency domain and the spatial domain. This means that the antenna influence on a received signal varies with the wave incidence angle. This is particulary important for imaging systems, which make use of the time information of the received signals. However, since the incidence angles of the signals are not a priori known it is difficult to remove this effect from the measured data. To asses the antenna impact on the performance of the imaging system, in this work, simulated scattered signals are used as input for time domain migration algorithm. Then the image features like position errors, shape of the target image, resolution and coverage of an imaging system are extracted and compared for different real UWB antennas.      

Electromagnetic logging technique based on borehole radar

An electromagnetic logging technique based on borehole radar is introduced in this paper. The tool consists of one transmitter and two receivers, which can be used to cancel the effect of the antenna characteristics by taking the ratio of two receiver signals. Since receiver signals measured in the time domain can be converted into the frequency domain by Fourier transformation, the amplitude ratio and the phase difference between two receiver signals in a wide-frequency band are obtainable. The response of the tool to different formations is investigated, and the algorithm that converts the amplitude and the phase information to the conductivity and the relative permittivity of the surrounding medium is given by a three-dimensional finite-difference time domain. The effect of the borehole on measurement and the response of the tool to a formation interface are simulated and analyzed numerically. The validity of this technique is confirmed by experiment. This technique can be applied to detect physical properties, including the conductivity and the relative permittivity, of the surrounding medium and the locations of the fractures intersecting the borehole.     

基于分数阶傅里叶变换的双基地雷达线性调频信号的参数联合估计新方法

该文提出一种双基地MIMO雷达线性调频(LFM)信号参数的联合估计新方法。在所提出的新的双基地MIMO雷达的信号模型基础上,利用分数阶傅里叶变换对线性调频(LFM)信号的能量聚集特性进行提取,根据分数阶傅里叶变换域内的峰值点对多普勒频移尺度和时延进行估计,并采用FRFT-MUSIC算法实现了线性调频(LFM)信号收发角的联合估计,实现了收发角的自动配对。仿真实验验证了算法的有效性。     

时频分析在雷达信号识别中的应用

针对目前雷达信号分选识别的问题,研究了时频分析的方法在信号识别方面的应用。该方法与其他雷达信号识别方法相比,能有效地分析非平稳信号。在时频分析相关理论的基础上,分别研究了基于短时傅里叶(STFT)变换和Wigner-Ville分布(WVD)方法对信号特征的分析和提取。通过仿真,分析对比了两种方法的优劣性, STFT可分析出信号的局部频域特性,而相同信噪比下, WVD比STFT受噪声影响小、聚合度高,能更好地体现时间和频率之间的关系,由此表明,两种方法均可较好地区分出调制信号特征。