带实时频谱监测的高频雷达系统设计

高频雷达复杂的电磁环境决定了频谱监测工作的必要性。由于雷达干扰具有随机性和突发性,因此提出实时频谱监测具有重大意义,从高频海洋表面波雷达研究着手,设计了一种具有实时频谱监测功能的雷达接收机系统,该系统能够灵活地对雷达工作时序进行控制,利用雷达的工作时间间隙对雷达的外部噪声环境进行监测和统计,以便选择合适的雷达工作频率,避开较强的外界干扰和噪声,提高雷达的抗干扰性能。     

双/多基地高频地波雷达飞行目标回波仿真

分析了双/多基地高频地波雷达回波信号的仿真过程。针对双/多基地高频地波雷达运动目标与基地相对距离和多变的特点,提出使用迭代方法来仿真双/多基地飞行目标,并给出了仿真过程和公式。仿真结果对比证明这种新方法能准确地仿真双/多基地目标回波,为后续的雷达信号处理方法的研究提供可靠的数据。     

HLA RTI数据描述码扩展

为高层体系结构(High Level Architecture，HLA)运行支撑环境(Run—Time Infrastructure，RTI)引入一个新的扩展，该扩展使用数据描述码在消息上附加特征属性，使RTI能够对数据应用更丰富的使用策略。文章第1、2部分提出了基于数据描述码过滤数据，以及构建HLA仿真系统面向方面框架(Aspect Oriented Framework，AOF)的技术，第3、4部分详细说明了数据描述码扩展和实验原型的设计。数据描述码扩展可用于提高仿真系统的运行效率，改进大规模HLA仿真系统的架构设计，并且不改变RTI和联邦成员的编程接口。     

HF radar sea clutter rejection by nonlinear projections

1.INTRODUCTION Utilizingverticalpolarizedelectromagneticwavethat canfollowthecurvatureoftheearthalongtheair wa terinterfacewithlowpropagationlossonhighlycon ductiveoceansurface,highfrequencyground wave radar(HFGWR)isdesignedtodetectandtracktar getsbeyondthehorizonsuchasvesselsovertheseaor aircraftsatlowaltitude.Thereforemoreandmore countriesdevotemuchenergytodevelopHFGWRin recentyears.However,HFGWRhascontinuedtobe seriouslylimitedbyahighthresholdofdetectionin seaclutter.Dominatingth…     

自适应技术在高频地波雷达接收系统中的应用

针对当前高频地波雷达工作频段内的噪声干扰和弱目标受强目标的旁瓣干扰的问题,提出了一种代价函数为三阶统计量的自适应技术来消除干扰的新方案。该方案通过灵活设计频谱监测部件的工作方式,不但能使雷达工作在干扰较低的频段,而且还可充分利用频谱监测所得的外界噪声数据。主要是依据噪声之间具有强相关性而噪声与有用回波信号之间不相关,从而可通过自适应方法实时调整系统参数实现对上述两问题的解决。     

可交互式相控阵雷达DOA估计仿真系统设计

针对相控阵雷达波达方向（direction of arrival,DOA）估计的仿真、验证和评估等问题,论述了相控阵雷达DOA估计的建模与评估,设计了一个采用交互式操作的实时仿真系统。该仿真系统能进行可交互目标环境、相控阵列和目标探测效能评估模型的建模与仿真,模拟出对实时飞行的目标进行探测时,信号发射、空间传播、回波信号采集以及信号处理等过程,并能对DOA估计结果进行评估,仿真结果验证了该仿真系统的实用性和有效性。该仿真系统的设计为现代战争环境下相控阵雷达的系统设计、目标探测效能评估、装备性能展示、测试与验证奠定了基础。     

高扫频重复频率FMICW信号的相关处理方法研究

设计同时探测海面舰船目标和海上高速飞行目标的高频地波雷达信号体制是高频地波雷达实现海空兼容探测的关键。本文分析了高扫频重复频率的确定截断ＦＭＣＷ信号在去斜率方式下处理高速运动目标时产生较高的距离旁瓣的主要原因。针对这一问题首次提出了地波超视距雷达探测海上高速运动目标的ＨＳＲＦＦＭＩＣＷ信号的相关运算处理方法。仿真结果证明了这种方法的有效性。本研究为进一步完善地波超视距雷达探测的功能提供了新的方法。     

Signal processing technique for randomly discontinuous spectra HF radar waveforms

A major problem with all high frequency (HF) radars is a relatively poor range resolution available due to many interference sources. To avoid the interferences in frequency domain and operate with wideband, the randomly discontinuous spectra (RDS) signal is employed. However, it results in high range sidelobes when matching the reflected echo, which is much more difficult for target detection. A new signal processing technique that is radically different from the conventional technique to lower range sidelobes is introduced. This method is based on suppressing the selfclutter of the radar range ambiguity function (AF) by mismatched filtering. An effective algorithm is adopted to solve the filter coefficients. Simulation results show that the peak sidelobe level can be reduced to -30dB and the achievable system bandwidth is about 400KHz. The technique is adaptable to practical radar systems and applicable for other realtime signal processing.     

高频雷达中LFMCW信号的分析

高频雷达在现代战争和民用事业上发挥着越来越重要的作用 ,线性调频连续波 ( L FMCW)信号是高频雷达常采用的信号形式。就 L FMCW信号在高频雷达中的应用作了具体分析 ,并导出了其差频相位的具体表达式 ,它表现出了要检测的各量的物理意义 ,对检测的方法提供了理论依据。在此基础上 ,利用二维 FFT处理技术对目标回波信号的信息提取进行了仿真 ,并对仿真结果进行了分析     

认知雷达起伏目标检测

认知雷达通过对探测环境的感知实现对感兴趣目标的探测。考虑杂波和噪声中的起伏目标的认知雷达探测问题,建立从接收机到发射机的反馈支路,使得雷达与探测环境之间构成一个闭环;采用期望最大算法对探测环境中的目标参数进行估计;利用接收机获得的反馈信息,采用信杂噪比最大准则设计下一次迭代所需的发射波形。计算机仿真分析表明,采用了认知雷达闭环探测结构,可以有效增加探测环境信息获取的效率,因此相对于常规雷达而言,具有更好的探测能力。     

软件化电离层探测雷达波形产生器的设计

讨论的电离层斜向返回探测雷达的波形产生器是以软件无线电理论为基本思想设计了一台通用短波及超短波雷达波形产生平台。波形产生器主要由DSP和数字上变频器构成,DSP作为主控制器设定数字上变频器的调制方式和输出波形。因此雷达能够发射调幅、调频、调相和各种复合调制信号,实现多种电离层探测方式,从而可以实时获得丰富的电离层探测数据。     

不同极化参数下非线性极化变换的描述

A.J.Poelman等人提出了以极化椭圆的几何极化参数即椭圆率和椭圆倾角表示的非线性极化变换方法,有效地减少了多凹口极化滤波器凹口的数目,使多凹口滤波器的实时处理成为可能。为了拓展其应用,推导了用电场矢量的电极化参数即幅度极化参数和相位极化参数表示的非线性极化变换的表达式,并论证了两种参数下非线性极化变换之间的关系。理论证明电参数下的非线性极化变换具有椭圆极化参数下非线性极化变换的全部特性,适用于雷达中杂波和干扰的极化抑制。还利用该方法对高频地波雷达中天波干扰的极化抑制进行了仿真,证明了算法的有效性。     

车载HF-SAR提取表层海流仿真研究

以高频地波雷达单站提取表层海流为应用背景,将合成孔径技术用于高频地波雷达,提出了高频地波合成孔径雷达(HF-SAR)的新概念,并探讨将其用于提取表层海流的可行性。描述系统组成、实现方式和系统模型,介绍速度估计算法,实现了在一个海域分辨单元上提取表层海流的仿真模型。仿真结果显示,通过选取适当的方位分辨单元大小,从方位向回波中提取出多普勒中心频率和调频率,能够估计出表层海流的流速和流向,且精度满足要求。这表明利用高频地波合成孔径雷达实现单站提取表层海流在理论上是可行的。     

Polyphase orthogonal sequences design for opportunistic array radar via HGA

Opportunistic array radar (OAR) is a new generation radar system based on the stealth of the platform, which can improve the modern radar performance effectively. Designing the orthogonal code sets with low autocorrelation and cross-correlation is a key issue for OAR. This paper proposes a novel hybrid genetic algorithm (HGA) and designs the polyphase orthogonal code sets with low autocorrelation and cross-correlation properties, which can be used in the OAR system. The novel algorithm combines with simulated annealing (SA) and genetic algorithm (GA), adds in keeping best individuals and competition in small scope, and introduces grey correlation evaluation to evaluate fitness function. These avoid the premature convergence problem existed in GA and enhance the global searching capability. At last, the genetic results are optimized to obtain the best solution by using greedy algorithm. The simulation results show that the proposed algorithm is effective for the design of orthogonal phase signals used in OAR systems.     

舰载雷达实时虚警仿真技术研究

虚警仿真是雷达系统建模仿真和跟踪算法测试评估中一个重要组成部分。现代舰载雷达接收机通常具有恒虚警(CFAR)检测功能，可以根据回波自适应地调整检测门限以达到恒定的虚警率。本文针对舰载雷达提出了一种通用的实时虚警仿真模型，在仿真模型中主要考虑了系统噪声和海杂波对雷达接收机的影响。最后以K分布海杂波为例，通过计算机仿真验证了虚警仿真模型的有效性。     

一种适用于软件雷达系统的数据流驱动机制

针对雷达信号处理各功能模块之间显著的流水性特征 ,结合一个通用的雷达信号处理系统———由清华大学研制的通用高速实时雷达信号处理系统的实验样机DSM(dataflow ,sharedmemoryandmultiplebusinterconnec tion) ,在研究现有静态、动态数据流驱动机制特点的基础上 ,提出了一种新型的适用于软件雷达系统的进程间准动态数据流驱动机制 ,并针对一个雷达信号处理的范例程序说明了编译器数据流驱动表的生成和系统数据流驱动的过程。     

双基地高频雷达一阶海杂波多普勒频移展宽效应

通过分析杂波单元上双基地角的变化,定量分析了双基地高频地波雷达一阶海杂波多普勒频移展宽效应,给出了展宽效应在雷达探测区域上的空间分布,分析了展宽效应的影响因素。同时分析了极限双基地角时的谱展宽效应和零频附近的一阶海杂波能量分布。分析表明,双基地杂波单元上的一阶海杂波Bragg峰多普勒频移是一个连续谱,因而在基线和发射机附近会形成雷达盲区。     

数学形态学在SAR图像目标识别中的应用

提出了一种能够从复杂背景的SAR图像中识别出圆状目标的方法。该方法首先对SAR图像进行双参数恒虚警(B-CFAR)预处理,排除明显的非目标区,增强下一步对目标的识别效果,然后着重分析了上下文相关加权的形态模板生成算法,在此基础上采用不同的数学形态学变换滤波方法对预处理后的SAR图像候选目标区进行识别,并与相关文献比较,对圆状目标得到了良好的识别效果。     

高频地波超视距雷达海杂波信号分析

高频地波超视距雷达在现代战争和民用事业中发挥着越来越重要的作用。首先介绍了高频地波超视距雷达一阶、二阶海杂波的产生机理 ,然后解释了舰载条件下海杂波展宽的现象及原因 ,最后对实际的海浪回波进行处理 ,分别给出了岸基和舰载条件下海杂波的频谱图 ,从而对理论的分析进行了验证。     

高频电磁环境噪声测量与分析

为能更有效地利用高频频率资源 ,寻找可用的频率通道是确保高频雷达可靠工作的基础。环境噪声电平是评价频率通道能否可用的关键指标 ,因而正确测量环境噪声具有十分重要的意义。设计了一套高频电磁环境测量系统 ,根据观测数据中环境噪声与干扰分布特征 ,提出了一种环境噪声强度测量方法———环境噪声分离中值法。