一种调频步进雷达信号运动补偿新算法

基于调频步进雷达信号是一种速度敏感信号,需要进行严格的运动补偿,文中详细推导了调频步进雷达信号2次脉冲压缩处理的理论表达式,分析了目标运动带来的距离耦合项,并对经典运动补偿方法进行了理论推导和研究。同时,还提出利用步进频体制的距离-多普勒耦合效应,只需一次补偿的新方法,仿真实验验证了该方法的有效性。     

步进频率雷达目标运动补偿方法研究

介绍了步进频率信号及目标运动对合成一维距离像的影响,分析步进频率雷达中目标运动补偿的思路,在此基础上提出应用最小脉组误差准则对步进频率信号进行速度补偿的方法,对该方法进行分析和仿真,证明该方法具有较高的实用价值.     

频率步进雷达高速目标运动补偿新方法

针对频率步进雷达对高速目标进行距离成像的问题,提出了一种基于时域二维复相关的运动补偿新方法,以克服回波包络剧烈走动对运动补偿性能的影响,并进一步扩大速度估计的不模糊范围以适应高速条件。该方法利用二维快速逆傅里叶变换(IFFT)获取相关函数,从而在高、低分辨维同时实现目标速度估计,运算量不高,抗噪性能好。针对低重频频率步进雷达,仿真对比了典型方法在不同速度和信噪比条件下的性能,验证了文中所提方法的有效性。     

基于频率步进与PD的距离像运动补偿算法

毫米波频率步进雷达具有高的距离分辨率,但存在严重的距离-速度耦合,故需要进行运动速度补偿.文中首先论述了脉组间参差脉冲重复周期(PRT)的速度补偿新方法,并分析其补偿性能.然后,在脉冲多普勒(PD)和频率步进双体制联合工作模式下,结合PD的高测速精度,运用频率步进信号脉组间参差PRT法和PD测速进行复合测速补偿.仿真结果表明,脉组间参差PRT法能够根据相邻脉组间重复周期差值改变速度分辨率和测速范围.复合测速补偿实现简单,抗噪声能力强,能够同时达到高的速度分辨率和大的测速范围,满足距离像补偿要求.     

正负步进频率雷达的运动补偿新方法

针对低信噪比条件下的正负步进频率雷达运动参数估计问题,提出结合运用快速粗值估计和精确搜索估的速度估计新方法.该方法利用相邻回波间相位关系作快速傅里叶变换得到运动速度的估值及搜索范围,同时采用具良好抗噪性的脉组求和函数搜索得到精确速度.仿真结果表明,该方法具有抗噪性能好、估计精度高、运算量小和适合时处理的特点.     

一种改进的α-β滤波算法

针对传统α-β滤波算法不够有效跟踪机动目标的问题,详细分析了其内在原因,提出一种改进的α-β滤波算法.该算法不需要假定目标的机动模型,而是将目标的机动加速度作为滤波状态直接估计出来,将估计加速度作为输入控制量引入到传统α-β滤波器的状态估计方程中进行机动目标的跟踪.然后将它与传统α-β滤波算法进行比较,证明了新的算法不仅具有传统算法计算量小的优点,而且还可以对机动目标进行实时跟踪.仿真结果表明,新算法在综合性能上明显优于传统算法.     

步进频率雷达飞机目标距离像补偿算法

建立了飞机目标的三维几何模型和离散冲激响应模型,给出了步进频率雷达多散射中心目标的回波数学模型,推导了其相参合成一维距离像原理。为补偿目标因径向速度对合成距离像峰值时移和能量发散,提出了一种适合工程应用的速度补偿方法。该方法在最小脉组相位差分法之前先使用互相关函数FFT方法对目标速度进行粗估计,确定了速度估计范围后再以最小脉组相位差分为准则搜索精确速度,从而大大减小了搜索工作量,有利于实时处理。仿真实验表明,该方法具有抗噪性能好、估计精度高等优点。     

目标径向运动对步进频率雷达影响的分析与仿真

步进频率雷达具有较长的相干时间，因而对目标的运动较为敏感。文中分析了目标在匀速径向运动和匀加速运动情况下，运动对步进频率雷达回波相位的影响。详细分析了速度造成的耦合时延及二次相位干扰项、加速度造成的二次、三次相位干扰项对雷达成像以及分辨率的影响，分析由此造成的图像峰值降低，回波发散，甚至图像分裂，并用MATLAB语言对其进行了仿真。仿真结果也验证了分析的正确性。     

基于α-β-γ滤波的迫击炮定位

针对迫击炮的侦察定位问题,介绍了一种基于α-β-γ滤波的定位方法。该方法首先根据外弹道学确定弹丸飞行的质心运动方程,然后利用常增益的α-β-γ滤波跟踪求解弹丸的运动参数,最后通过龙格-库塔( Runge-Kutta)方法求解质心运动方程,并外推求得炮位位置。仿真结果表明,该方法在保证较高迫击炮定位精度的同时实时性能较传统方法大幅提升,有显著的工程意义。     

一种基于单帧数据的步进频信号运动补偿方法

介绍了频率步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,根据频率步进雷达中常见运动补偿方法的优缺点,提出了一种仅利用单帧数据即可实现速度估计和补偿的方法,为了提高该方法的抗噪声性能,采取对算法进行迭代运算得出有效速度估计值的策略.理论分析和计算机仿真结果表明,该方法只需几次迭代(一般为3次或4次)即可得出有效速度估计值;该算法具有可行性.并兼有测速精度较高、运算量较小、抗噪声性能较强的优点.     

频率步进和脉冲多普勒复合测速研究

毫米波频率步进(Step-Frequency)雷达是一种距离高分辨率雷达.实现运动目标的距离高分辨必须进行运动补偿,故提出了一种基于频率步进和脉冲多普勒体制复合测速的方法.仿真结果表明该方法测速精度高,抗噪性能好,算法简单,速度快.     

步进频率SAR快时间多普勒效应补偿新方法

步进频率信号的长相参积累时间使传统SAR的走-停-走假设对步进频率SAR不再适用,因此由平台运动而引入的快时间多普勒效应就不能忽略。该文提出了一种基于图像波数域的快时间多普勒补偿方法,其通过二维傅里叶变换及反变换实现快时间多普勒补偿,与基于回波的补偿方法相比,新方法在保持补偿精度不变的基础上,显著降低了计算量,更符合步进频率SAR系统的实际应用要求。     

一种改进的步进频率雷达信号的运动补偿研究

为解决步进频率雷达一维距离像失真和运动补偿的问题,提出了一种精确的速度估计方法。文中首先阐述了步进频率信号的改进原理及其处理方法,该方法先使用互相关FFT测速法对目标速度进行粗估计,然后再以最大脉组乘积求和为准则搜索精确速度,最后实现对运动目标的速度补偿从而得到精确的一维距离像。仿真结果表明,在信噪比为-4dB的时候仍能得到准确的结果,改进后的信号性能有了很明显的改善,一维距离像不会随目标的运动而产生失真,该运动补偿方法具有估计精度高、抗噪性能好的优点。     

一种高效的基于对比度的步进频雷达运动补偿算法

在步进频雷达中,可将对比度作为代价函数用以估计目标的径向速度和径向加速度,从而抑制距离像畸变。但对比度代价面在速度-加速度空间内存在剧烈起伏,严重限制了算法的效率。该文分析了对比度代价面起伏的原因,通过严格的公式推导给出了消除对比度代价面起伏的条件。在深入研究对比度代价面性质的基础上,提出了一种新的目标运动补偿算法,显著提升了算法效率。理论分析和仿真结果证明了新算法的有效性和可行性。      

基于运动目标信号稳健特征的频率步进雷达距离像合成方法

频率步进雷达传统的距离像合成方法易受到运动补偿误差的影响.本文首先证明了频率步进雷达回波在脉间IFFT后具有的几种对运动补偿误差不敏感的稳健特征.然后,基于这些特征提出了一种新的距离像合成方法,该方法不仅有效克服了子距离像的多普勒循环移位对距离像合成的不利影响,而且利用脉冲包络加权估计有效提高了距离像合成精度.仿真与外场实测数据分析结果验证了本文方法的性能优势.     

步进频率雷达基于二次速度估计的高分辨距离像成像算法

随着雷达成像技术日新月异的发展,高分辨率距离像在其中所占据的地位越来越高。本文首先推导了步进频率雷达高分辨距离像的成像原理,然后在分析影响步进频率雷达高分辨距离像成像质量的两个主要因素后,采用两次速度估计的方法解决了步进频率雷达在成像时的速度补偿问题,即先进行快速傅里叶变化获得估计范围再利用脉组求和准则进行精确速度估计。同时根据实际雷达系统的测试结果的特点,使用相位解卷绕方法完成成像前相位误差的校正。最后利用试飞院提供的雷达实测数据和仿真实验论证了该步进频率雷达高分辨距离像成像算法的可行性与正确性。      

一种结合运动补偿的RD成像算法研究

合成孔径雷达是一种重要的遥感手段。对于高分辨率机载合成孔径雷达成像来说，由于载机不可能完全理想地沿着直线进行匀速运动，高精度的运动补偿是至关重要的。载机的平台运动误差通常可以由运动传感器得到，分为地速误差和视线方向误差。文中对存在运动误差情况下的合成孔径雷达回波数据进行了分析，结合RD算法提出一种对运动误差进行有效补偿的方案。并通过仿真，验证了该方案的有效性和可行性。     

步进频率信号相位对消合成运动目标距离像

研究了步进频率信号运动目标成像新方法。首先推导了步进频率信号合成扩展目标距离像原理;基于离散傅里叶变换理论,分析了运动导致的步进频率信号合成距离像失真,提出了相位因子对消合成运动目标距离像方法。新方法不需要估计运动速度。仿真结果证明了该算法效果。     

基于变系数α-β-γ滤波的目标跟踪仿真研究

针对目标跟踪中联合数据关联算法计算量大,随目标数目增多呈几何增长而导致跟踪效率低下的问题,主要介绍了顺序数据关联快速算法（MSFAFDA）,建立了基于变系数α-β-γ滤波和顺序数据关联快速算法的模型,并进行了模拟战场实际目标的仿真试验。仿真结果表明该算法能较好的跟踪目标,其跟踪精度符合要求,提高了跟踪实时性。     

一种W频段频率步进雷达频率源的相位补偿方法

介绍了频率步进雷达信号实现距离高分辨的工作原理.针对采用步进频信号的某W频段末制导雷达在系统调试过程中,由于频率源本振和激励源不同频点的相位差不同造成距离像畸变的情况,分析了信号相位变化对高分辨距离像的影响,根据步进频信号距离高分辨的原理,提出一种对各频点间相位差进行相位补偿的方法.计算机仿真结果表明其可行性,并在试验中对该方法进行了验证.通过该方法可以不用对步进频信号各频点的相参性过高要求,即可得到高分辨距离像,达到理想的距离分辨率,有效降低了W频段频率源设计和调试的难度.