无源探测与跟踪雷达系统技术及其发展

介绍了无源雷达系统的发展概况和研究现状，对机会照射方式下无源雷达系统的若干关键技术作了评述，给出了一个利用商用调频广播电台作为机会照射源的目标探测与跟踪雷达实验系统及其部分实验结果，指出了无源雷达探测系统的应用前景。     

基于LTE 信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE 信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE 信号能够成功实现目标探测。     

宽带外辐射源雷达系统设计与原理实验

外辐射源雷达使用第三方发射的电磁信号进行目标探测和定位,利用一个或多个发射站不同频率的广播照射源进行目标探测可以扩大外辐射源雷达覆盖范围,提高目标检测能力和探测精度。针对外辐射源雷达多频探测的需求,设计了一种高集成度、小型化宽带外辐射源雷达系统。最后基于双频DTMB信号目标探测进行了外场实验,介绍了实验场景以及信号处理流程,给出了初步探测实验结果。外场实验验证了该系统良好的目标探测性能。     

量子照射雷达技术的基本原理与研究进展

通过将传统雷达探测技术与现代量子信息处理技术有机结合,量子雷达在弱反射率目标探测上能够提供经典探测手段无法比拟的优势.作为非常具有潜力的量子雷达类型之一,量子照射雷达以纠缠光子为探测手段,依靠对量子关联特性的测量能够完成目标有无的判断.首先对量子雷达的概念和分类进行了简单介绍;然后对双光子纠缠态量子照射雷达和高斯态量子照射雷达的工作机理与关键技术进行了分析与讨论,并将两种方式的量子照射雷达与经典探测手段进行了性能对比,结果显示量子照射雷达在信噪比、准确性、抗噪性以及隐身性等方面都具有明显的优势;最后指出了量子照射雷达目前存在的问题和未来发展的方向.     

空域自适应处理技术在外辐射源雷达探测中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及简单可靠等优点,近年来受到更多的重视。但在实际应用中直达波、多径信号及同频等杂波信号严重削弱了该体制雷达的探测性能,限制了其应用。该文分析了基于数字阵列体制下以调频广播信号为照射源的无源雷达,提出了空域自适应处理方法来抑制杂波信号,检测到杂波抑制前系统无法检测到的目标。从处理结果来看空域自适应处理方法有效抑制了杂波信号,大大改善了外辐射源雷达的探测性能。     

基于非合作照射源的无源雷达直达波抑制技术

利用非合作照射源对目标探测的雷达具有良好的“四抗”性能,是目前电子对抗研究的一个热点。文中首先介绍了该体制雷达对目标进行有效探测的技术瓶颈———直达波干扰抑制;然后提出了相应的一系列解决方案;最后给出了以调频广播信号为非合作照射源的一个实验系统,并利用该实验系统采集的数据进行仿真,仿真结果验证了上述方法的有效性。     

多频外辐射源雷达无人机探测实验研究

外辐射源雷达作为一种新兴的无人机监视手段近年来得到了广泛关注。常规的单频外辐射源雷达容易受无人机飞行姿态、观测角度等因素影响,在探测稳定性和跟踪连续性上表现不足。多频探测对缓解目标RCS起伏,提高雷达探测性能具有重要的意义,是外辐射源雷达的发展方向之一。本文从目标散射特性的角度论述了多频探测的重要性,首先分析并仿真了照射源频率对无人机RCS的影响,然后提出了针对数字电视外辐射源雷达无人机探测的多频检测方法。仿真与实测结果表明,使用不同频率照射源探测时无人机的RCS和信噪比有明显差异,多频联合处理能使目标信噪比更加平稳。研究成果为外辐射源雷达向多频融合发展提供了参考依据。     

基于MIMO体制的无源雷达信号检测技术研究与分析

随着现代战争对雷达探测系统的“四抗”能力要求的越来越高,无源雷达由于具有隐蔽性好、作用距离远等优点而得到了广泛的研究和应用。基于MIMO体制的无源雷达利用多个信号作为机会照射源,对目标反射后的每个信号进行处理,利用相参合成技术来提高雷达的检测性能,因而更有利于探测隐形目标。     

基于外辐射源的运动目标成像技术

基于外辐射源的运动目标探测、定位与成像技术是目前新体制雷达研究的热点之一。文中介绍了基于外辐射源的无源雷达对运动目标成像的研究现状，分析了利用电视或调频广播等外辐射源信号作为机会照射源的多基地无源雷达成像系统的构成和基本原理，并且选取了12个电台信号作为外辐射源，利用无源雷达成像技术对运动目标进行了仿真实验，最后探讨了该无源雷达成像体制的若干关键技术和应用前景。     

基于多输入多输出技术的无源雷达信号模型

借鉴正交信号多输入多输出(MIMO)雷达的思想,利用多个照射源信号进行目标探测与定位,可显著改善无源雷达的系统性能。以调频广播信号无源雷达为背景,研究了多照射源条件下的雷达信号模型及相参合成原理,分析了各信号间的相位关系和影响信号相参合成的各种因素。结果表明:只要能有效消除各信号间的差异相位项,实现多照射源信号相参合成、改善无源雷达检测信噪比是切实可行的。     

基于多抽样率信号处理的无源雷达MTD方法

以数字电视信号为机会照射源的雷达系统研究为背景 ,提出用以多抽样率信号处理为基础的多级抽取信号处理算法解决运动目标检测中海量数据处理问题。文中叙述了数字电视广播信号回波的数学模型、多级抽取基本原理、目标检测算法 ,以数字电视信号为反射回波做了仿真 ,对运动目标进行检测 ,并对仿真结果做了分析。     

基于CDR 数字音频广播的外辐射源雷达信号模糊函数分析与处理

CDR (China Digital Radio)数字音频广播是我国自主研发的FM 频段(87-108 MHz)数字音频广播新标准,它兼容我国现有模拟FM 广播的频谱规划,能够满足我国FM 频段声音广播从模拟到数字平滑过渡的需求。该文从CDR 信号结构入手,重点探讨了基于该广播的外辐射源雷达信号特性及相关处理方法。首先分析其信号特性以及作为外辐射源雷达照射源的模糊函数特性;然后针对因循环前缀引起的模糊函数副峰、同步信号引起的多普勒模糊带以及信号频谱不连续导致的距离副峰对目标探测的不利影响,分别提出了相应的副峰抑制方法,并通过仿真验证了该方法的有效性。      

基于低频段数字广播电视信号的外辐射源雷达发展现状与趋势

该文从外辐射源雷达探测机理和特点出发,论述了基于低频段(HF/VHF/UHF)数字广播(含电视)信号外辐射源雷达(Digital Broadcasting-based Passive Radar, DBPR)的发展现状和趋势。结合数字广播电视的电波覆盖情况和技术特点,首先从实验系统、技术参数、比测实验等方面论述了国外(尤其是欧洲)的研究现状,接着介绍了国内在不同频段新体制外辐射源雷达理论与实验研究上的最新进展,并对DBPR 的研究热点和关键技术进行了评述,包括波形特性及其修正、参考信号获取、多径杂波抑制、目标检测跟踪与融合、实时信号处理等方面|最后对该外辐射源雷达的发展趋势和应用前景进行了展望。      

基于DRM 数字调幅广播的高频外辐射源雷达实验研究

该文介绍了利用新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达系统,开展我国首次基于DRM (Digital Radio Mondiale)数字调幅广播的高频外辐射源雷达(HF Passive Bistatic Radar, HFPBR)实验研究的情况。论述了该体制雷达的理论、关键技术、探测设备和外场实验,给出了不同条件下(包括地波模式、天波模式、天地波混合传播模式)的典型探测结果,在国际上首次从实验上证实了利用DRM 广播信号实现超视距无源探测的技术可行性,为该探测技术的发展奠定了理论与实验基础。      

基于循环谱的外辐射源无人机微动特征检测

为了降低无人机微多普勒特征信号检测难度,提出了一种基于无源雷达与循环谱相结合的微多普勒特征检测算法。首先,建立基于数字电视地面广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast,DTMB)的无源雷达回波信号模型,分析各成分信号的循环谱,并提取循环谱的等高图获得二维特征信息;然后,将无人机旋翼对DTMB信号的微动调制作为检测目标,在此基础上进行循环谱检测和理论仿真。该算法在不进行复杂的杂波抑制的前提下直接对接收信号做循环平稳处理,实测结果验证了该算法能较准确地检测到无人机的微多普勒特征。     

雷达视频积累算法在FPGA上的实现

随着超大规模集成电路技术尤其是FPGA技术和数字信号处理技术的迅猛发展,为雷达信号处理技术的工程实现提供了新思路和新方法。采用FPGA技术对雷达的视频信号进行视频积累,克服了DSP处理速度有限、实时性差和ASIC器件灵活性差的问题。以自行研制的雷达信号处理PCI卡为平台,详细介绍了雷达视频积累算法在FPGA芯片上实现的原理和过程,并结合仿真结果说明了利用FPGA进行视频积累的优势,为雷达视频积累的工程实现提出了一条新思路。     

基于并行DSP的高分辨目标检测系统设计

研究了基于位置相关的高分辨检测方法的改进和基于并行ADSP_TS101芯片的高性能并行数字信号处理(DsP)系统的硬件平台的实现。提出了利用脉内非相干积累和设定K_(max)门限进行预检测的方法,优化了基于位置相关的高分辨检测方法的第2门限检测,并成功应用于并行DSP硬件平台中。试验表明,该硬件平台能够实现宽带雷达目标的实时高分辨检测。     

利用多转发器直播卫星信号的外辐射源目标探测技术

根据某直播卫星实际信号的特点,分析了该直播卫星信号作为外辐射源的最大探测距离以及距离走动、频率扩散对目标探测的影响。通过实际信号的原理验证实验,进一步证明了该目标探测手段的可行性。提出了利用该直播卫星多路转发器信号实现相参积累的方法,并介绍了相参积累的原理。最后,利用对模糊函数的输出进行二维插值的方法,推导并仿真了相参积累的算法。仿真结果表明：利用该直播卫星信号作为外辐射源的7路转发器信号实现相参积累,检测信噪比可以提高8 dB。     

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。