基于原子范数的MIMO雷达发射波形设计方法

针对现有多输入多输出(MIMO)雷达发射波形设计方法存在运算量高的问题,该文提出一种基于原子范数的MIMO雷达发射波形设计方法。根据原子范数的信号模型,该算法首先选择一个具有特殊结构的发射滤波器组以及一组正交信号,将MIMO雷达发射波形设计问题转化为原子范数最小化问题,然后采用半正定规划(SDP)对原子范数进行求解,得到(半)正定Toeplitz矩阵,并对其进行范德蒙分解实现发射滤波器组的估计,最后综合发射滤波器组与正交信号获得MIMO雷达的发射波形。理论分析与仿真结果表明,该算法满足等能量发射准则以及小的峰均功率比(PAPR)。同时,该算法相比于现有算法有较低的运算量以及良好的匹配性能。     

基于扩频信号的MIMO雷达波束形成研究

多输入多输出雷达使用多个发射天线发射独立的信号,使用多个天线接收回波信号,对回波信号进行分离,相当于形成一个大的虚拟阵列。这里使用二进制扩频码分多址信号作为不同发射天线的发射信号。由于编码相关产生的高旁瓣,传统距离压缩方法不能产生恰当的目标距离像。使用Capon波束形成方法来降低距离旁瓣,同时产生更高的角度分辨率,可用于对目标成像。     

一种降维的MIMO雷达MVDR波束形成算法

深入研究了多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）雷达的波束形成问题,针对MIMO雷达直接运用常规的最小方差无失真响应（MVDR）波束形成算法时所需的训练样本数大和运算复杂度高的不足,提出了一种降维的MVDR波束形成算法。该算法首先将1个 维（ 分别为发射和接收阵元数）的权矢量分解成两个低维（1个 维和1个 维）权矢量的Kronecker积,然后分别利用MVDR算法求得分解后的两个权矢量,最后再合成原始的最佳权矢量。该算法通过将一个高维权矢量的求解问题转换成两个低维权矢量的分别求解问题,在保证波束形成器性能的基础上有效地降低了运算复杂度,减少了所需的训练样本数,因此本文算法更具有实际应用价值。仿真结果验证了算法的有效性。      

频率分集均匀圆阵MIMO雷达距离依赖波束形成

均匀圆阵(UCA)与多输入多输出(MIMO)雷达的结合可在具备UCA雷达主要优点的同时兼有MIMO 雷达的优势。然而,UCA-MIMO雷达的波束形成与距离无关,该特点限制了其抑制特定距离干扰的性能。文中提出频率分集UCA-MIMO雷达距离依赖波束形成方法。该方法中UCA的每个阵元发射具有微小频率步进的不同频率,从而远场的信号积累与距离有关,进而波束形成依赖于距离。仿真实验表明了该方法的有效性。     

基于波束空间的米波MIMO雷达角度估计算法

针对米波多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达低仰角估计的问题,提出了一种基于波束空间的角度估计算法.结合米波MIMO雷达低仰角目标的回波特点,建立了同时考虑发射多径和接收多径的信号模型.算法首先在接收端形成多个接收波束,再利用发射信号进行匹配滤波,然后在接收端形成多...     

基于发射子阵集中式MIMO雷达波束形成

与相控阵雷达相比,集中MIMO雷达发射在采用正交波形时,虽然能够得到波形分集增益,但同时也损失了相干处理增益。针对这一问题,本文提出了发射子阵波束合成的思想。首先对集中式MIMO雷达的发射端进行非相干子阵划分,然后利用子阵内波形的相关性和子阵间波形的正交性来同时获取相干处理增益和波形分集增益,并推导出了子阵划分MIMO雷达波束方向图和输出SINR的数学表达式。与相控阵雷达和常规集中式MIMO雷达相比,采用该方法的雷达能够实现较低的空域副瓣和较大的输出信干噪比。仿真实验证明了该算法的有效性。     

相控阵雷达发射波束自适应零点形成方法研究

对相控阵雷达的发射波束自适应零点形成问题进行了研究.给出了一种适合发射波束自适应零点形成的性能量度,利用Lagrange乘子法得到了最优发射波束的权值矢量.还给出了计算最优权值矢量的算法.仿真结果表明本文的方法是非常有效的.     

集中式相参MIMO雷达抗有源干扰能力研究

针对集中式相参MIMO雷达的抗干扰能力进行了研究.分析了 MIMO雷达的抗侦察截获、抗信号分选以及抗副瓣干扰能力,同时对比了传统相控阵雷达的抗干扰能力.基于雷达截获方程,对比了 MIMO雷达与传统相控阵雷达主瓣/副瓣的抗侦察截获能力.分析了 MIMO雷达发射正交波形合成信号的时空伪随机特性.对比了不同阵列构型的MIMO...     

单权值优化发射波束MIMO传输方案

针对无线通信系统越来越高的传输速率需求,提出了一种新的多天线传输方案。该方案将非正交多址接入与波束形成相结合。在发射端,多路信号进行加权叠加,然后对该叠加信号加权形成波束。在接收端,将信号的能量、误码率等信息反馈到发射端用于权值优化。发射端收到反馈信息后,根据误码率对叠加权值进行调整,然后用单权值优化方法对波束权值进行调整,两部分联合优化提高系统的综合性能。实验仿真结果表明,与以往提出的多天线传输方案相比,该方案的传输速率和权值收敛速度都有所提高。     

集中式MIMO雷达与相控阵雷达干扰抑制性能对比

针对传统相控阵雷达与集中式多输入多输出( MIMO)雷达的干扰抑制性能优劣问题,对集中式MIMO雷达与相控阵雷达的信干噪比和改善因子进行了对比分析,从理论上研究了两种体制雷达的干扰抑制能力并进行了数字仿真。仿真结果表明,与传统相控阵雷达相比,集中式MIMO雷达通过提升信干噪比输出增强了干扰抑制能力。     

基于W7100的雷达数据传输接口设计

针对雷达高速数据传输的需求,提出一种实现简单、可靠性高的解决方案。该方案应用W7100网络微处理器实现雷达高速数据通信接口。介绍了W7100芯片的结构和特点,阐述了数据传输接口的硬件设计、配置软件和通讯软件设计,详细说明了UDP方式的数据传输流程。实验表明该接口工作稳定,传输速度高,能够很好地满足雷达数据高速传输要求。     

基于信道探测的对流层单载波传输技术研究

针对对流层散射信道的特征,设计了基于信道探测的对流层单载波传输方案,论述了其原理,从理论上分析了其性能.并与最佳合并的多重分集性能作了对比,实验模型的实测结果与理论分析结果有较高的一致性,证明了理论分析的正确性.这一理论用于实践可以显著地简化设备,对通信系统的研发具有较高的参考价值.     

SIMFA信号用于机载雷达LPI性能分析

提出一种机载LPI(Low Probability of Intercept)雷达HPRF(High Pulse Repetition Frequency)波形,实现了波形设计产生、接收处理,同时对波形抗干扰性能、目标探测性能和LPI性能进行了分析。首先,从原理上对所设计SIMFA(SIMultaneous Frequency Agile)信号的产生方法进行了数学分析,给出波形产生方法;然后,对SIMFA信号的接收及信号处理方法进行研究,实现了单通道接收机对所设计波形的顺利接收;其次,对于电子对抗常用的两种干扰机--瞄准式窄带干扰机和信道化接收机,给出了SIMFA信号的抗干扰性能;再次,分析了SIMFA信号的目标探测性能,并给出提高目标探测性能的方法;最后,通过截获因子的分析,说明了SIMFA信号LPI性能的有效性。     

基于FPGA的雷达信号源关键技术设计

提出了一种基于FPGA的复杂雷达信号模拟源的设计方法。基于FPGA来实现雷达信号模拟源的复杂信号产生,使系统集成度高、可靠性好。在系统中采用了SCM（单片机）,使系统可配合PC机工作,也可独立工作,是本信号源的关键技术。     

多路PSK/FSK视频信号的光纤传输设计

介绍了多路PSK/FSK调制的视频信号经过A/D转换后,通过现场可编程门阵列(FPGA)进行复用,经并串转换、电光转换后通过光纤进行传输的设计方法,为了监测光线路通信质量情况,另设计了误码检测电路.     

基于正交编码的高频地波雷达信号的设计

为了避免电离层杂波折叠现象,高频地波雷达信号需要具有较大的不模糊距离,若采用简单的增大脉冲周期的方法就会使得占空比下降,而高频雷达恰恰需要高占空比信号以保证探测距离。针对这一问题,利用遗传算法来设计双脉冲正交编码,使得两个脉冲的互相关峰值低于各自的自相关峰值旁瓣,将不模糊距离推远到两个脉冲周期。为了进一步降低自相关函数旁瓣,采用反相滤波算法进行旁瓣抑制,仿真实验证明:该算法优于窗函数加权法、最小二乘法和递归最小二乘算法等失配滤波算法,且多普勒容限性高。     

基于设计模式的雷达终端软件实现

介绍了设计模式的基本概念、分类及意义。结合雷达显控终端软件设计开发,通过Factorymethod、Memento和Decorator设计模式实例的具体实现,阐述如何在基于面向对象的软件设计中运用相应模式构建软件解决方案,提高软件的通用性、灵活性、可复用性和开发效率,缩短开发周期,优化软件设计。     

基于FPGA的脉冲压缩雷达目标模拟器设计

目标模拟器在雷达的研制生产过程中具有重要的意义,不仅能加快项目开发进度,还能降低研制和实验费用。介绍的模拟器主要是针对脉冲压缩雷达而设计,该模拟器通过对雷达回波中频信号模拟,利用FPGA技术实现,具有设计简单、使用方便、成本低等特点。首先根据系统要求建立了二相码脉冲压缩雷达目标回波信号的数学模型,利用辛克函数模拟雷达天线扫描状态;然后给出了基于FPGA的设计解决方案以及主要模块的实现方法;最后给出了设计可行的结论,同时指出了今后将改进的地方。     

基于GPS信号的无源雷达性能分析

由于具有隐蔽性好、抗干扰能力强、系统可靠简单等优点,基于外辐射源的无源雷达近年来受到国内外的重视,成为研究热点。本文论述了基于GPS的无源雷达系统优势,以及基于系统的几何构型和未来发展能力的GPS信号的探测距离。分析了GPS信号的双基地模糊函数,并给出仿真结果。研究表明,基于GPS信号的无源雷达具有广阔的发展前景。     

非相干散射雷达的高信噪比空间物体距离测量方法

非相干散射雷达是目前地基电离层探测的强大手段, 同时在空间物体探测方面也具有重要应用前景.当空间物体回波信噪比很高时, 可以利用单个脉冲进行目标检测, 而无需相干积累.非相干散射雷达常采用相位编码脉冲, 在单个相位编码脉冲内存在多次相位翻转, 此相位翻转在接收机滤波后显示一定坡度, 通过搜索此坡度曲线上具有最大斜率的坡度点可高精度确定发射-接收回波脉冲内各对应相位翻转的时间差以及对应的距离, 对这些距离值进行加权最小二乘拟合, 即可给出该回波脉冲对应的空间物体距离及误差估计值.利用欧洲非相干散射科学联合会(European Incoherent Scatter Scientific Association, EISCAT)实测数据分析发现, 距离误差可达数十米量级, 远优于以往的基于发射-接收回波脉冲前沿时间差方法.