多路径效应下脉冲多普勒雷达导引头性能研究

多路径效应能增大导引头对目标的检测和跟踪误差,是导引头的重要研究内容。从脉冲多普勒雷达导引头利用其多普勒频率选择能力检测运动目标的固有特性着手,根据脉冲多普勒雷达导引头弹目空间几何关系,建立了多路径效应产生影响的多路径回波和直接回波信号的多普勒频差模型,并仿真了多普勒频差与导引头波长、飞行高度、弹目距离、弹目相对速度等因素的相互关系,为脉冲多普勒雷达导引头规避多路径效应的影响,实现远距离发现目标和低空突防提供了参考方法。     

频率捷变雷达信号相参特征的表述

频率捷变雷达信号分选是电子对抗领域信号处理与应用的难题,探索新的分选特征参数是实现对频率捷变雷达信号高效准确分选的手段之一。提出了一种基于Wigner-Ville分布(WVD)的频率捷变雷达信号相参特征的表述。介绍了典型频率捷变方式、频率捷变信号模型及WVD的离散过程,推导了频率捷变脉冲重构信号的WVD模型并进行仿真实验。实验结果表明,频率捷变雷达信号的WVD二维图可作为一种相参特征的表述,且该表述可为频率捷变雷达信号分选提供新思路。     

多径条件下米波OFDM-MIMO雷达波束性能及特性分析

针对米波正交频分多路复用-多输入多输出(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Multiple Input Multiple Output, OFDM-MIMO)雷达波束形成问题,建立了米波条件下频分复用MIMO雷达阵列信号模型,理论导出了该体制下多径特性定量分析的理论框架、直达波和多径回波模型及其联合发射-接收双程方向图增益闭合表达式。提出了利用米波OFDM-MIMO雷达阵列双程方向图具有距离-角度二维分辨能力抑制多径算法。所提方法能够有效抑制阵列法线方向多径回波,同时有效抑制输出信干噪比周期性损失,且随频偏带宽的增大抑制能力进一步提升。     

基于多域参数的频率捷变雷达信号分选新方法

针对频率捷变雷达信号分选准确率不高的问题,提出了一种新的频率捷变雷达信号分选算法。将频谱主峰图归一化中心矩和时频域能量分布归一化值构成相参特征向量,用SVM分类器实现自动分选。仿真结果表明,该方法在较低信噪比下仍能获得较为满意的分选准确率,当信噪比为5 d B时,信号分选准确率达到96.33%,验证了所提出方法的有效性。     

单脉冲雷达低空多路径建模与仿真分析

雷达跟踪低空目标时,反射信号与直射信号一起(矢量相加后)进入雷达天线,从而引起回波信号在幅值和相位上的变化,造成严重的俯仰角测量误差.对多路径效应进行分析并建立了物理模型和数学仿真模型,根据实测数据与仿真结果进行对比分析,得到了多路径效应相关结论.     

基于随机频率捷变的窄带雷达成像方法

现有窄带雷达分辨率不高,基于频率捷变信号"短时覆盖较宽载频范围"的特点,分析了随机频率捷变信号成像的可能性,提出了随机频率捷变信号成像的一般处理方法。通过仿真实验和配合目标放飞实验,对随机频率捷变信号成像的数学模型和处理方法进行了验证。结果表明,在一定条件下,窄带雷达可以用随机频率捷变信号成二维像,提高窄带雷达的距离分辨能力。     

适于弹载平台的正交多载波雷达波形设计

设计了一种适于弹载平台的多载波雷达波形,模糊函数近似理想图钉型,且波形设计灵活,参数选择自由度高,与传统的单载波雷达波形相比,被截获概率大大降低。给出了一种具有9个子载波数量的雷达基带波形设计方案,为进一步改善主副瓣比,采用了脉间波形捷变及子载波频域加权技术,实现结果表明在基带信号带宽为9 MHz时主副瓣比可达-35 d B以下,且不同调制序列得到的雷达波形具有良好的低互相关特性,特别适合于多部弹载雷达协同工作场合。     

多参数捷变雷达快速MTD算法

相比于传统的脉冲-多普勒体制雷达,多参数捷变雷达具有十分优秀的抗干扰能力,这使得其在复杂电磁环境下被广泛应用。然而,脉间参数的变化会严重破坏回波脉冲的相干性,导致动目标检测（moving target detection,MTD）等相干处理难以实现。针对以上问题,提出一种针对多参数捷变雷达的快速MTD算法。该算法对多参数捷变信号进行建模和稀疏表示,采用快速傅里叶匹配追踪（fast fourier matching pursuit,FFMP）对回波信号进行重构以实现MTD。仿真结果证明了本方法的有效性、优越性以及该方法在运算量上的优势。     

冲激回波信号的双二重相关匹配滤波技术研究

超宽带冲激脉冲回波检测是超宽带雷达探测目标的关键,检测效能的高低将决定超宽带雷达的应用.在传统二重相关匹配滤波技术的基础上,提出了双二重相关匹配滤波技术.分析了双二重相关匹配滤波技术的检测原理,建立了超宽带冲激脉冲串回波信号模型,对比了不同信噪比下2种接收技术的仿真结果,仿真结果表明接收技术改进后能进一步抑制噪声,提高信噪比.研究对超宽带雷达接收机的设计有一定的借鉴和参考价值.     

单脉冲雷达仿真系统中回波的实现

单脉冲雷达仿真系统中,建立回波的数学模型是实现回波信号模拟的关键.在分析雷达回波相关特性的基础上,给出了回波的数学模型,并实现了逼真的雷达回波信号的模拟.     

海面多径环境下雷达目标俯仰角测量提取的研究与应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某型雷达对掠海巡航飞行目标测量数据事后俯仰角的提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相比,验证了该算法的有效性和可实施性。     

GPS多天线多径抑制技术

针对小范围多天线系统中多径对各相关通道之间信噪比测量值影响的相关性,采用基于“当前统计”模型的扩展卡尔曼滤波技术得到多径信号各参数,从而消去多径信号影响。分析了多径对信噪比的影响,建立了扩展卡尔曼滤波的状态方程和观测方程。仿真表明,该方法能够有效地降低由多径引起的伪距测量误差和相位测量误差。     

脉压雷达信号处理仿真分析研究

针对脉冲压缩雷达,从系统仿真的角度建立了描述雷达与目标位置的三维坐标系,根据雷达信号脉冲压缩和非相参积累模型,通过计算机Matlab仿真得出了目标回波经过脉压雷达信号处理后的结果,并进一步分析了脉冲压缩和脉冲积累处理的效能。结果表明:目标回波信号通过脉冲压缩和脉冲积累处理后,显著提高了目标回波信噪比以及对目标距离估计的精度。     

雷达目标全极化一维距离像的瞬时测量方法

雷达目标宽带全极化测量在雷达成像、目标识别等领域有着重要应用,为此,基于正交频率分集思想,设计了一种用于宽带全极化瞬时测量的矢量信号波形;给出发射信号模型和回波信号模型,利用该波形的单个脉冲回波,可以获取测量带宽内多频点全极化数据,再经逆离散傅立叶变换后可以得到目标的全极化一维距离像;最后,用仿真数据和实测数据进行仿真实验,验证了该方法的有效性.     

频率捷变雷达干扰方法分析

频率捷变雷达有许多其它雷达无法比拟的优点,在现代雷达体制中占有重要地位。分析了频率捷变雷达的特点,根据其工作原理,提出了干扰频率捷变雷达的几种方法,分析了各自的优点和局限性。阐述了干扰方法的原理及实现的技术途径,并给出了有关参数的计算方法和实例。     

基于时间反转的MIMO雷达多目标DOA估计

针对MIMO(Multi-input Multi-Output)雷达多目标DOA(Direction Of Arrival)估计问题,提出一种基于时间反转(Time Reversal,TR)的MIMO雷达多目标DOA估计方法。首先,算法根据MIMO雷达接收信号模型,采用时间反转理论,建立TR MIMO雷达接收信号模型;随后,利用MIMO雷达波形分集特性对TR MIMO雷达接收信号匹配滤波并进行向量化处理,扩展了MIMO雷达的虚拟孔径;最后,采用MUSIC(Multiple Signal Classification)算法进行多目标DOA估计,有效提高了精度。与常规MIMO相比,TR MIMO能够有效提高回波信号增益和增大虚拟孔径。计算机仿真结果表明,在信噪比-20 d B的条件下,TR MIMO雷达仍能准确地估计出目标的角度,表明TR MIMO雷达具有更好的性能。     

基于MDCFT的天空双基地雷达机动目标检测方法

针对天空双基地雷达高速机动目标的距离徙动和多普勒频谱扩展问题,在建立目标回波信号模型及分析目标距离和多普勒徙动特性的基础上,提出了一种适用于该体制雷达的高速机动目标检测方法。首先对脉压回波信号采用Keystone变换校正距离徙动;其次对离散线性调频傅里叶变换(discrete chirp-Fourier transform,DCFT)进行修正,完成对目标加速度大小和频率因子的估计;然后根据构造的二次相位补偿函数,实现多普勒徙动补偿;最后对补偿后回波信号进行相参积累检测。仿真结果表明,所提方法对目标径向加速度的估计更准确能有效对高速机动目标回波能量进行相参积累,提高了在低信噪比条件下的检测性能。     

基于正交分集的灵巧噪声干扰对抗方法*

针对数字射频存储干扰机多通道宽带转发模式下的灵巧噪声干扰,提出了基于混沌调制信号、多谐波相位调制线性调频信号的正交分集抗干扰方法。混沌调制信号与多谐波相位调制线性调频信号具有“图钉”型模糊函数,除了具有良好的距离、多普勒分辨力,而且对回波频率敏感,通过正交分集设计,能够更好的适应宽带转发灵巧噪声干扰。通过计算机仿真对新方法的抗干扰性能进行了分析和验证,结果表明,在多通道宽带转发灵巧噪声干扰环境下,新方法的抗干扰改善因子能够达到10dB以上,抗干扰性能明显优于传统的频率捷变、斜率捷变方法。     

采用正交分集的灵巧噪声干扰对抗方法

针对数字射频存储干扰机多通道宽带转发模式下的灵巧噪声干扰,提出了基于混沌调制信号、多谐波相位调制线性调频信号的正交分集抗干扰方法。混沌调制信号与多谐波相位调制线性调频信号具有"图钉"形模糊函数,除了具有良好的距离、多普勒分辨力,还对回波频率敏感,通过正交分集设计,能够更好地适应宽带转发灵巧噪声干扰。通过计算机仿真对新方法的抗干扰性能进行了分析和验证,结果表明:在多通道宽带转发灵巧噪声干扰环境下,新方法的抗干扰改善因子能够达到10 d B以上,抗干扰性能明显优于传统的频率捷变、斜率捷变方法。     

一种对雷达射频掩护的干扰方法研究

首先分析了噪声干扰以及基于下降沿触发式的相参干扰在对抗雷达射频掩护中的不足,着重在干扰反应时间及频率捷变信号适应性等方面展开研究,指出了基于下降沿触发式的相参干扰反应时间长、易被操作手识别,且无法适应频率捷变信号等缺陷。为此,提出了基于脉冲簇识别的干扰方法,分析了该方法在对抗雷达射频掩护中的优势,并进行了仿真,验证了其有效性。