基于循环平稳的卫星信道多普勒频移估计

基于线性调制信号的循环平稳特性,卫星信道多普勒频移的估计可以通过求解发送信号与接收信号的循环相关函数关系得到.借助循环谱函数推导出发送信号的循环相关函数,接收信号的循环相关函数则对信号本身及其有限差分进行计算.仿真结果说明了该算法对信道中的干扰与噪声不敏感,在多普勒频移较大时,该算法具有良好的估计精度;同时该算法还具有低复杂度和应用灵活的特点.     

电离层色散特性对导航信号接收的影响

电离层是一种典型的色散介质,会对导航信号产生延迟,且不同频点处的电离层延迟互不相同。实际应用中通常只考虑接收信号中心频点处的电离层延迟,而忽略信号带宽范围内的电离层色散特性。建立了电离层色散特性的对导航信号接收的影响分析模型,并定量地分析了电离层色散效应对BPSK(10)、BOC(14,2)以及AltBOC(15,10)等宽带导航信号的影响。分析表明电离层色散效应对BPSK(10)信号的影响可忽略不计,对高阶BOC信号会产生一定程度的与电离层特性相关的相关损耗及载波跟踪偏差,其中AltBOC(15,10)产生的相关损耗最高约1.4dB,载波相位跟踪偏差最高约0.374π。     

运用压缩感知技术实现雷达侦察告警接收机改进

针对雷达侦察告警接收机前端信号采集效率要求越来越高,而高性能采样的量化精度和采样速率受AD自身硬件限制的突出问题,在压缩感知信号处理算法(CS算法)的基础上,根据数字雷达侦察告警接收机设计了一种改进型雷达侦察告警接收机方案。该方案首先用压缩感知技术直接采集压缩后的信号;然后再进行低速AD采样;最后用非线性迭代重构还原信号。压缩后的信号用低速AD即可完成信号的模数转换,极大地提高了AD的应用效率。仿真结果表明,该型雷达侦察告警接收机能很好地满足大瞬时带宽及动态范围信号采集要求,同时将复杂运算移交给后续的信号处理,极大地减轻了雷达侦察告警接收机前端的负荷,具有良好的可操作性和应用前景。     

基于二次特征提取的神经网络信号源个数估计方法

信源数目估计对阵列信号空间谱估计非常关键,但容易受到相关噪声环境和相关信号源的影响。为此,提出一种基于二次特征提取的源数估计算法。首先,利用阵列信号协方差矩阵的特征值和特征向量,提取6组二次特征参数;然后,利用这些参数对神经网络进行训练;最后,利用训练好的神经网络进行信源数目估计。由于稳健性强,该算法非常适合在复杂电磁环境下使用。仿真试验结果表明,该算法在低信噪比、相关噪声和相关信号源条件下均具有良好的估计性能。因此,该算法应用前景广阔。     

数字脉冲压缩在某型机载火控雷达中的应用

某型引进机载火控雷达为提高地图测绘的距离分辨力,采用了13位巴克码数字脉冲压缩技术.首先对这种技术在该火控雷达中实现的具体方法进行了分析,阐述了13位巴克码信号产生的过程;其次对数字式全距离脉冲压缩进行了深入研究,提出了多普勒频率补偿、信号采样叠加以及相位编码信号脉冲压缩的数学算法;最后结合飞行检验,给出了一个实际应用的例子,验证了采用这种方法,能够有效地提高地图测绘的距离分辨力.     

基于EMD和四阶混合累积量的船舶轴频电场检测

为实现低信噪比情况下微弱的船舶轴频电场信号的有效检测,提出了一种结合经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和四阶混合累积量对角切片滑动功率谱的方法。首先,利用EMD将信号自适应地进行子带分解,对得到的本征模态函数(intrinsic mode functions,IMF)采用相关系数准则进行筛选;然后,利用高阶累积量可抑制高斯色噪声的特性,计算各有效IMF分量的四阶混合累积量对角切片的功率谱,并进行了多子带中的滑动检测。实测数据处理结果表明:该方法具有较好的应用价值。     

适于PCT编码的低内存通用树状多带滤波器组实现

基于常用的多带滤波器组的紧支撑性及FIFO(First-in First-out)缓存技术提出了一种具有低内存需求的通用树状多带滤波器组(Tree-structured Filter Bank,TSrS)的实现方法SBFB.该方法具有两大特点:(1)生成与全局变换法相同的子带系数,但是内存需求大大减小且仅与图像宽度及采用的TSFB相关;(2)在FIFO缓存中直接生成父子树(Parent-children Tree,PCT).基于PCT的编码器可直接对位于缓存中的PCT进行编码,而无须在SBFB与编码器之间引入中间缓存.通过分析TSFB的各分解层中的数据流,给出了样本点与子带系数之间的时序关系,并且使用该关系从数学上严格证明了SBFB的正确性.     

基于OFDM WiFi信号的无源雷达研究

文章分析了利用WiFi802.11a信号作为无源雷达的外辐射源信号的理论可能性,分析表明该信号具有良好的模糊性能,是一种可利用的非合作式照射源。接着讨论了无源雷达信号处理方面的问题:由于接收信号中含有很强的直达波干扰(DPI)和多径干扰(MPI)信号,因此要进行干扰消除;同时由于信号模糊函数有较高的旁瓣尖峰,因此需要对接收的目标回波信号和直达波信号进行预处理。     

降低OFDM雷达PAPR的SLM改进算法研究

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)雷达信号具有良好的分辨力和较高的频谱利用率,其中基于混沌二相编码调制的OFDM雷达信号由于具有结构灵活、更优的脉压性能和较强抗干扰能力等优点受到广泛青睐,但是在系统中存在的高峰均比问题使得OFDM雷达在实际应用受到限制。针对各载波不同混沌二相编码序列调制的OFDM雷达信号,提出一种基于混沌粒子群的选择性映射(selective mapping,SLM)算法来降低OFDM雷达信号中的高峰均比问题。实验结果表明:相比于传统SLM算法和基本粒子群SLM算法,基于混沌粒子群的SLM算法在降低OFDM雷达信号的峰均比方面具有更好的效果。     

TDS-OFDM雷达通信共享信号波形设计

在使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)信号的雷达通信一体化系统中,循环前缀(Cyclic Prefix, CP)和导频的存在,使得共享信号在自相关运算中出现较高的副瓣电平,严重影响雷达检测性能。针对这个问题,提出一种新的基于时域同步OFDM(Time Domain Synchronization OFDM, TDS-OFDM)的共享信号形式,该信号利用训练序列填充保护间隔,同时完成同步与信道估计,从而避免了CP副瓣和导频副瓣的出现。首先分析TDS-OFDM共享信号的模糊函数,然后通过训练序列的优化设计,有效降低TDS-OFDM信号的距离峰值副瓣,同时保持训练序列自身良好的自相关性能。理论分析与仿真表明,相对于CP-OFDM,TDS-OFDM共享信号更加适用于雷达通信一体化系统。     

混沌信号在弹载雷达成像中的应用

传统的线性调频信号在雷达成像中存在旁瓣电平过高,参数容易被截获等缺点。为了提高成像雷达的抗干扰性能和分辨能力,将混沌调频信号用于弹载成像雷达系统,建立了SAR工作的空间几何模型,在此基础上分析了回波特性,并对点目标进行了成像仿真,重点对成像性能进行了分析。结果表明,混沌调频信号用于弹载成像雷达系统可获得比较理想的点目标图像,使系统具有强抗干扰性能,有着良好的发展前景。     

一种新的星载高分辨宽测绘带SAR运动目标

本文针对星载多通道高分辨宽测绘带合成孔径雷达系统,提出了一种地面运动目标检测和参数估计方法,该方法首先利用空时自适应处理进行杂波抑制,然后采用传统SAR成像处理得到模糊的运动目标图像,接着利用恒虚警检测技术检测出所有运动目标,包括真实目标和由于多普勒模糊引起的虚假目标,再根据模糊图像的空间位置关系从所有成像目标中检测出运动目标的真实成像位置,最后根据运动目标的斜距历程得到因运动目标速度引起的图像位置偏移,由此估计得到运动目标速度。该方法具有运算量小、检测精度高等优点,星载仿真数据验证了本文方法有效性。     

新型伪噪声雷达波形研究

研究一种新型伪噪声雷达信号波形,该波形采用了多个脉冲组,每组脉冲中调相的伪码相同,相邻组内的脉冲调相所用的伪码捷变,同时每个脉组内的各脉冲频率捷变。理论推导和仿真分析了这种雷达信号波形的模糊函数,仿真结果表明这种信号具备良好的距离和速度分辨力及低截获概率,能测高速和远距离目标,工程上也易于产生和处理,具备良好的应用前景。     

一种新的高分辨极化目标检测方法

针对宽带毫米波高分辨雷达体制 ,研究了杂波环境中的目标检测问题。提出了极化域线性积累滤波的思路以提高雷达接收信号的信杂比 ,在此基础上利用宽带波形固有的径向高分辨力对目标进行一维距离成像 ,估计出回波中强散射点的数量和分布 ,通过对不同径向分辨单元内的强散射点进行整体检测 ,可进一步有效地提高信杂比 ,改善雷达的检测性能。最后在毫米波段的实验仿真结果表明该方法是一种非常有效的扩展目标检测方法     

对高重频PD雷达的舍脉冲干扰

高重频PD雷达是为解决测速模糊而在机载雷达中广泛采用的一种PD雷达工作模式,从PD雷达的特性来讲,由于带宽比较窄使得噪声干扰能量利用效率不是很高。采用DRFM精确获取雷达信号实施干扰是当前干扰的发展方向,但是对占空比接近50%的高重频PD雷达,采用对低重频PD及中重频PD可行的距离拖引,速度拖引等一系列在雷达信号脉冲串间隔内产生复杂调制的干扰方法是不合适的。主要针对高重频PD雷达重频高、占空比大的特点,提出了一种舍脉冲干扰方法,对DRFM截获的雷达信号进行快速部分转发,间隔一定脉冲数舍弃一个脉冲,改变原雷达信号的脉冲重复周期,使得在频域上产生多个速度欺骗性干扰信号,并通过仿真验证了干扰的有效性。     

雷达调频编码脉冲信号的设计与处理

现代雷达为获得较高的距离分辨力通常采用编码频率脉冲串信号和步进频率脉冲串信号,但都存在数据率低和较为严重的距离-多普勒耦合问题。在研究这两种信号特点的基础上,提出了调频编码脉冲信号形式并给出了相应的信号处理方法。经仿真对比可见,该信号形式及其处理方法能同时解决步进调频信号高距离-多普勒耦合、低数据率两大问题,具有较好的联合分辨力。     

基于编码序列随机移位的MCPC雷达信号设计方法研究

多载频相位编码信号(MCPC)是近年来备受关注的一种新体制宽带雷达信号,其灵活的信号结构使其具备性能均衡、可调的特点,与此同时对参数设计的要求也相应提高.现有设计方法难以在模糊图和包络控制方面同时取得令人满意的性能,且大多只研究了载频数量较少的情况.针对此问题提出了一种编码序列随机移位的MCPC信号,具备理想的图钉状模...     

基于电磁涡旋的雷达目标成像

作为信息载体的电磁波除了传统的携带信息方式外,近年来其波前以电磁涡旋形式展现的信息调制能力也越来越受到关注。本文综述了电磁涡旋在信息调制等方面的研究进展,阐述了其在雷达信息获取方面的潜在应用价值。针对圆形相控阵列,建立了电磁涡旋波照射下理想点散射目标的回波模型。将各阵元的接收信号按照与发射时相同的模式移相后,沿圆周积分即可获得雷达阵列的输出回波。该回波可表示为经平方Bessel函数调幅后的傅里叶基函数的线性组合。结合Bessel函数的频谱特性,分析了轨道角动量态与方位角变量之间的近似对偶关系,利用逆投影和滤波-傅里叶变换方法进行了成像处理。仿真实验表明,电磁涡旋对雷达目标具有方位向成像的潜力。本文的研究可为新体制的雷达设计、目标识别技术的发展提供参考和借鉴。     

单频信号二维合成孔径成像算法

传统合成孔径雷达采用大带宽信号实现距离向分辨,采用一维合成孔径实现方位分辨,得到二维图像。在某些近场成像场合,成像分辨率要求很高,依靠信号带宽很难达到要求。提出了一种二维合成孔径成像系统,利用二维合成孔径实现二维分辨,分辨率取决于合成孔径长度,不受信号带宽的约束,可以实现超高分辨率。信号采用简单的单频信号,可使系统大大简化。详细推导了单频信号的二维合成孔径成像算法。仿真结果表明,单频信号二维合成孔径是一种有效的高分辨率成像技术。     

基于MIMO技术的山体滑坡雷达

现有山体滑坡雷达是轨道式的,这样就需要精确控制雷达的运动来获得高方位向分辨率,因此,硬件设备要求极高。利用多输入多输出(MIMO)技术通过分时发射和接收信号来获取高方位向分辨率,可以免去雷达运动,从而简化了雷达设备和降低雷达成本。此外,结合步进频连续波技术可以使山体滑坡雷达保持高距离向分辨率的同时进一步降低对硬件的要求,更易于工程实现,成本更低。通过MATLAB仿真初步验证了该方案的可行性。