舰载雷达中频信号仿真设计与实现

为满足舰载传感器或武器系统论证、设计、试验、评估、训练等全生命周期的应用,对新型舰载警戒探测与跟踪雷达中频信号模拟器的系统体系和组成进行了探讨,介绍了系统的功能和技术指标,重点研究了软件无线电在雷达中频信号模拟中的应用、雷达电磁环境和目标回波仿真等一些关键技术,包括目标航迹模拟、目标回波模拟、杂波信号模拟、雷达接收天线仿真、雷达天线方向图仿真等.采用软件无线电技术和软硬件相结合的方法较逼真地实现了海战场复杂电磁环境下雷达中频信号的模拟.     

一种面向宽带复杂信号侦察的可配置计算应用框架

可配置计算系统的优势与系统设计过程的复杂性是一对矛盾,可配置计算框架为此提供了有益的思路。但受限于适用范围与通用性考虑,已有的特别是商业框架仅支持系统的静态重构。本文针对宽带信号侦察这一特定应用领域,提出了一种功能级可配置计算应用框架BSRRCS-RCAF,该框架将领域应用中具有共性的计算与功能模块抽取和集中起来,形成二进制比特流配置文件库,并提供构建此类系统的公共服务体系。基于公共服务体系以及配置文件库,当需要修改或者重新构建宽带信号侦察系统时,只需在现有框架下动态调用配置组件库,或者遵循框架的统一设计接口完善补充组件库中的特定功能部分,整个系统设计框架将得到方便复用,便于实现基于快速重构的多种系统功能。     

GPS接收信号中线性扫频干扰的抑制

研究了阵列接收的GPS接收信号中线性扫频(LFM)干扰的抑制问题。LFM信号瞬时频率的估计是抑制干扰的关键,而要准确估计信号瞬时频率,必须抑制接收信号时频分布中交叉项干扰。本文对接收信号矢量进行白化,得到信号矢量白化后的空时频分布(STFD)矩阵。文中推出一个与传统方法获得的判决变量不同的判决变量,用该判决变量可以更加清晰地选出LFM信号在时频分布中的自项。根据时频脊点的分布估计LFM信号频率参数以及信号瞬时频率,之后即可根据瞬时频率构建陷波器滤除干扰。仿真表明该方法能够将受交叉项严重干扰的接收信号时频分布映射为清晰的接收信号自项的时频分布,在数据快拍数满足一定要求时可以很好地抑制掉LFM干扰。     

色噪声环境下MIMO雷达相干目标角度估计算法

针对色噪声环境下的MIMO雷达相干目标角度估计问题,提出一种基于目标信息矢量重构的角度估计算法.算法对MIMO雷达的接收数据进行了低复杂度改进,通过计算四阶累积量,得到一组矢量并证明该矢量包含所有目标的角度信息,通过重构Toeplitz矩阵,结合MUSIC算法实现了色噪声环境下MIMO雷达相干目标的角度估计.算法保留了MIMO雷达的阵元扩展能力和目标分辨力,具有自动抑制加性高斯白噪声和色噪声的能力,实现了相干目标的有效估计,更利于在实际中应用.最后计算机仿真结果证实了算法的有效性和可行性.     

结合流形滤波的矩阵信息几何检测器

针对小样本、非均匀杂波下的信号检测问题,提出一种基于流形滤波的矩阵信息几何检测器,将信号检测问题转化为矩阵流形上的几何问题。将每一个样本的相关性数据建模为一个托普利兹正定矩阵,在此基础上,利用每一个样本数据的邻近矩阵进行加权平滑滤波,去除一部分杂波能量,提升目标与杂波间的区分性。计算了辅助样本数据对应矩阵的几何均值,通过比较待检测样本数据矩阵与几何均值矩阵之间的距离与检测门限的大小,以实现信号检测。实验结果表明,与自适应匹配滤波相比,本文方法在小样本、非均匀杂波下具有明显的性能优势。     

雷达信号仿真中箔条干扰回波模型研究

雷达信号仿真是抗干扰算法研究和验证的有效措施。针对箔条干扰随机信号模型难以满足高精度仿真的需要,本文在分析和总结箔条干扰散射特性和运动特性的基础上,对箔条干扰回波模型进行了更深入和精细化的研究。在Matlab平台上通过编程优化克服了复杂计算的问题,并获得了较好的模拟效果。仿真实验表明,该模型可为精确研究箔条干扰提供数据支持。     

Analysis of parameter estimation using the sampling-type algorithm of discrete fractional Fourier transform

Parameter estimation is analyzed using two kinds of common sampling-type DFRFT (discrete fractional Fourier transform) algorithm. A model of parameter estimation is established. The factors which influence estimation accuracy are analyzed. And the simulation is made to verify the conclusions. From the theoretic analysis and simulation verification, it can be drawn that, for the estimation of chirp-rate and initial frequency, Pei's method [10] is more suitable if the absolute value of chirp-rate is small relatively; Ozaktas' method [9] is more suitable if the absolute value of chirp-rate is large relatively; and the two methods are both workable if the absolute value of chirp-rate is moderate. The scope of moderate chirp-rate can be approximately determined as [40 Hz/s, 110 Hz/s].     

一种新的雷达恒虚警(CFAR) 处理器

如何维持雷达检测系统恒定的虚警率是现代雷达技术和信号处理技术中重要的问题之一。为使雷达检测系统在复杂的杂波环境中获得恒定的虚警率,就需要有高性能的恒虚警(CFAR)处理器。本文提出的新型CFAR 处理器选择一个与被检测距离单元的值相接近的均值来作为CFAR 的门限,从而使这种处理器具有能够及时反映外部杂波环境变化的自适应性;它硬件实现简单,具有很好的抗多目标效应、抗杂波边缘效应、抗大目标“吃”小目标效应以及降低(CFAR)损失的性能。     

双DSP技术在无线分组网络路由控制器中的应用

介绍了双DSP技术在无线分组网络路由控制器中的应用,阐述了双DSP间通信方案的选择及双DSP系统的实现,提出了一种双DSP对多个串行通信控制器(SCC)的设计方案,并给出了具体的硬件、软件设计方法.     

用相位梯度法校正超宽带雷达系统的相位误差

线性调频 (LFM)信号体制的超宽带雷达 (UWBR)系统的相位误差 ,会影响雷达系统脉冲压缩的结果。本文提出的相位梯度 (PG)算法 ,能够有效地估计系统相位误差 ,改善脉冲压缩的性能。