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。     

量子雷达技术的发展现状及趋势

随着量子理论基础的奠定以及量子技术的发展,人们尝试利用量子力学规律来进一步提升雷达探测能力,量子雷达技术应运而生。首先,给出量子雷达的定义,并将量子雷达技术按照量子技术在雷达中的实现方式分为量子纠缠雷达、量子增强雷达和量子衍生雷达。其次,阐述量子雷达独有的特点并将其与经典雷达进行对比。再次,针对量子雷达不同技术分支重点综述其主流技术以及实用化进程。最后,总结量子雷达相比经典雷达在探测、成像等方面的优势,并指出量子雷达技术在发展中亟待解决的理论技术难题,同时对量子雷达发展趋势进行展望。     

目标起伏特性对雷达威力性能的影响分析

介绍了典型雷达目标RCS起伏模型,阐述了起伏目标在实际中的应用,建立了目标损耗和雷达作用距离之间的关系,为不同目标的等效替代推算提供了理论依据.验证了雷达目标满足卡平方分布时发现概率和起伏因子之间的关系.并针对不同类型的起伏目标,建立了雷达探测距离和发现概率之间的关系,为雷达的威力检测和飞行目标的航线设计提供依据.     

大气-海洋环境对舰载雷达探测效能的影响评估

针对大气-海洋环境影响雷达探测效能的多要素结构和非量化特性,通过定义评估目标效能指标和层次集成原则,运用层次分析理论,得到影响评估基本流程。通过重点分析海杂波和大气波导对舰载雷达探测效能的影响机理,确定了风速、风向、温度、湿度等气象水文要素在影响过程中所起的作用。最后,根据影响机理的分析,构建了气象水文要素对舰载雷达探测效能影响的量化评估模型。通过模型仿真实验,得到影响评估的量化结果,该结果基本反映出大气-海洋环境对舰载雷达的影响程度。     

大气-海洋环境对舰载雷达探测效能的影响评估*

针对大气.海洋环境影响雷达探测效能的多要素结构和非量化特性,通过定义评估目标效能指标和层次集成原则,运用层次分析理论,得到影响评估基本流程.通过重点分析海杂波和大气波导对舰载雷达探测效能的影响机理.确定了风速、风向、温度、湿度等气象水文要素在影响过程中所起的作用.最后,根据影响机理的分析,构建了气象水文要素对舰栽雷达探测效能影响的量化评估模型.通过模型仿真实验,得到影响评估的量化结果,该结果基本反映出大气-海洋环境对舰载雷达的影响程度.     

相位编码雷达间歇采样转发干扰分析

间歇采样转发干扰可形成逼真假目标串干扰效果。将该干扰思想用于相位编码体制雷达,介绍了相位编码信号脉冲压缩原理,在时域详细推导了回波信号和干扰信号的脉冲压缩输出形式,并理论分析了间歇采样转发干扰的干扰效果,相比在频域推导的结论,更加清晰地说明了相位编码信号间歇采样干扰效果;最后研究了间歇采样间隔、占空比、转发方式等因素对相位编码雷达干扰效果的影响。通过仿真实验验证了理论分析的正确性,该研究结果对于相位编码雷达形成单、多逼真假目标有着重要的理论指导意义。     

相位非线性畸变对GPS伪距测量的影响

基于直接序列扩频体制的伪距测量在卫星导航、雷达、航天测控、深空探测等领域获得了广泛应用.射频链路、电缆多径等引入的相位非线性畸变会对扩频信号的传输时延产生影响,进而影响延迟锁定环(DLL)的伪距测量结果.传统群时延的定义难以描述一定带宽内的相位畸变,也难以与扩频信号时延建立对应关系.在对相频曲线进行Taylor展开的基础上给出了群时延的新定义,利用零阶群时延、线性群时延和抛物线群时延等来描述相位畸变,并定量研究各阶群时延对DLL伪距测量的影响.所得结论表明抛物线(二阶)群时延对伪距测量的影响最大.     

基于二阶Keystone的空间目标检测方法

针对小型化空间目标探测雷达发射功率小,目标可探测性低的问题,提出了一种适用于小型化空间目标探测雷达的弱目标检测方法。首先对去斜脉压后的目标回波进行了分析,然后通过二阶Keystone变换去除距离弯曲,并用匹配估计的方法估计加速度以补偿二次项相位,接着再次运用二阶Keystone变换校正距离走动,最后对多个脉冲回波作长时间积累,从而提高信噪比,实现弱目标检测。此外,采用相参积累时间捷变的快速搜索方法,在不同探测距离段选用不同的积累时间进行积累。通过仿真分析,验证了该方法的有效性,并比较了sinc内插和CZT-IFFT 2种二阶Keystone变换实现方法的仿真结果和运算速度。     

双天线干涉SAR系统无控制点场景的参考相位高精度快速估计算法

在双天线干涉SAR系统中,对无控制点的场景通常采用同名点传递的联合定标方法估计参考相位,非常耗时。为解决无控制点场景参考相位的快速估计问题,本文首先对影响参考相位的因素进行理论分析,给出了参考相位与影响因素的解析关系式,并结合系统参数进行了仿真分析;进而分析参考相位对高程误差的影响。根据分析结果,结合SRTM的粗精度DEM数据、滤波后的干涉相位及相干系数,提出高精度参考相位快速估计算法,并给出了算法详细实现流程。通过对实际机载双天线InSAR系统获取的数据进行处理,表明本文算法在文中的系统参数下可以达到优于2m的相对高程精度,处理4096×6560的数据块时,参考相位估计速度要快20倍以上。     

正交化超分辨算法的误差灵敏度分析

本文给出了基于 Gram-Schmidt正交化方法的超分辨算法,并分析了该算法对阵列幅度和相位误差的灵敏度。给出了两个目标、不同阵元数和不同间距等情况下的灵敏度计算结果。结果表明本文的算法在目标小角度间隔、大阵元数的情况下,受幅相误差的影响没有最大似然估计（MLM）和 MUSIC算法敏感。     

初相未知信号联合检测与估计的序贯实现

在未知参数的充分统计量和再生概率密度函数的基础上,引入了联合检测与估计的序贯算法,给出了算法的实现框图,并将该算法应用于高斯噪声中初相位未知信号的联合检测与估计当中.仿真实验表明,新算法较传统算法有一定的性能改善.     

RCS特性辅助的CMIMO雷达功率资源分配方法

针对集中式多输入多输出(collocated multiple-input multiple-output, CMIMO)雷达在实际探测过程中,未有效结合目标雷达散射截面(radar cross section, RCS)高动态变化特性导致雷达跟踪精度不高甚至失跟的问题,提出一种基于目标RCS高动态特性的CMIMO雷达功率资源自适应分配方法。考虑到目标RCS特征的角度敏感性,利用目标运动状态的可预测性动态获取实际观测角度,从而完成跟踪帧的极化方式优选;在此基础上构建包含功率与RCS的多目标跟踪误差后验克拉美罗下界,将其作为目标函数进行优化,利用内点惩罚法求解该凸优化问题即可实现RCS高动态情况下的功率优化分配。实验结果表明:该方法可结合目标不同方向RCS动态分集特性实现功率的有效分配,相比于传统RCS模型分配方案,有效解决了分配方案与实际跟踪场景之间的失配问题,从而提升了CMIMO雷达的多目标跟踪性能。     

基于循环谱相关的雷达信号脉内分析改进算法

针对传统的雷达信号脉内特征分析算法存在的局限,提出了一种基于循环谱相关的雷达信号脉内特征分析的改进算法。该算法将传统的循环谱估计方法进行了改进,能对雷达信号脉内调制方式进行识别并提取脉内特征参数,然后结合改进的小波变换的优点,对识别出的相位编码信号进行相位突变点的提取,最后输出至完善的脉冲描述字中。改进的算法能够在较低计算量的同时保证较好的脉内特征参数的估算精度。仿真结果表明,在较低信噪比下,该算法仍然具有较好的性能。     

宽带雷达射频分时交替采样增益失配估计方法

针对分时交替采样在宽带条件下存在增益起伏的失配问题,提出了基于最小二乘曲线拟合的增益曲线估计算法。基于实际ADC器件增益起伏的情况,分析了通道增益失配对系统输出信号频谱的影响;根据宽带数字阵列雷达回波信号的特点,利用分段估计与最小二乘曲线拟合方法得到增益估计曲线,给出了算法的实现步骤。仿真实验结果表明该算法在宽带分时交替采样中的有效性。     

建立雷达超视距探测效能库的一种快速算法

蒸发波导环境中微波雷达经常会出现超视距探测,建立雷达超视距探测效能库有利于微波超视距雷达探测效能的发挥。提出了一种计算雷达超视距探测效能的快速算法,即以蒸发波导高度、总体理查森数和海面风速为变量,先建立雷达超视距探测效能查询表,再利用查表的方法得到各种气象条件下雷达的探测效能,以此作为探测效能库的数据基础。最后将基于此算法得到的雷达探测规律与实际观测进行了比较,表明此算法是可行的。     

高平面分辨率穿透成像雷达的研究与实现

穿透成像雷达利用电磁波对介质的穿透特性,对非金属介质内的不连续点进行高分辨成像。为实现该雷达系统的毫米级高平面分辨率、高探测效率和高便携适用性,设计了高平面分辨率穿透成像雷达系统。采用连续波体制和快速扫描空间采样方案以确保小型化和高成像性能,实现了一体化雷达射频前端;提出了参数未知条件下的自聚焦成像处理等数据处理方法,研制了穿透成像雷达系统样机,质量仅为2.5 kg,可单人手持操作;开展了成像分辨率和穿透能力实验测试,验证了方案的可行性和有效性。     

基于相位估计的湍流降质图像盲复原

地基望远镜观测的空间目标图像受大气湍流的影响,其分辨率受到很大的限制。为了提高湍流降质图像的复原效果,提出一种改进的盲解卷积方法。首先,考虑观测图像受到高斯噪声和泊松噪声的干扰,推导出基于混合噪声模型的盲解卷积代价函数;然后,根据傅里叶光学原理,利用波前相位表示点扩展函数,将点扩展函数从像素值估计转换为参数估计;最后,通过参数化表示方式,将代价函数寻优从约束最优化问题转换为无约束最优化问题。模拟实验结果验证了本文模型与数值算法的有效性。     

多指数连续相位调制信号的早迟环定时同步

针对多指数连续相位调制信号提出基于序列检测的早迟环定时同步,利用维特比算法的幸存度量构造定时误差估计器。根据误差估计的S曲线和方差,优化定时误差捕获范围和估计精度、消除环路假锁点,同时利用多指数连续相位调制的脉冲幅度调制分解对定时误差估计器进行简化。仿真结果表明,优化后的早迟环定时误差捕获范围最大可达±0.5个符号周期,估计精度在中低信噪比下能够接近修正的克拉美罗界,在高信噪比下也有较好的估计性能;当早迟环定时支路的分支度量简化至最大似然序列检测的1/8时,对多进制、部分响应的多指数连续相位调制信号,造成的解调性能损失小于0.5 d B。     

高分辨率UAV SAR的三维运动误差分离与补偿

在基于SAR回波的数据处理中,多普勒调频率具有很高的估计精度且对场景的依赖性很小,可以更广泛地用于自聚焦处理。基于多普勒调频率参数估计,针对回波包络及相位分别提出了误差提取模型,并通过包络误差校正和相位误差补偿两个步骤实现了高精度的运动补偿处理。实测数据表明,本文方法可以在低精度导航信息情况下获取高分辨率雷达图像。     

量子雷达及其目标探测性能综述

量子技术与传统技术相结合以提升经典系统性能是近年来电子信息、计算机技术等众多科学领域研究热点。由于隐身和电子对抗技术的进步和日益成熟,雷达作为一类典型的电子信息系统,其目标探测受到了越来越多的挑战。从雷达目标探测角度出发,介绍了量子雷达的基本概念与分类、若干实现模型,重点剖析、归纳了量子纠缠等量子效应增强雷达目标探测性能的物理机理与研究现状,指出了量子雷达研究和实现中的关键技术与研究方向。