基于梯形波调制FMCW雷达的多目标检测

由于传统的对称三角LFMCW雷达上下扫频配对问题，极容易因错配而产生虚假目标。为了解决对称三角波调制在复杂目标情况下的目标配对难题，文章利用梯形波的调制方式，并结合MTD（动目标检测）技术缩减目标环境，利用恒定频段测得的目标速度实现配对；即创新性地提出采用MTD 恒频速度配对法，对上下扫频信号进行二维FFT显示出动目标，利用同速度通道对单目标配对缩减目标环境，再利用恒频段对信号一维得到的速度信息对同速度通道下的多目标进行配对，同时把恒频段的目标速度作为信息测得的真实速度，提高了目标信息的准确度，从而实现复杂目标环境下的准确配对，获得目标信息。最后，通过检测得到的真实速度，对梯形波的上扫频（或者下扫频）进行速度补偿，以实现目标距离的矫正。仿真效果验证了该方法的有效性。     

一种基于24GHz梯形调制LFMCW雷达解多普勒模糊方法

由于对称三角线性调频连续波（LFMCW）雷达在多目标情况下容易产生虚假目标，又因为采用的毫米波技术，发射波形的上下扫频时宽相对较小，且目标速度的测量精度和分辨率又取决于信号的时宽，所以，为了消除虚假目标的产生以及提高目标速度的测量精度和准确性，文章利用梯形调制方式，并结合MTD 恒频速度配对法，充分利用二维模糊多普勒频率，通过恒频速度配对得到真实目标之后，再用其求得模糊重数，进而解多普勒模糊。由于二维模糊多普勒频率是在一个周期下得到的，所以，解模糊得到的速度精度要大于恒频速度和上下扫频配对得到的速度。利用这种方法，不仅可以准确地得到目标信息，还防止了虚假目标的产生。最后，经Matlab仿真结果表明，解多普勒模糊得到的速度误差明显小于恒频以及去耦合。     

相对加速度对LFMCW雷达性能的影响分析

雷达与目标之间的相对加速度会引起回波信号多项式相位调制效应,为研究其对线性调频连续波(LFMCW)雷达性能的影响,本文分析了对称三角LFMCW雷达的差拍信号,导出对称三角波LFMCW雷达信号的加速度模糊函数和加速度分辨力的关系式。随着加速度的增大,多普勒频率的谱峰逐渐加宽,直至出现多个峰值,雷达多普勒参数的分辨性越来越差;同时得出加速度固有分辨力与调制周期的平方成反比的关系。     

基于多普勒的欺骗干扰识别方法

随着数字射频存储器的不断发展,欺骗干扰效果日益增强,距离-速度同步欺骗干扰难以被识别.分析了干扰机对多普勒信息调制时存在的问题,提出基于多普勒频率的欺骗干扰识别方法.当雷达多普勒检测脉冲个数小于干扰机多普勒调制脉冲个数分辨率时,能够对速度维的欺骗干扰进行有效识别.     

SAR二维锯齿波调频干扰研究

分析线性调频信号加入锯齿波调频干扰的频谱特点和干扰效果,发现锯齿波调频干扰有产生虚假目标多、功耗低的特点,且在二维干扰的情况下能产生大面积多虚假目标,有效地对真实目标进行遮盖。并且分析了调制参数变化对干扰效果的影响,利用仿真实验验证了理论的正确性。     

速度对微多普勒的影响及其补偿研究

微多普勒为雷达目标识别提供了一种新的思路和方法,而目标的平动速度会影响微多普勒信息的提取.以锥体目标的进动为例来研究速度对微多普勒的影响,并提出中心法进行等效速度补偿,该方法不是先估计出速度值再对原始信号进行补偿,而是基于原始信号频谱信息进行的一种后处理.仿真结果表明该方法能有效地补偿速度.同时基于速度补偿后的频谱,提出重心法估计微多普勒的调制带宽并与中心法进行了比较,且采用最小二乘法拟合了不同信噪比下的估计误差.估计出的调制带宽可作为一种参数特征用于识别.     

基于微多普勒效应的ISAR成像干扰新方法

本文从分析雷达目标微多普勒效应的产生机理出发,提出了针对ISAR成像的干扰新方法。一方面,针对现有基于微多普勒特征的雷达目标识别技术,干扰机将接收到的雷达信号进行移频和幅度调制处理后转发,生成虚假的微多普勒特征,实现对敌方雷达系统的欺骗干扰;另一方面,利用微多普勒效应对雷达回波的附加调制作用,干扰机发射虚假微多普勒信号,通过降低回波各次距离像之间的相关性和破坏距离像的初相信息,可有效干扰敌方成像系统的运动补偿处理,并在方位向生成干扰条带,对敌方ISAR系统形成“灵巧”抑制干扰,使其无法实现对目标的有效成像。仿真和实测数据处理均表明基于微多普勒效应的干扰方法可在较低干信比条件下实现对ISAR成像系统的有效干扰。     

一种改进的测向交叉定位方法

传统的两站交叉定位算法在多辐射源环境下存在虚假定位点无法准确消除、多目标处理能力差、算法自身的缺陷导致的定位盲区无法消除等局限性.提出了一种利用多站测向信息的改进算法,该算法根据各交叉定位点的误差分布设置准则进行测向信息配对并获得真实定位点的初始坐标,再利用线性加权最小二乘估计结合卡尔曼滤波算法进行处理获得辐射源的位置.仿真结果表明,该算法显著改善了多目标处理能力,能够快速、准确地进行测向信息配对,有效消除虚假定位点和定位盲区,并能得到不错的定位精度.     

采用PDI方式改善多普勒雷达加速度目标的检测性能

多普勒雷达利用接收天线接收来自目标的反射信号，通过接收机限制带宽并进行相位检波，再由A／D变换器转换成数字信号，然后采用FFT（快速傅里叶变换）完成相干积累，通过PDI（检波后积累）处理可提高信号与噪声功率之比，进而提高目标波概率。采用常规的PDI方式时，假设目标匀速运动，可以对同一多普勒单元的信号成本进行积累处理，但对多普勒频率随时间变化的加速运动的目标信号成分，就不能进行积累处理，于是出现了检波性能变坏的问题。本文提出的方式不仅能提高对匀速运动目标的检测性能，也能提高对加速运动的目标检测性能。在相干积累后的多普勒频域上设目标的初速度和加速度，再根据假设的初速度和加速度设效率高的PDI积累电路，补偿由加速度引起的多普勒的变化，然后进行PDI处理（本文称PDI偏移PDI方式）。假设目标运动模型为斯威林1型，考虑到由于进行相干积累的滤波器特性引起的损耗，对目标检测概率进行计算，就能进行偏移PDI的目标检测性能的评价。评估的结果验证了本方法的有效性。     

SAR间歇采样散射波干扰

提出一种新的合成孔径雷达（SAR）干扰方法：SAR间歇采样散射波干扰。将间歇采样转发干扰和散射波干扰结合, 实现携带真实目标散射信息的多假目标干扰。间歇采样转发干扰能实现在波形捷变SAR当前脉冲内及时转发进行对抗,而散射波干扰携带真实目标在方位向的多普勒调制散射信息。本方法将两者的优势结合,使干扰具备对抗波形捷变SAR的潜力,是一种巧妙的干扰样式。这为实现对波形捷变SAR干扰提供了一种可行的途径。仿真实验验证了该干扰方法的可行性和有效性。     

对线性调频步进频雷达相参干扰方法研究

线性调频步进频雷达通过脉冲压缩和相参合成的双重信号处理可以获得高距离分辨力,而基于DRFM体制的传统微秒级延时叠加间歇采样干扰形成的假目标间距较大,无法进入雷达检测波门.在间歇采样单次转发干扰的基础上,提出一种基于FPGA时钟周期的纳秒级延时叠加+频率调制的干扰时序设计,可以在真实目标附近形成米级间距分布的多个假目标,...     

只检波同相信号的FMCW雷达目标距离和速率的测量方法

只检波同相信号的FMCW雷达易于实现低成本和小型化，但是在测量目标距离和速度时会产生模糊。本文提出利用只检波同相信号的FMCW雷达测量目标距离和速度的方法。在发射信号时，常规的FMCW雷达所使用的正斜率线性调频和负斜率线性调频信号加到无调制的CW信号中去，处理接收信号时则利用无调制CW信号的反射回波所含目标多谱勒频率的绝对值，求解目标的距离和速度。本方法是利用多谱勒频率的绝对值，同时测量多个目标的距离和速度。最后以均速运动的车辆为目标，用雷达进行了目标距离和速度测量试验。结果得到了检测概率0．91，距离精度0．53m，速度精度2km/h，虚警概率0．0028的性能，证明了本方法的有效性。     

基于调频连续波信号的双基地ISAR成像研究

在将调频连续波(FMCW)信号应用于双基地ISAR的成像过程中,针对应用FMCW信号在回波信号中产生距离快时间和方位慢时间耦合项的问题,提出了应用离散多项式相位变换的方法进行组合参量估计,通过估计出的组合参量构造补偿函数对回波信号进行相位补偿,消除了一次耦合项产生的固定频偏和二次耦合项引起的主瓣展宽,对补偿后的回波信号应用距离多普勒算法可获得清晰的目标二维像,通过仿真表明：所述的补偿算法能有效改善应用FMCW信号而产生的目标像散焦现象,获得聚焦良好的点目标像。     

基于SAR二维余弦调相二次调制的干扰方法研究

通过二维余弦调相调制SAR信号,可以在距离向和方位向扩展形成多个点目标,但每个点目标在距离向和方位向的尺寸等同于SAR分辨率大小.当点目标与被掩护目标或需要模拟的目标存在较大尺寸差异时,容易被识别.提出一种基于二维余弦调相二次调制的干扰方法,可获得尺寸可调的多假目标,也可灵活实现多种干扰效果,最后利用仿真实验验证了该方...     

基于IMU辅助的高动态GPS信号捕获算法

高动态环境存在较大的多普勒频移,传统的GPS信号捕获方法捕获时间较长。为了快速捕获到信号,提出将惯性测量单元(InertialMeasurementUnit,IMU)辅助与快速傅里叶变换(FFT)相结合的快速捕获算法。该算法通过外部IMU的位置、速度辅助,预先估算高动态载体产生的多普勒频移,缩小频率搜索范围;利用二维FFT方法同时搜索码相位和多普勒频率,降低计算复杂度,加快捕获速度。仿真结果表明该算法可以显著减少捕获时间,提高捕获性能。     

双星双频地面快速运动目标成像与参数估计

在多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)的基础上,提出使用双卫星、双工作频率实现地面快速运动目标检测、成像和参数估计的方法。利用广义二阶Keystone变换对提取出的运动目标进行距离徙动校正,针对快速运动目标的多普勒模糊问题,使用修正的离散调频傅立叶变换结合最小波形熵搜索完成目标多普勒参数估计后,利用数值搜索的方法对不同工作频率下的速度集合进行交集求解得到目标真实速度值,并给出了一种运算量较小的快速搜索算法。最后,计算机仿真表明了方法的有效性。     

一种临近空间高超声速目标检测前跟踪算法

针对传统算法无法对临近空间高超声速目标进行有效检测的问题,提出了一种基于Hough变换和多条件约束的检测前跟踪算法。首先采用时间-径向距离量测(TBD)数据进行Hough变换,将参数空间变量θ作为积累约束条件来避免无效积累,得到目标可能航迹;之后对所有可能航迹进行速度约束和航向约束,进一步剔除虚假航迹和航迹内杂波点;最后对同一目标航迹进行合并,得到最终确认航迹。通过仿真对算法有效性进行了验证,并分析了不同信噪比和杂波密度条件下的算法性能,仿真结果表明,算法能够在杂波环境下对临近空间高超声速目标进行有效检测。     

电磁涡旋波斜平面旋转目标运动参数估计方法

相较于传统平面电磁波,电磁涡旋波具有螺旋分布的波前相位、特殊的环形天线方向图、独特的涡旋方位维信息等特点。近几年来,得益于其特殊的物理特性,电磁涡旋波在目标运动参数估计领域受到了广泛的关注,其目标多普勒效应具有线性多普勒与旋转多普勒两维多普勒信息。现有参数估计方法实现了运动平面与涡旋天线口面平行时的目标旋转参数测量。然而,目标斜平面旋转下,现有方法将不再适用。基于电磁涡旋波所提供的目标旋转多普勒信息,提出一种斜平面旋转目标运动参数估计方法。该方法推导了一般形式下旋转目标的多普勒信号模型,通过分析斜平面下的多普勒信息特征,建立了目标运动参数表征式,给出了斜平面目标旋转参数的计算方法。最后通过仿真分析,验证了模型及参数计算方法的正确性及有效性。     

长时间积累下雷达高速目标检测算法综述

隐身技术与高速飞行器的发展给雷达探测目标带来了严峻挑战,而长时间积累技术就是在信号处理领域帮助雷达进行目标检测时提高信噪比的一种有效方法。对于高速高机动目标而言,信号在长时间累积中会在距离域和多普勒域引起跨距离单元走动和跨多普勒单元走动问题。“两跨”问题会严重影响积累增益,传统的MTD（Moving Target Detection,运动目标检测）方法已经无法对信号进行能量累积。为了解决“两跨”问题,提高雷达对高速目标的探测性能,近些年已涌现很多方法,本文将依据目标运动模型把长时间积累下分为径向匀速运动下的长时间积累、径向加速运动下的长时间积累、径向高阶复杂运动下的长时间积累三类进行分析,对相应模型下的“两跨”问题与解决方法进行综述和总结,意在为后续研究提供参考。     

对空时自适应处理技术的欺骗干扰研究

介绍了机载相控阵雷达STAP技术的基本原理,提出一种针对目标保护的相干散射干扰方法。将接收到的雷达信号用数字射频存储器（DRFM）存储,经频率调制形成密集的相干脉冲串干扰信号,使得最优二维频率响应,在目标所在的距离单元上除了真实目标外,还存在多个欺骗假目标。理论分析和仿真结果表明了该方法的有效性。