用高阶信号处理方法处理UWB雷达数据提取目标材料特性

本文介绍了用两种高阶信号处理方法处理UHF波段(300～900MHz)超宽带(UWB)雷达数据(在专门设计的收发分置的测试场内收集的UWB雷达数据)所得到的初步结果。我们用四种类型的UWB信号来测试金属板(参照物)和五种不同的有金属材片的雷达波吸收材料的商品样品(RAM)以及5种普通材料(散射)样品。该项研究的目的是评估我们的几种UWB信号形式和相关的信号处理方法可靠提取不同目标材料的雷达散射特性的潜力。 该项研究用的是伪随机UWB雷达波形,用两种HOSP(高阶信号处理方法)分析收集的数据:(1)双谱分析法;(2)核函数分析法。雷达的问题作为一个“黑盒子系统识别”,这样就可以把得到的结果作为系统/目标识别器,并可以在这个新领域中用HOSP方法。必须说明在有噪声的情况下这些方法很稳健,所以应用于低S/N工作条件下的雷达可能会显示出巨大的优越性。 初步分析结果表明,这种雷达技术和处理方法是可行的,并且利用这种方法描述目标/材料特性是很有希望的。我们预计用这种方法提取目标几何形状(外型、尺寸等)和结构信息方面会卓有成效。     

低复杂度雷达嵌入式通信波形设计方法

雷达嵌入式通信（REC）是一种利用射频（RF）标签或应答器生成通信信号，并以雷达后向散射回波信号为背景，将通信信号隐藏在雷达散射回波中的隐蔽通信方式。为了满足RF标签简单小巧便携的要求，提出了一种低复杂度的REC通信波形生成算法，可以大大减轻RF标签应答器的运算压力。此外，通过仿真分析，所提算法并没有以REC波形的可靠性能和低截获概率（LPI）性能为代价，相反通过调整波形参数可以大大降低截获接收机的处理增益，以此来增加REC波形的LPI性能。     

基于PD处理技术的雷达弱信号检测方法

针对脉冲跟踪测量雷达普遍存在的远距离弱信号检测能力不足的问题,基于PD（PulseDoppler,脉冲多普勒）雷达的杂波抑制与信号处理技术,提出脉冲雷达中的弱信号检测方法;详细分析了在脉冲跟踪测量雷达中应用PD处理技术的可行性,得出在一定约束条件下,可将PD处理技术运用于脉冲跟踪测量雷达,并提出了具体实现方法;最后,通过数据仿真和脉冲雷达实际测量数据进行验证,结果表明该方法能有效提高信噪比。     

雷达截面测量数据处理方法的改进

在进行雷达截面（RCS）测量原始数据的处理时，传统方法是对这些数据直接进行简化和统计处理，得到能概括目标散射特征的数据。本文应用格拉布斯检验方法和卡尔曼滤波方法，分别对静态和动态测试数据的异常值进行预先判别、剔除处理，然后再对原始数据进行平滑处理和统计分析，从而提高了处理结果的置信度，更准确地表征目标的RCS特性。     

吸波材料脱落对球面收敛喷管电磁散射特性的影响

在雷达吸波材料（RAM）涂覆位置影响球面收敛喷管（SCFN）雷达散射特性的结论上,研究了雷达吸波材料的脱落对SCFN雷达散射截面积（RCS）缩减效果的影响规律,采用加入阻抗边界条件的迭代物理光学（IPO）方法,计算了SCFN在5种不同脱落概率下的电磁散射特性。研究结果表明：吸波材料涂层的脱落会增加SCFN的RCS幅值;在俯仰探测面当脱落概率达到0.7时,依然能够保持68.19%的RCS缩减能力;在偏航探测面,当脱落概率达到0.5时,需要及时对吸波材料涂层进行修复。     

BCC码检错机制理论分析

以理论推导方法给出了２维的奇偶校验码的不可检测误码率（ＵｎｄｅｔｅｃｔａｂｌｅＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ－ＵＢＥＲ），并给出了计算公式：ＵＤＥＲ＝ＬＷ（Ｗ－１）（Ｌ－１）Ｐ４／４可供ＣＩＭＳ／ＦＭＳ可靠性分析的参考。     

一种测定超高燃速推进剂孔隙结构的方法

应用微机显微图象处理系统建立了超高燃速推进剂（ＵＨＢＲ）截面微孔结构的测试方法。自行组装并调试了ＷＸＴ－８８型微机显微图象测定仪，研究了灰度域值、光照条件、采样方式等对测试精度的影响及其控制方法。通过对ＰＶＣ－ＵＨＢＲ的大量测试工作，表明该方法可用于测定微孔结构的参数，系统测试误差可控制在３％以内。采取两端截面，多幅图象采集，统计平均值的办法，可以反映ＰＶＣ－ＵＨＢＲ的微孔结构状况。     

基于稀疏表示的多雷达信号二维融合处理

多雷达信号融合通过对多视角和多频带雷达信号进行相干融合,可以提高图像的距离和方位向分辨率.为了克服基于谱估计的多雷达信号融合方法稳健性严重依赖于散射点个数估计精度和二维极点配对精度的问题,在深入研究逆合成孔径雷达(ISAR)信号的基础上,构造了多雷达信号二维融合的线性表示模型,将融合处理转化为一个信号表示问题;充分挖掘...     

MIMO雷达的信号处理方法研究

在对多输入多输出（MIMO）雷达原理分析的基础上,研究了MIMO雷达的信号处理方法,并给出了两种信号处理实现方法。理论分析和公式推导表明,这两种信号处理实现方法具有相同的输出结果,计算机仿真结果也表明了结论的正确性。另外还对这两种实现方法的运算量进行了分析和比较。     

摄影测量数据与机载数据的综合处理：用仿样逼近法测量飞机航迹

本文论述了机载导航设备试飞时确定了飞机瞬间位置座标的一种方法，这一方法是以摄影测量信息，近距导航天线电系统（ＣＮＲＳ）及气压高度表（ＡＢ）信息的飞行后综合处理为基础的，这一方法综合了摄影测量法，无线电测量法和气压测量法的优点，可以用于解决不同机载导航系统精度的特性估算问题，非齐次数据的分析方法是以对一个时间序列中所测信号进行统计平滑，并用精确的摄影测量数据对信号漂移进行了补偿为基础上，综合数据分析     

海上舰船目标的宽带雷达散射特征信号仿真

提出一种将目标高频电磁（EM）散射计算多径回波模型与不同海况条件下粗糙海面前向复反射系数模型相结合的方法,对海上舰船目标宽带雷达回波进行仿真和分析。简要分析了目标-海面相互作用的多径回波模型,给出了目标体的电磁散射计算方法,研究了不同海况条件下海面前向复反射系数随频率和擦地角的变化特性,并通过仿真分析了海面对舰船目标雷达回波的影响。对比分析舰船目标体直接散射及在不同海况条件下考虑多径效应时的雷达散射截面（RCS）变化特性,并在不同海况条件下对目标进行二维逆合成孔径雷达（ISAR）成像仿真,验证了本文方法的有效性。     

一种机动多目标雷达视频信号模拟器的设计

给出了一种机动多目标雷达视频信号模拟器的软硬件设计方案,它可实时输出所需的多个动目标雷达视频信号,雷达信号的类型、目标的数量、目标的回波特性、目标的运动特性、杂波的类型及参数等均可方便地进行设置。该模拟器可满足各种雷达信号处理算法(如杂波抑制、恒虚警检测、动目标跟踪、多基地数据融合等)的测试与效果分析,以及对雷达信号处理机等进行性能调试与测试的需要。     

飞行器翼面RCS研究

由Ｓｔｒａｔｔｏｎ－Ｃｈｕ公式及阻抗边界条件得到的目标二维电磁散射积分方程，导出了用矩量法计算飞行器翼面雷达散射截面积（ＲＣＳ）的完整公式，对某飞行器翼面进行了曲线拟合。通过计算飞行器翼面的ＲＣＳ，对翼面的散射特性及涂敷雷达吸波材料（ＲＡＭ）抑制ＲＣＳ的效果进行分析。     

低RCS飞行器表面弱散射源研究

飞行器表面不同宽度缝隙、不同高度台阶、不同结构形式对缝（主要包括横向对缝、锯齿对缝两种）等弱散射源对前方雷达截面（RCS）有着比较重要的影响,为了说明控制弱散射源的重要性,介绍了常规飞行器表面结构的缝隙、台阶等弱散射源的分布情况及特点,采用理论方法分析了缝隙的雷达后向散射强度,设计了低RCS载体和实验模型,开展了不同宽度缝隙、不同高度台阶、不同结构形式对缝的RCS实验。结果表明：减小缝隙宽度、台阶高度,采用锯齿缝隙代替直缝隙等方法,是控制隐身飞行器表面电磁缺陷的有效技术途径。     

用TH神经网络方法外推数据的超分辨雷达成象

研究用Ｔａｎｋ－Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络（ＴＨＮＮ）求解ＡＲ模型参数作数据外推的超分辨雷达成象,并用微波暗室实测数据对ＴＨＮＮ方法和Ｂｕｒｇ方法作了验证,结果表明,两种方法均能在较低的信噪比条件下实现超分辨成象,且随着ＶＬＳＩ技术的发展,神经网络方法将是一种很有希望的超分辨成象方法。     

冲激响应成像法

对旋转目标雷达回波信号频谱的分析得知,任一方向的回波频谱都是目标散射函数在此方向的一个被雷达发射信号频谱加权后的切片。根据回波频谱的这一特性,本文提出了利用目标冲激响应成像的方法,推导了成像公式与点扩展函数（由点扩展函数知,这种成像方法的成像质量仅与雷达发射信号的频带有关,而与的具体的频谱无关）。     

一种半实物雷达仿真测试系统的设计与实现

雷达半实物仿真是通过微电子技术、计算机技术和信号处理技术等各种技术来复现雷达信号的产生、传递等动态过程,作为雷达系统测试的有效手段,半实物雷达在雷达系统的研制和调试过程中具有重要作用,半实物雷达仿真测试更是系统功能实现的关键环节。文章基于半实物雷达系统对射频信号发生模块、试验数据采集模块、数据回放模块进行结构与参数的设计,最终完成了各个模块的开发与集成,实现了半实物雷达仿真测试系统的设计。     

基于混合体制雷达网的弹道目标微特征及外形参数提取

针对弹道中段目标微特征难以识别与分辨的问题,提出了一种基于低分辨雷达和高分辨雷达相结合的混合体制雷达网的有翼弹道目标微特征及外形参数提取方法。依据非线性信号参量可分离模型,利用非线性最小二乘估计方法解算出有翼弹道目标群各散射中心的幅相参数,结合不同雷达提取的微特征的关联性,利用散射中心关联处理实现了各类散射中心的分离。在此基础上,利用弹道目标的微特征,结合弹道目标各散射中心的相对位置关系,重构出各目标的三维微特征及各散射中心的三维位置矢量,进而估计出目标的进动特征和结构参数。仿真结果表明:当信噪比(SNR)为5 dB时,该方法的重构精度保持在92%左右。     

小波分析在外测数据降噪处理中的应用

小波变换分析是一种同时在时间（或空间）域和频率域内进行局部化的新方法;利用小波变换及其自适应性,可在不同尺度上分析和处理数据,通过特定的方法在室消除随机噪声的目的,本文简单介绍了小波分析理论的基本原理和方法。详细介绍了该方法在信号处理中的分解与重建算法,以及基于不波分析方法的降噪原理,在此基础上,将小波变换应用到外测弹道数据的滤波降噪处理中,通过仿真和实测数据的运算结果表明,应用小波分析的降噪方法     

直升机旋翼电磁特性模拟新技术

针对直升机电磁散射特性无源模拟的技术瓶颈，基于直升机桨叶的结构特点和雷达回波特性，提出一种基于小散射源阵列的新型旋翼散射特性增强技术，通过阵列合成公式和数值仿真分析了散射源阵列的雷达散射截面（RCS）的峰值大小、波峰数目、波峰位置、主瓣宽度等特性。同时，将该技术应用于国内某型无人直升机旋翼，设计了原理样机，并在微波暗室里对其电磁特性进行测试。测试结果与理论仿真结果吻合较好，验证了本方案的有效性和可行性，为试验模拟技术提供有力支持。