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。     

单通道恒模抗干扰民航VHF接收机设计与实现

为了消除恒模干扰对民航VHF话音通信系统的影响,以FPGA和DSP为平台设计实现了基于单通道恒模算法的抗干扰接收机。接收机中的干扰抑制系统使用DSP对受干扰的AM信号进行载频估计,使用FPGA实现陷波、正交变换、基于非线性最小二乘法的恒模干扰实时估计和干扰抑制等过程。系统测试表明:抗干扰接收机能够有效地抑制恒模干扰,且具有处理速度快、稳定性好的特点。     

基于FPGA的三种信号处理器的集成设计

现代高性能FPGA和DSP的不断出现,使得需要大数据量计算的雷达信号处理器向高度集成化和小型化方向发展成为可能,本文基于高性能FPGA(A ltera的Stratix II系列)详细介绍了一种数字波束形成器(DBF)、动目标检测器(MTD)和恒虚警检测器(CFAR)的单芯片集成设计方案,最后对其性能特性和改进方向做了初步的分析讨论,以满足更高性能要求时的设计实现。     

双通道恒模干扰抑制VHF接收机设计与实现

为了解决民航地空通信受到无线电干扰的问题,提出了双通道恒模干扰抑制自适应抑制接收机的设计实现方案。接收机中的信号处理平台在FPGA中实现自适应干扰抑制,使用DSP判断恒模算法输入信号是否存在干扰,以及对恒模算法输出信号进行属性判断以防止误捕获。再配以具有VHF信号接收功能的射频前端电路,实现接收、干扰抑制、解调地空通信信号的功能。系统测试表明,双通道恒模干扰抑制接收机能够自适应地抑制恒模干扰。     

一种BT.656到XGA视频格式转换结构的FPGA实现

本文简化了常用的BT.656接口复合视频信号向1024×768的XGA视频信号转换的结构,在matlab中对该结构的核心转换模块进行了算法建模和仿真。在此基础上用HDL描述语言描述了整个转换结构的功能模型,并用matlab生成视频数据文件供modelsim工具作为输入,仿真后输出图像数据经matlab处理显示结果正确。最后在FPGA验证板上对整个视频格式转换模块进行了原型验证,输出视频信号清晰地显示在显示器上。     

基于FPGA的雷达信号模拟

结合 FPGA 嵌入式系统高并行度和控制简单的特点,采用基于可编程逻辑门阵列(FPGA)的直接数字合成(DDS)技术编程实现了雷达信号的模拟,并以雷达线性调频脉冲信号和雷达视频信号的模拟为例,分析了该方法实现雷达信号模拟的原理及具体过程.最后,给出了雷达信号模拟的部分实验结果,并与 DDS 专用芯片的方法进行了详细的比较     

UMVE对数单元平均恒虚警检测器性能分析

利用无偏最小方差估计(UMVE)算法分析了UMVE对数单元平均恒虚警检测器的性能.它的前沿和后沿均采用UMVE算法产生局部估计,再对两者求和得到背景功率水平.在SwerlingⅡ模型下,给出UMVE对数单元平均恒虚警检测器虚警概率和检测概率解析表达式.与对数单元平均恒虚警检测器相比,UMVE对数单元平均恒虚警检测器的性能得到了改善.     

基于DSP+FPGA的数字视频信号处理系统

研制了一种基于FPGA DSP的数字视频信号处理系统,详细分析了系统中视频信号的转换(SAA7113)、视频信号的处理(FPGA DSP)以及与PC机通信(FPGA与USB接口)的工作原理和流程。系统采用模块化设计,计算效率高,工作稳定可靠。     

雷达灵敏度测量中的视频信号积累方法

首先分析了视频信号积累在雷达中的作用和工作原理,然后详细阐述了数字化实现信号积累的方法,最后介绍了信号积累在雷达接收机灵敏度测量中的应用,较好的解决了接收机灵敏度测量中的不稳定问题.     

数字式自适应双门限检测装置的研究

 数字式自适应双门限检测装置是一种简化的雷达自动目标检测器;在设计得当时。其性能可与理想非相每检测器比美。本文着重分析组成实际的检测系统时必须加以考虑的两个重要问题。即:1.波门的形式及其宽度的选择。指出,在实际系统里,整个波门间隔内单次检测的虚警概率要比波门内某点的虚警概率大数倍;并指出噪声包络多次超跃第一门限这一事实的存在,最后提出采用“跳跃”式波门以降低系统的总虚警概率。2.检测系统的恒虚警。本文提出一种按平均估值方式工作的恒虚警方法;指出,这种估值方式完全能实现恒虚警控制,而其检测性能,当观察次数 n 大于50时,与最佳的均方根估值方式相比,相差不到1分贝。由于这种估值方式大大简化了数学模型,给工程实践,特别是给小型数字式信号处理装置带来不少设计上和技术实现上的便利。本系统正是采用这种方式实现恒虚警,使系统组成大为简化。与某机载雷达的联试结果表明,数字式自适应双门限检测装置能使原雷达发现目标所需之最低信噪比降低4～6分贝,而且雷达显示画面清晰,没有由噪声引起的杂乱背景。     

Analysis of CFAR processors in homogeneous background

Five different constant false alarm rate (CFAR) radar processing schemes are considered and their performances analyzed in homogeneous and nonhomogeneous backgrounds, the latter specifically being the multiple target environment and regions of clutter transitions. The average detection threshold for each of the CFAR schemes was computed to measure and compare the detection performance in homogeneous noise background. The exponential noise model was used for clear and clutter backgrounds to get closed-form expressions. The processor types compared are: the cell-averaging CFAR, the `greatest of' CFAR, the `smallest of' CFAR, the ordered-statistics CFAR, and a modified ordered-statistics processor called the trimmed-mean CFAR     

The Detection Performance of the Siebert and Dicke-Fix CFAR Radar Detectors

The Siebert and the Dicke-fix CFAR radar detectors, used to maintain a constant false alarm rate (CFAR) in radar receivers under very similar circumstances, are considered. The Siebert detector represents the maximum-likelihood detection procedure for a signal in Gaussian noise of unknown power level, whereas the Dicke-fix makes use of a bandpass limiter to normalize the input and thus ensure a constant false alarm rate. The detection performance of the two detectors is determined and a comparison shows that over a wide range of parameters, the Dicke-fix introduces a loss which is approximately 1 B larger than for the Siebert detector.     

Optimal polarimetric detection of radar target in a slowlyfluctuating environment of clutter

It is shown that in a situation where a radar target is distant enough from the radar and is included in a natural or artificial clutter environment in such a manner that the conventional detection methods fail, it is possible to improve the radar detection performance by using appropriate signal processing on two orthogonal polarization states. A CFAR (constant false alarm rate) polarimetric detection system based on the study of the polarization difference between clutter and target is proposed. Since the polarization state of the clutter echoes fluctuates slowly from cell to cell, an autoregressive model can be applied to the components of the polarization vector to predict the detection thresholds needed to follow the polarization state variation. The detection thresholds are determined to maintain a false alarm probability equal to 10^-6. The presence of a target registers as a significant variation of the estimation error of the polarization vector. Results obtained from measurements of simple and canonical targets with artificial clutter are presented, and these results validate the principle of polarimetric detection     

中等PRF机载PD雷达频域恒虚警处理性能计算

 一、引言 在中等脉冲重复频率（PRF）工作时,MTI-FFT-CFAR是PD或MTD雷达信号处理器的一种典型结构。Lawrence和Moore对MTD雷达在地杂波和气象杂波背景中的检测性能的计算中,假设了邻近距离单元中的杂波样本是独立同分布的（iid）。而在MTI-FFT-频域单元平均CFAR处理器中,频域单元的杂波样本明显偏离iid假设。门     

基于杂波对消-自聚焦的多通道SAR-GMTI

对超高频(UHF)波段多通道合成孔径雷达(SAR)动目标检测技术进行研究,解决了长相干积累时间导致动目标在方位向散焦严重的问题。采用分块自聚焦技术对多通道SAR地面移动目标指示(GMTI)系统自适应杂波抑制后的SAR图像进行处理,改善杂波抑制后的SAR图像中动目标的聚焦情况,增强动目标与周围剩余杂波的对比度,进而提高恒虚警率(CFAR)检测的性能。与传统杂波抑制后直接进行CFAR检测方法相比较,该方法降低了检测虚警概率。实测数据处理结果显示动目标的信杂比明显提高,动目标方位向聚焦成功,证明了该方法的有效性。     

Data quantization effects in CFAR signal detection

In this paper, we investigate data quantization effects in constant false alarm rate (CFAR) signal detection. Exponential distribution for the input data and uniform quantization are assumed for the CFAR detector analysis. Such assumptions are valid in the case of radar for a Swerling I target in Gaussian clutter plus noise and a receiver with analog square-law detection followed by analog-to-digital (A/D) conversion. False alarm and detection probabilities of the cell averaging (CA) and order statistic (OS) CFAR detectors operating on quantized observations are analytically determined. In homogeneous backgrounds with 15 dB clutter power fluctuations, we show analytically that a 12-bit uniform quantizer is sufficient to achieve false alarm rate invariance. Detector performance characteristics in nonhomogeneous backgrounds, due to regions of clutter power transitions and multiple interfering targets, are also presented and detailed comparisons are given     

基于FPGA的雷达信号模拟、采集与处理系统

介绍了基于FPGA设计并实现了一种雷达信号模拟、采集与处理的系统。系统主要由计算机和带有双路高速A/D和双路高速D/A的信号处理卡组成。信号处理卡以FPGA为核心控制与处理芯片,主要完成雷达信号模拟、雷达信号处理和雷达信号采集等功能,与计算机通讯使用USB2.0接口,采用数据抽取、坐标查表映射和DirectDraw等技术在计算机显示器上以P显和A显方式进行实时显示。该系统提供在线配置功能,用户可通过USB接口对FPGA程序进行配置或升级,无须专用配置芯片,简化了电路板设计,提高了系统的灵活性。