新型CW雷达信号的延时—多普勒响应

本文概述了连续波（ＣＷ）雷达原理，并运用此原理获得了新型ＣＷ信号的延时－多普勒响应。近几年来所报道的这些信号由于其良好的周期自相关性能而具有极低的距离边瓣。这种性能是普通线性－调频信号所不具备的。     

Ll—CFAR—一种灵活的鲁棒设计

本文介绍一种新的恒虚警率（ＣＦＡＲ）处理器。Ｌｌ－ＣＦＡＲ通过对参考集排列样本线性滤波来形成其噪声功率估值；但是，这一组合的权值不仅仅取决于排列，而且还取决于样本与测试单元的相对接近程度。这类Ｌｌ－ＣＦＡＲ中有些能有效检查假目标；有些可以在有杂波边缘时对虚警进行令人信服的控制；而另一些则对这两种不均匀性均具有鲁棒性。当设计中含有这些方案时，它们执行起来不比普通序列统计ＣＦＡＲ（ＯＳ－ＣＦＡＲ）累赘     

一种采用自动筛选技术的鲁棒恒虚警检测器

本文基于有序统计（ＯＳ）和筛选平均（ＣＭ）提出了一种新的恒虚警检测器，它采用ＯＳ和ＣＭ方法来产生局部估计，再采用二者的平均值作为对杂波功率水平的估计，并应用了文献［５］提出的自动筛选技术，在ＳｗｅｒｌｉｎｇⅡ型目标假设下，本文推导出了它的Ｐｆａ、Ｐｄ和度量ＡＤＴ的解析表达式，并与其它方案进行了比较。分析结果表明，它对均匀背景和多目标环境均具有适应性，尤其是在多目标引起的非均匀背景场合中，它呈现较好的锝棒性，它的性能与ＯＳ相比有较大的改善，并且它的样本排序时间不及ＯＳ、ＣＭ的一半。     

基于TS101的雷达信号处理板设计

信号处理是雷达实现功能的关键部分,选择信号处理的器件就成了非常重要的任务。论文介绍了Ku波段双天线频率扫描相控阵LFMCW多普勒雷达的系统组成,以及信号处理的实现方法,叙述了选择的各个器件及其性能参数。最后,总结提出了在PCB布线时应遵循的原则和注意的问题。     

连续波雷达信号的侦收与处理

叙述分析处理连续波（ＣＷ）信号的重要性，并介绍测定ＣＷ信号频率特征的方法。讨论了运行载体上的ＣＷ信号频率的调制特性和多普勒频移以及侦收系统噪声对测定信号频率的影响。     

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。     

连续波雷达目标回波信号参数估计的克拉美-罗界

现代雷达、导航和通信系统几乎无一例外地采用了先进的信号处理技术 [1～ 3 ] 。目前 ,最大似然估计 (ML E)方法是获得雷达目标回波信号参数估计的常用方法。它给出信号参数的无偏渐近有效估计。克拉美 -罗 (CR)界是由样本数据的联合概率密度函数导出的无偏估计量的性能界 ,它可以作为所有参数估计方法的比较标准。任何雷达关于信号参数的测量精度都不可能优于 CR界。文中给出了雷达目标回波信号参数的 CR界的详细而严格的推导过程 ,得出的 CR界公式非常简洁 ,易于计算。实验结果证明了该理论公式正确     

用鲁棒算法使宽带雷达信号与目标实现最佳匹配的目标识别新方法

介绍了一种采用耦合振荡器阵列进行宽带雷达信号传输的新方法。这种方法表明振荡器阵列的总体输出是一种能够与特定方位目标匹配的灵活信号。此外，还介绍了一种新的基于相关矩阵本征向量的鲁棒算法，用此算法可以使耦合振荡器阵列产生的信号与目标在有限方位范围内实现匹配。因为雷达不能够精确估计真实目标的方位，所以具有这种性能是很重要的。在这种用于雷达目标识别的新方法中，在估计了未知目标的近似方位后，依次合成并向目标发射了大量与不同潜在目标相匹配的各种波形。这样，后向散射信号的最大峰值功率就会标明出目标的身份。计算机模拟表明这项技术对附加噪声和方位角不定性尤其有效。     

一种校正多频连续波雷达幅相不平衡的新方法

分析了连续波雷达接收机中正交通道幅相不平衡产生的镜像信号对测量的影响,并根据连续波雷达测速、测距原理提出了一种新的幅相不平衡校正方法,该方法基于数学中的正交化思想,提取的幅相不平衡校正参数精度较高,仿真结果也表明了这一点。     

一种FMCWSAR成像的副瓣抑制方法

调频连续波合成孔径雷达（FMCwSAR）是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、质量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在FMCWSAR成像中,由于副瓣可形成倍增的噪声,并与附近散射体产生干涉,因此,系统响应具有低副瓣是非常重要的。研究了泰勒加权对副瓣的抑制能力,并与其他加权方法进行了比较,之后给出仿真结果,证明了该方法能有效抑制FMCWSAR成像的副瓣。     

机载火控雷达抗干扰仿真系统设计

研究模拟雷达抗干扰过程以及分析雷达抗干扰技术,提出了机载火控雷达抗干扰仿真系统设计思路,详细分析了该系统的各模块功能、处理流程和关键技术等。该系统不仅能够运行回波生成模块以及信号处理模块,而且能够在已有的基础上对各模块进行优化设计。在不同的干扰条件下,采取不同的抗干扰技术,同时在雷达电子对抗过程中,可以实时地采集各关键环节的信号数据。该系统在验证雷达抗干扰技术效果方面具有很高的应用价值。     

基于微波光子技术的实时高分辨雷达成像

为克服传统雷达面临的带宽瓶颈,提升其分辨率,利用微波光子倍频与混频技术对宽带雷达信号进行处理,构建宽带雷达,成功实现了实时高分辨雷达成像。构建的微波光子雷达样机带宽高达12 GHz,实现逆合成孔径雷达成像的二维分辨率优于2 cm×2 cm,成像速率高达100帧/s。在该雷达架构基础上构建了多输入多输出微波光子雷达,在相同的相参累积时间内,能进一步提高雷达成像的方位向分辨率。研究结果表明:微波光子技术是突破传统雷达频率与带宽限制的有效手段,有望在未来实时高分辨雷达探测与成像中发挥重要作用。     

基于最佳检测的雷达发射-接收极化联合优化方法

基于最佳检测准则,提出了一种新的雷达发射-接收极化联合优化方法。首先,建立了全极化雷达目标回波模型,设计了基于纽曼-皮尔逊(Neyman-Pearson)准则的雷达目标全极化检测算法,推导分析了检测性能;其次,提出了雷达发射-接收极化的联合优化方法,提高了雷达目标的检测性能;最后,仿真试验结果表明,本算法能够显著提高雷达目标的检测性能。     

基于单脉冲和差信号矢量的交叉眼干扰辨别方法

针对交叉眼干扰对单脉冲雷达测角的影响,分析了交叉眼干扰信号在单脉冲和差通道中的信号矢量情况,提出了基于单脉冲和差信号矢量的交叉眼干扰辨别方法。经仿真分析表明:该方法能够有效辨别交叉眼干扰。     

面向电磁特性测量的毫米波级联雷达系统设计

单芯片毫米波雷达面临着测量维度单一、分辨率低的问题,级联雷达芯片可以获取目标的多维信息,但是给信号采集、存储和处理带来了很大压力。本文设计了高速信号处理板与级联雷达芯片构成一套完整的毫米波多发多收(MIMO)成像系统。该系统为稀疏阵面,采用时分多址(TDMA)模式,使得系统兼具2个维度的高分辨率以及空间分辨能力,并且系统内部采用高速串行计算机扩展总线标准(PCI-Express),外部采用Thunderbolt3接口,均具备很高的通道传输速率,支持对目标区域进行实时成像。使用该系统可以从高分辨成像结果中提取有效的电磁特征,以更好地使用毫米波区分不同电磁特性的目标。最后,采用此系统开展点目标和复杂目标的成像试验,成像结果充分验证了该毫米波雷达可以有效测量不同类型目标的电磁特征,对不同电磁特性的目标具备一定的分辨能力及快速成像能力。     

脉冲体制毫米波SAR多通道信号处理方法研究

为实现高分辨率、宽测绘带的综合观测目的,以毫米波频段多通道合成孔径雷达(SAR)信号模型为基础,对同时具备距离多通道、方位多通道的SAR成像处理流程进行分析,针对非均匀通道重构容易受到姿态误差影响的问题,引入惯导设备姿态数据实现参数校准,并基于上海卫星工程研究所Ka频段多通道SAR机载挂飞数据完成方法验证。数据处理结果表明:通过二维多通道数据处理,能够有效改善欠采样下的SAR图像方位模糊特性并优化噪声特性,提升图像可判读性。研究结果可为毫米波多通道SAR成像系统的研制与应用处理提供参考。     

基于改进子空间投影的无源雷达弱目标检测方法

基于子空间投影的无源雷达弱目标检测方法是将回波通道接收信号投影到与多径干扰子空间和强目标子空间均正交的子空间内,需要构造的投影矩阵维数过大,导致计算量很大。为了解决这一问题,利用多次小维数投影代替大维数投影,提出了一种改进的无源雷达弱目标检测方法。首先将接收信号投影到多径干扰的正交补子空间内,然后连续地将信号投影到强目标的正交补子空间内,最终达到干扰抑制和弱目标检测的目的。本方法可以有效抑制多径、强目标干扰,在保持检测性能的同时大幅度降低计算量,提高了方法的实时性。仿真结果表明了方法的有效性。     

合成孔径雷达实时成像回波数据的生成方法

在分析合成孔径雷达成像原理的基础上 ,建立了雷达回波信号模型 ,提出了一种生成回波数据的方法。并利用这种回波数据 ,在奔腾 PC机上实现了机载合成孔径雷达的实时成像软件仿真。该实时成像方法可用于考核合成孔径雷达 ( SAR)实时处理器连续动态成像的性能、如 :实时性图像拼接 ,载机运动补偿等。     

基于数据扩充和特征增强的雷达回波无人机检测

针对基于雷达无人机目标识别难度高、精确度低、适应性差等问题,本文提出了利用深度学习的方法,对雷达回波进行无人机检测。首先,利用相参累积的方法生成雷达回波的距离-多普勒图像,增强目标特征并提高信噪比;其次,采用生成对抗模型对距离-多普勒图像进行数据扩充,以获得充足的图像数据减小网络的过拟合并提高网络鲁棒性;最后,使用基于位置感知的卷积神经网络增强特征,通过构建基于距离-多普勒图像的感知模块,实现对目标距离和运动速度的检测。通过在雷达回波序列中弱小飞机目标检测跟踪数据集上验证的结果表明:最终检测结果在召回率89%的情况下达到了91%的准确率。相比于基准方法,本文提出的方案具有更高的检测精度和更好的网络运行效率。     

基于真实场景的SAR回波模拟方法研究

SAR原始回波模拟在系统设计及成像算法验证等方面具有重要的理论及工程实践意义。文中在分析并建立合成孔径雷达回波信号数学模型的基础上,研究一种基于真实场景的SAR回波模拟方法。该方法利用SAR真实场景图像的灰度信息近似求得场景后向散射系数,根据雷达脉冲工作流程生成回波数据,具有实现简单、计算量小、回波模拟结果精确等优点。通过点目标、面目标和真实场景回波的仿真实验,从回波数据的统计特性以及图像级角度验证了其可行性。