一种基于变周期LFMCW雷达MTD多目标配对方法

为提高线性调频连续波（LFMCW）雷达在多目标环境中检测的准确性，消除传统对称三角波配对产生的虚假目标信息，对真实目标的距离和速度进行有效测量，文章创新性地提出了在运用变周期LFMCW的基础上，结合动目标检测（MTD）的算法方式，充分利用二维多普勒信息进行检测。通过对两个不同调制扫频周期差拍回波信号MTD检测之后，即一维FFT之后，再对同一距离单元进行二维FFT的快速算法，以缩减目标环境并利用相同多普勒模糊通道的信息进行准确配对，达到减少虚假目标产生的目的。对于同一多普勒通道的多目标情况，利用两个调制扫频周期内其真实目标一致性进行准确配对，通过中心频率解耦合计算出目标距离速度。最后，通过 Matlab仿真，分别对两个调制扫频周期进行积累并做二维FFT，进行一次配对解耦合之后，再进行二次配对，测得目标真实距离速度信息，证明了该方法的有效性。     

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。     

编队目标架次的识别

分析了编队目标间距引起的目标间多普勒频率的差别以及多普勒频率的变化规律 ,利用Morlet小波变换 ,对编队目标回波进行时 -频分析 ,从回波信号的三维时频图在二维时频坐标下的等高线上识别目标架次。通过实验结果可以看出 ,此方法是可行的、有效的     

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。     

步进频率雷达多通道迭代收敛法速度估计方法研究

步进频率雷达中,目标的径向运动将导致合成的目标径向一维距离像产生距离徙动和波形失真,需要对目标速度进行估计以补偿其影响。首先基于相位对消原理提出一种适用于扩展目标的步进频率雷达信号处理方法。然后针对高速运动目标,提出基于多通道迭代法步进频率速度估计方法。该方法利用一组正跳频和负跳频步进频率脉冲串综合处理,通过多通道方法解速度模糊,迭代收敛法精确估计目标速度,从而实现高速运动目标无模糊速度精确测量。该方法可应用于步进频率雷达高速目标速度精确测量和成像补偿。     

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。     

分布式小卫星雷达空时频成像方法研究

分布式小卫星雷达的天线面积小,一般小于2m2.根据最小天线面积公式,此时距离多普勒将模糊.分布式小卫星雷达固有的距离多普勒模糊特性,给它带来了不同于常规合成孔径雷达(SAR)成像的新问题.常规的SAR成像实际是基于距离快时间匹配滤波、方位慢时间多普勒处理的时频成像原理.分布式小卫星成像需利用多颗小卫星的空域信息,解距离多普勒模糊后,方可获得较好的成像结果,因此其成像是一个需利用空域信息的空时频成像问题.提出一种空时频成像方法,它是采用低重复频率,使观察距离不模糊,但多普勒模糊情况下,利用分布式小卫星雷达丰富的空域资源,对各多普勒通道分别作空域滤波处理,消除多普勒模糊后,进行成像处理.另外,本文对此分布式小卫星雷达空时频成像方法进行了理论推导、性能分析和仿真检验.     

高低轨双星时频模糊雷达信号的频差估计算法

针对高低轨双星定位系统中,雷达信号定位参数估计结果同时存在时差与频差模糊的问题,分析了相参脉冲串信号的模糊特性;利用粗略配对的脉冲串获得到达时间差序列,避免了对时域高度密集的脉冲进行配对的难题;在此基础上,提出了对时差序列进行中心差分计算频差粗估值实现频差模糊消除的方法;推导得出了频差粗值误差随着辐射源载频的增加、脉冲到达时间测量误差的增大、时差差分间隔的减小而增大的结论。仿真结果表明,频差粗值误差与理论值一致;通过设置合理的差分间隔,得到无模糊的频差粗值以后,频差精估精度逼近CRLB。新算法便于工程实现,对长基线定位系统中雷达信号的频差估计具有一定参考价值。     

基于双通道距离频率干涉相位解运动目标径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达/地面动目标检测系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出一种基于双通道距离频率干涉相位解模糊的方法。该方法通过构造干涉相位与距离频率的关系,利用干涉相位随距离频率变化的斜率关系实现径向速度无模糊估计。该斜率与相位缠绕无关,所以所提方法具有不受相位缠绕影响的优点。为了减小噪声对径向速度估计的影响,利用最小二乘线性拟合方法估计该斜率。此方法能实现杂波背景和多目标情况下的应用。通过仿真和实测数据处理验证了所提方法的有效性。     

目标复杂运动影响下机载逆合成孔径成像的估算与校正

逆合成孔径雷达成像可看成是目标3D到2D的投影。通过目标的有效转动得到的投影平面正如从雷达所看到的情况。本文讨论了用类似雷达数据形成的两个图像。一个图像聚焦良好，另一个模糊。用于雷达数据的时间频率分析表明这种模糊是由目标分离的散射体的多普勒频移变化引起的。结果表明转速变化和投影平面变换都可引起多普勒频移改变。与运动参考数据比较，证明这两种影响都是存在的。采用这种时间频率分析法即使在目标运动很复杂的情况下也能得到良好聚焦的目标图像。     

一种基于UKF滤波器的卫星定位算法

针对基于通用最小二乘迭代法的卫星定位解算方法在定位精度和鲁棒性等方面的不足,提出了一种基于UKF(Unscented Kalman Filter)滤波器的卫星定位解算方法。该方法直接利用GPS接收机测得的伪距和多普勒频移作为观测量,对接收机的位置和速度进行估计。经过工程上的实际验证表明:与基于通用的最小二乘迭代法的卫星定位解算方法相比,所提出的基于UKF滤波器的卫星定位解算方法的定位结果有更高的精度和更强的鲁棒性。     

星间自主相对测距中载波相位整周模糊解算方法研究

载波相位整周模糊度解算是利用载波相位进行星间无线电相对距离测量的关键。介绍编队小卫星的工作特点,针对星间相对距离实时、高精度测量的要求,详细阐述利用双频伪码和载波相位观测值解算载波整周模糊度的方法,推导伪码、载波相位测量误差与模糊度解算误差的关系,讨论降低误差的方法。计算机仿真结果表明,该方法可以在单个测量历元获得载波相位整周模糊解算,解算精度与伪码测距精度成正比关系。     

用模拟神经网络解中脉冲重频雷达系统的模糊问题

中脉冲重频（ＰＲＦ）雷达综合了高ＰＲＦ和低ＰＲＦ雷达的优良性能，但存在着距离和多普勒（距离速率）两种模糊问题。本文介绍了用神经网络有效地解中ＰＲＦ雷达系统模糊问题的方法。为此设计了一种多层前馈网络。且给出了模拟结果和模拟电路实现。建立了一种便于模块化的理论。它将大量的存储模式分成若干模块，这就使得利用模拟神经芯片模糊是切实可行的。它将大量的存储模式分成若干模块，这就使得利用模拟神经芯片解模糊是切实     

高动态环境下惯组辅助GNSS接收机卫星导航信号的捕获

针对高动态环境下多普勒频移超出了接收机的搜索范围接收机无法捕获卫星导航信号这一问题,提出了利用INS辅助GNSS接收机卫星导航信号捕获的方法.该方法利用INS提供的载体位置、速度信息,并结合通过卫星星历(或历书)得到的卫星位置、速度估算载波多普勒频移,利用估算的载波多普勒频移重新设定GNSS接收机载波搜索中心频率,使G...     

一种距离模糊下三维空间高超声速弱目标HT-TBD算法

针对雷达测距模糊条件下临近空间高超声速弱目标的检测跟踪问题,提出一种基于分时多重频多假设的分级降维HT-TBD算法。首先,为重构因距离模糊而丢失的目标时空相关性,利用多种脉冲重复频率分时交替工作并对各时刻的距离模糊量测在所有多假设区间进行距离延拓;然后,为了在保证检测性能的同时减小计算量,将延拓后的三维点迹依次降维映射至径向距离-时间、方位角-时间和仰角-时间平面进行三级二维Hough变换,并在每级采用非相参积累和二值积累相结合的双重积累方式进行点迹筛选以在充分利用点迹能量信息的同时尽量减小强干扰的影响。仿真结果表明,该算法可在距离模糊条件下对临近空间高超声速弱目标进行有效检测跟踪,并同时实现距离解模糊。     

一种解大旋翼类雷达目标微Doppler模糊的方法

在单通道模式下,当雷达目标旋转半径比较大时,脉冲重复频率与微多普勒带宽之间可能会出现欠采样的情形,导致在时频面上发生微多普勒混叠,从而不能得到完整的微多普勒信息。针对此问题,提出了一种基于双通道干涉处理的解大旋翼类雷达目标微多普勒模糊的方法。文中详细推导了该模式下此类目标引起的微多普勒频率和微多普勒带宽的参数化表达式,分析表明其微多普勒带宽受一个正弦因子的调制而显著减小,从而使其满足香农采样定理,避免了微多普勒模糊现象。最后,数值仿真表明了理论推导和所述方法的正确性。     

基于贝叶斯方法的HPRF雷达跟踪解距离模糊方法(英文)

高脉冲重复频率(HPRF)雷达目标跟踪需要解决距离模糊问题。本文通过把脉冲间隔数和脉冲间隔变化量作为目标的离散状态,目标的距离和径向速度作为目标的连续状态,将HPRF雷达的跟踪和解距离模糊问题转换为贝叶斯框架下的混合估计问题并且利用粒子滤波方法实现。仿真结果表明本文方法在脉冲间隔数变化时仍可以正确地解距离模糊,并且跟踪精度比多假设方法高。     

参考站相对位置对AGNSS接收机卫星信号捕获的影响

AGNSS(Assisted Global Navigation Satellite Service)接收机的性能受辅助信息准确程度的影响.由于参考站位置和终端的真实位置存在偏差,使得接收机获得的参考多普勒频移不准确,将增大弱信号条件下终端对卫星信号频率维搜索的范围.为分析参考站相对位置对AGNSS接收机卫星信号捕获的影响,推导了参考站相对位置偏差引起的多普勒频移分布以及最大频率搜索空间的表达式,并进行了数值仿真和分析,得到了一些有用的结论.     

宽带瞬时精确测频技术及其应用

随着电磁对抗和雷达技术的不断演进,雷达信号由传统的连续波、单脉冲形式逐步向宽带线性调频、捷变频、跳频等复杂波形发展,常用的频率测量方法在测频精度和测频速度等方面很难满足要求。针对宽带相控阵雷达目标回波模拟器瞬时信号带宽高达2 GHz、扫频或随机跳频信号带宽覆盖整个工作频段的特点,创新性地采用瞬时测频引导结合实时宽带数字信道化精测频技术,设计研制了超宽带、高精度的瞬时测频模块和相应软件,并应用于宽带目标回波模拟器的研制之中。通过实测和半实物仿真试验验证,测频精度、测频范围和测频的实时性等指标完全满足整体性能要求。     

一种低轨双星雷达信号无模糊频差估计算法

针对低轨双星组合接收低脉冲重复频率(LPRF)雷达信号的频差(DFO)估计存在模糊的问题,提出一种基于时差差分的频差无模糊高精度估计算法,该算法通过对高精度的时差测量值进行中心差分获得无模糊的频差估值。仿真结果表明,新算法能对PRF低至300 Hz的雷达信号进行无模糊的频差估计,估计精度在信噪比高于15 dB时逼近克拉美劳下界,可有效扩大低轨双星时/频差定位系统对LPRF信号的适用范围。