一种毫米波前视合成孔径雷达成像算法

针对传统正侧视和斜视雷达无法对雷达载机前方场景进行成像的缺点,提出了一种基于距离多普勒算法(RDA)的毫米波前视合成孔径雷达(SAR)成像方法。给出了系统的结构模型,分析了系统成像原理。基于空间几何模型和回波信号形式,分析了点目标回波的多普勒历程,给出了方位向多普勒调频率,得到各相位补偿因子和距离徙动校正公式。对成像场景大小和方位向成像分辨率进行了详细分析,采用MATLAB对6个点目标进行了成像仿真,〖JP2〗并对仿真结果中点目标峰值中心的64×64点切片和方位向、距离向进行了分析。理论推导和实验仿真表明,基于RDA的前视合成孔径雷达可以对场景中目标有效成像且方位向成像分辨率可达到2 m,该系统可应用与侦查和制导领域。     

基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3″和9″,随机残差分别为40″和45″,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

一种新的警戒雷达抗同频干扰技术

研究了同型号警戒雷达间同频干扰抑制问题,利用机械扫描警戒雷达扫描周期固定不变的特点,提出了一种新的旋转周期动目标检测(MTI)对消的同频干扰抑制方法。建立了警戒雷达方位扫描周期内的同频干扰模型,分析了常规MTI技术无法消除同频干扰的原因。借鉴传统MTI原理,针对警戒雷达同频干扰在方位扫描周期内慢速且规律性时变的特点,将MTI对消周期扩展为天线旋转周期,从而达到了良好的同频干扰对消效果。理论分析和仿真结果验证了这种旋转周期MTI对消技术在抗同频干扰方面的有效性。     

高分辨雷达目标回波信号模拟与分析

对高频区复杂目标的散射特性进行分析,建立了基于多散射中心的高分辨雷达目标回波模型,在此基础上对线性调频信号进行模拟,生成目标的回波数据,同时给出了脉冲体制雷达数据采集和存储方法的模型。为验证回波模型的有效性,对仿真的回波数据分别进行脉冲压缩和多普勒处理,处理结果正确反映出目标特征,表明模型可行有效。研究结果可为目标特征提取、目标识别提供技术基础。     

弹道导弹目标特性分析及雷达回波模拟

从自由段导弹目标的运动特性出发,对沿椭圆轨道高速运动并伴有进动的弹头雷达回波特性进行分析。建立了导弹的最小能量弹道模型和进动模型,分析了飞行过程中弹头姿态角的变化规律,研究了导弹目标的平动和进动对回波信号的影响,进而引入准静态技术的思想,研究了考虑脉内运动的弹头雷达回波模拟方法,最后给出弹头椭圆轨道、姿态角、回波信号和一维距离像的仿真结果,证明了理论分析的正确性和合理性。     

侦察参数精度对机载SAR假目标干扰的影响

针对实施机载合成孔径雷达(SAR)假目标欺骗干扰所需引导参数存在测量误差的问题,首先,分析了假目标欺骗干扰调制信号模型,并给出了干扰信号所需侦察参数;然后,分析了机载平台与信号参数误差对假目标的位置、幅度及分辨率的影响,指出了假目标在SAR图像中的“折叠”现象,并分析了产生原因;最后,对参数误差的影响进行了定量仿真分析。理论分析与仿真结果表明,SAR的定位误差与假目标的成像位置偏移量大致呈线性关系。当速度误差为2%、方位向定位误差为100 m时,假目标的方位向分辨率降低约1倍。     

一种稀疏重建的多基地雷达多目标定位算法

采用距离和信息的多基地雷达多目标投影定位算法中，距离向脉冲压缩后分辨率降低，需要已知空间中目标个数。针对此问题，提出了一种稀疏重建的多基地雷达多目标定位方法。该方法利用多个接收机中目标稀疏度相同的特点，通过构造平均重构残余误差变化率和平均散射系数变化率作为正交匹配追踪(OMP)算法迭代终止判定条件，自适应地终止OMP算法的同时获得稀疏重建信号以及信号稀疏度的估计值，提高了距离向分辨率，获得了对空间中目标个数的估计。仿真实验表明所提算法有效抑制了距离向主瓣展宽和旁瓣串扰，提高了距离向分辨率。同时，所提算法在不同噪声环境下能准确估计空间中目标个数并提取其空间位置，实现对空间中目标的准确定位。     

应用于雷达方位超分辨的改进Richardson-Lucy算法

方位超分辨是国内外雷达界持续探索的一项技术难题。为解决高斯噪声情况下天线低通效应造成的方位低分辨力问题,利用基于泊松噪声情况下Richardson-Lucy(RL)算法对其进行研究。针对RL算法中高斯噪声被放大出现虚假目标和RL算法收敛速度慢的缺点,提出了一种改进RL算法。该算法首先使用低通滤波去除高频段的噪声,然后利用加速RL算法进行方位超分辨。仿真结果表明：与原RL算法相比,改进RL算法能降低高斯噪声的影响,消除虚假目标;在信噪比低至0 dB时,相对于半功率波束宽度,改进RL算法的最大分辩倍数为1.8倍,与维纳逆滤波算法相比具有较强的噪声适应能力,可以应用于雷达方位超分辨。     

拖曳式雷达诱饵目标识别技术

针对拖曳式雷达诱饵易对雷达导引头造成欺骗性干扰的问题，利用雷达回波中提取的目标微动多普勒特征、极化特征和雷达截面积序列统计特征进行仿真分析，在实现载机和诱饵初步识别的基础上，采用贝叶斯（Bayes）数据融合方法，对上述3种回波信号特征进行一级融合，并进一步对不同时刻的信号特征进行二级融合，最终将目标识别率由71.5%提高到了96%。该目标识别方法能够大大减少外界因素的影响，相对于单特征识别显著提高了目标识别率。     

基于M／N检测的高距离分辨率信号的速度补偿

本文介绍了进步频率高距离分辨率信号，分析了运动速度对该高距离分辨率信号的影响，提出了基于多散射中心联合检测（Ｍ／Ｎ检测）的速度环路补偿方案。该方案使用多距离单元的联合检测完成高距离分辨率信号的最佳速率补偿，同时进一步降低目标的虚警概率，提高了目标的发现概率。     

强跟踪Unscented滤波器及其在无源跟踪中的应用

本文研究用递推算法实现只测量到达角和多普勒频移的无源双基地雷达的目标运动分析。基于Unscented卡尔曼滤波器和强跟踪滤波器,提出了一种新的强跟踪Unscented滤波器算法。新算法在无源双基地雷达目标跟踪的仿真实验中显示了高精度鲁棒滤波的性能。     

基于联合概率加权的高分辨雷达目标点迹处理

针对高分辨雷达在跟踪扩展目标时出现多散射点的问题,提出了一种基于联合概率加权的雷达目标点迹处理方法。首先,对信号检测出的多散射点构建其残差变量,根据判别准则进行目标点迹配对处理,剔除异常散射点;然后,同时考虑散射点位置和回波幅度信息,计算联合概率的权值,目标多散射点经概率加权融合后估计得到散射中心。仿真分析表明,该方法在高分辨雷达扩展目标点迹处理中能有效抑制杂波的干扰,目标点迹精度在距离、方位和俯仰上分别提高了20.63%、47.51%和41.03%,同时具有很好的可靠性,满足工程应用的需求。     

运动目标循环移位舍弃像拼接算法

雷达目标一维高分辨距离像拼接是一维高分辨距离像用于雷达目标识别的前提。当目标运动时,距离像发生循环移位,采用传统的目标抽取算法如同距离舍弃法和同距离选大法将导致目标抽取结果产生像缺损。分析了目标运动对步进频率一维高分辨距离像的影响,提出了可避免抽取损失的循环移位舍弃像拼接算法。该算法基于幅度最强像修正抽取范围,将抽取范围与距离像同步移动,克服了目标运动对传统的距离像拼接算法的影响,同时避免了精确运动补偿计算量大的问题,具有工程应用价值。仿真实验验证了该算法的有效性。     

FSK避障雷达的APFFT测距及误差补偿

由于频移键控(Frequency-Shift Keying,FSK)体制避障雷达在动目标分辨与测量上的明显优势，基于FSK体制避障雷达系统的基本原理和结构，通过Matlab建立了测量系统与信号模型，使用全相位快速傅里叶变换（All-phase Fast Fourier Transformation，APFFT)算法进行了相关测量仿真和测量参数计算。通过对不同条件下的仿真结果分析，得出了测量结果误差产生的原因，并提出了相应的误差补偿方法，大大降低了测量误差，使得相对误差降低至0.1%以下。另外，还对多目标的分辨与测量进行了仿真。     

基于OFDM随机步进频的雷达通信一体化信号模型

为了解决雷达通信一体化系统中的雷达信号与通信信号较难分离的问题,在正交频分复用(OFDM)雷达的基础上,提出了一种基于OFDM脉间随机步进频的雷达通信一体化信号模型,通过频率捷变将数据信息加载到雷达信号上,利用随机的步进频率传输数据,从而使一体化信号能同时实现雷达探测和数据通信功能,避免了信号分离。同时设计了雷达通信一体化方案,在雷达接收端,运用相关法实现一维距离成像;在通信接收端,通过带通滤波器组检测频率点解调数据。仿真实验结果表明,一体化信号能实现分米级的距离高分辨和速率为Mbit/s级的数据通信,能够满足大批量数据传输的要求。     

2D机载雷达目标定位精度分析

对于2D机载雷达,由于缺乏准确的俯仰角信息,无法准确定位地面目标。针对该问题,给出了机载雷达目标定位的数学模型,分析了影响机载雷达目标定位的各种因素,计算了定位的几何精度因子(GDOP),通过仿真,得到了各误差因素综合影响下目标定位精度结果。目标定位精度分析为雷达系统设计,特别是雷达目标如何在数字地图下对目标进行准确定位提供了理论依据。     

基于波形对比度最优的扩展动目标恒虚警检测

在太赫兹高分辨引信系统中,引信与目标的相对运动会引起高分辨距离像剧烈变形,从而严重影响目标的检测。针对太赫兹引信扩展目标检测问题,提出了一种基于波形对比度最优的扩展动目标恒虚警检测方法。该方法利用波形对比度最优准则来估计雷达与目标之间的相对运动速度,进而实现运动补偿和恒虚警率目标检测,从而显著提高了太赫兹引信的目标检测性能。该方法简单并且在低信噪比的情况下也能有很好的检测效果。仿真实验验证了所提方法的优点和有效性。     

一种获取雷达目标一维距离像的方法

利用高分辨一维距离像进行目标识别在现代雷达中已成为一个重要的研究课题。本文基于雷达信号设计和互相关接收处理技术,研究了一种利用目标回波,逐次获取一维距离像的方法。与冲激雷达相比,这种方法能显著提高信噪比,并且这个方法的收敛速度快,一般迭代10次以内即达到稳定。     

0.33 THz雷达三维近场成像系统设计及成像试验

提出了采用步进频率结合平面扫描的THz雷达近场成像系统设计方案,基于宽带全息成像原理,可以实现三维高分辨率近场成像。采用多通道收发探头阵列缩短机械扫描行程,提高成像速度。给出了基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）和Stolt插值的三维图像重建算法,成像理论分辨率与波长相当。利用THz矢量网络分析仪和辅助设备,搭建了0.215~0.33 THz成像试验装置,完成了对多层金属-泡沫目标三维成像,成像分辨率达到预期水平,验证了系统设计和三维图像重建算法的正确性。     

非平行飞行模式机载双站聚束式SAR分辨力研究

本文建立了一种机载双站聚束式SAR(合成孔径雷达)空间几何数学模型,对方位分辨力进行了理论和数值分析,并进行了仿真,讨论了不同条件对双站聚束模式SAR系统分辨力的影响。