8 mm脉冲磁控管测云雷达测速多普勒化

8 mm磁控管发射样本中频信号的起始相位随机分布,脉间频率抖动范围为±2 MHz ,脉内频率变化为500 kHz。为了克服这些问题,提出了一种适合于国内第一套毫米波 脉冲 磁控管测云雷达的测速多普勒化算法,幅度信息从回波数字下变频经低通滤波器后直接提取 , 相位信息由零中频回波IQ信号与发射样本IQ信号进行复卷积提取,并算法仿真结果表明多 普 勒频率误差不超过4 Hz。基于FPGA技术实现了测速多普勒化算法,利用高速缓存的设计 思想 实现了复卷器的优化,利用CORDIC算法实现了幅度与相位的高精度提取,并完成了算法在实 际 雷达系统中的测试,雷达的脉冲重复频率为1 000 Hz,多普勒频率在-496～500 H z范围内,雷 达终端显示的速度值与理论值一致;回波信号幅度值为-76～6 dBm,得到的速度值 与理论值 一致。经过该算法处理的地物杂波回波的多普勒速度在零值附近分布,云体目标的回波速度 图清晰可见。该算法已经成功应用于8 mm脉冲磁控管测云雷达系统。     

连续波测速雷达信标测速数据的处理

连续波测速雷达需在应答机的配合下才能完成目标的捕获、跟踪和测量。针对双频多测速应答机信标测速数据系统误差较大问题,分析了应答机应答和信标测量模式的工作原理,采用直接法和间接法实现了多台测速雷达信标测速数据的综合处理,获取了目标在地心系下x、y、z 3个方向的速度分量。试验结果表明：在文中此测速雷达布站和火箭射向模式下,采用直接法解算的速度分量精度优于间接法。     

GPS多普勒差分测速算法

全球卫星定位系统(GPS)多普勒单点测速技术是单GPS天线测姿技术的核心，但其测速精度易受卫星速度误差、卫星钟漂、电离层延迟、对流层延迟以及飞行器位置误差等因素的影响。针对上述问题，提出结合GPS地面基准站卫导观测数据，对机载GPS多普勒观测量进行双差处理，从而得到GPS多普勒双差方程。求解该双差方程，能够有效缓解上述不利因素的影响，得到精度更好的飞行器实时速度。半实物仿真计算结果与跑车实验计算结果都表明多普勒差分测速精度大幅优于多普勒单点测速精度。     

改进的雷达距离门动目标显示处理器

一、引言对大多数多普勒雷达来说,其主要任务是以动目标固有的多普勒频移为原理,从固定目标中检测动目标。当与固定目标比较时,多普勒频移可以用来增强动目标的可见度。动目标显示雷达(MTI)利用了这种多普勒频移比普通脉冲雷达增加了可见度。MTI的改善因子是MTI系统的一个质量因数,它是一个功率比,定义为I=R_O/R_I,式中:R_O与R_I是对所有目标速度取平均值时接收机输出端和输入端目标与杂波之功率比。这个定义适用于MTI系统的杂波衰减和MTI系统的增益随目标速度而引起的变化,因此,它是MTI系统改善目标/杂波比能力的一个量度。     

用于高动态目标探测雷达的相位编码脉冲压缩技术

为避免多普勒频移对相位编码信号脉冲压缩处理的影响,提出了利用已知脉冲编码序列对回波信号进行逐符号共轭点乘的脉冲压缩方法,将对齐的回波信号转换为单频信号,并利用傅里叶变换实现信号能量的积累。理论分析与计算机仿真表明,多普勒频移对脉冲压缩性能无影响。该方法适合于应用到对高动态目标进行探测的雷达系统中。     

测量飞行体上天线方向图的新方法

本文主要研究大型飞行体上天线方向图的测量,解决了如下三个问题:(1)模型测量中电导率不能随缩比而变化,本文给出了由此引起之测量误差的数量范围。(2)提出了“局部编尺”法这种实际测量方法,通过选择合适尺寸的局部飞行体,以保证测试误差在允许的范围之内。(3)提出了“测量计算”法,即把天线装在很小的矩形板上测出实验数据,通过分析找出理想方向图,再用几何绕射理论就可算出实际飞行体上的实际方向图,这种方法可作为天线测量的一个重要方向。如灵活使用这两种方法来测大型飞行体上任意位置处平装或接近平装的线极化天线的两个主平面天线方向图,其误差小于0.5分贝,其经济效益是非常高的。     

利用数字技术对距离门动目标显示雷达进行控制

一、引言动目标显示(MTI)雷达是一种脉冲雷达系统,它是利用动目标的多卜勒频移来区分固定目标和运动目标的。用脉冲雷达代替连续波雷达时,当从固定目标返回的回波比动目标返回的回波强30db的情况下,仍能检测出动目标。任何一个相对于雷达站具有径向速度的动目标,在它返回的信号中具有的频移由下式给出:     

星载统一测控载波跟踪环相位噪声分析

为了保证测速和测距精度,有效手段之一是在星载统一测控应答机上采用嵌套环路结构的载波跟踪环完成相干载波提取。由于利用了相干本振补偿多普勒频移,必须考虑输入相位噪声对本振相位噪声的影响。为了准确预测环路输出相位噪声性能,对环路中各部件贡献的相位噪声进行了分析。针对不同噪声源,运用信号流图的分析方法建立了对应的环路相位噪声模型,通过仿真计算得到了不同输入信号功率条件下的环路输出相位噪声功率谱,与实际电路的测试结果对比,证明了该环路相位噪声模型的准确性。应用该模型能提高环路设计的准确性和效率。     

基于DSP+FPGA的扩频接收机快捕技术

提出一种在接收信号具有显著的多普勒频移的不确定性条件下,采用全数字的、适宜于扩频码和载波快速同步的新型扩频接收机结构。该接收机能在极短时间内建立快速同步,有效地实现实时突发通信。     

基于跳频图案补偿的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪技术

DS/FH混合扩频测控系统的中频信号携带有多普勒频 率捷变 成分,这使载波跟踪环路不断切换到频率阶跃的响应状态,从而导致跟踪精度下降甚至环路 失锁。为此,提出一种基于跳频图案辅助的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪方法,通过预 知的跳 频图案和当前的载体速度测量值估计出下一个跳频点引入的多普勒捷变量,并将其及时补偿 到跟踪环路的NCO调整量中。Simulink建模仿真证实了该方法的有效性,在一定的跳频图案 时间同步误差范围内,能达到的测量精度与非跳频系统相当。     

外弹道测量多测速元数据融合同步修正方法

采用数据融合算法完成高精度外弹道测量对各测元时间同步有着严格的技术要求。在分析时间不同步对融合弹道测速精度的影响基础上,分析了引起无线电测速时间不同步的因素,并构建了有效的数学修正模型。针对融合弹道速度异常超差现象,依据对测速误差理论模型公式和无线电测速原理分析结果,提出基于各测量设备测速数据解算模型的积分点移位和传播延迟修正模型算法,并应用于潜射弹的数据融合同步修正。工程应用结果表明,融合弹道偏差优于0.04 m/s,较修正前精度提高了4倍以上。由于陆基无线电测量系统的测距、测角具有类似的时间不同步特征,因此该模型也可作为多测元融合弹道解算过程中的一般方法推广使用。     

多普勒雷达的短期稳定度:要求、测量和技术

短期频率稳定度是影响多普勒雷达分辨力和作用距离的主要参数。本文叙述工作于恶劣的振动和声响环境中的典型航空多普勒雷达系统和电路要求。由于多普达雷达用窄频带接收机检测比杂乱回波还弱的目标的多普勒频移回波,这就使它具有对短期稳定度有要求的特点。系统短期稳定度的要求由以下两点确定: ①目标回波线宽直接影响灵敏度和速度分辨力;它决定了最小的可用的滤波器带宽。②在杂乱回波上出现的发射机和接收机本机振荡器噪声边带决定了最大可能的副杂乱回波能见度。多普勒雷达短期稳定度是按线宽和频谱规定的。根据系统的要求推导了对振荡器和晶体的要求。本文叙述了在静止的和环境条件下线宽和频谱纯度的测量,并且研究了石英晶体的振动特性。     

运用分频段希尔伯特黄变换进行多分量信号的频散分析

将分频段希尔伯特黄变换应用于多分量信号的频散分析中。首先,利用带通滤波器和 经验模态分解相结合,成功实现了经验模态频率分解,并准确提取了经验频率模态函数;然 后,使用该方法准确地获取了多分量含噪信号的时频能量谱和时频相位谱;最后,基于同步 相差和异步相差算法,精确绘制了原信号的相速度频散分析曲线。数值试验表明,该算法拥 有较高的时频分辨能力和良好的抗噪性能,对于复杂且信噪比较低的信号,能获得比传统希 尔伯特黄变换更准确的频散分析结果。     

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FPGA的宽动态范围DPSK解调器设计

为了解决大多普勒频移、猝发通信条件下传统接收机结构复杂的问题,设计并实现了一 种基于FPGA实现的宽动态范围全数字DPSK基带接收机。采用1 bit A/D带通采样技术和差分 检测技术,在最大40 kHz多普勒频移条件下实现了70 dB动态范围。该技术已用于 某低成本毫米波数据通信系统中,实现了码速率为10 Mbit/s、动态范围大于70 dB的D PSK信号解调,系统误比特率为10-6。     

用频谱分析方法实现多音并行HF MODEM

探讨了多音并行ＨＦ ＭＯＤＥＭ的原理，采用频谱分析的方法实现全数字化多音并行ＨＦ ＭＯＤＥＭ，其中解调、同步和多普勒频移补偿都是通过ＦＦＴ来完成。本方案已经在计算机上模拟实现。     

动态星间链路分析及其STK/Matlab实现

为了动态分析星间链路,提出了一种用来精确计算星间链路的距离“交点”模型,利用该模 型可以 使星间链路距离的误差仅为米级。在此基础上建立多普勒频移和链路预算动态分析模型,并 以STK(Satellite Tool Kit)/Matlab接口实现。最后以24/3/2构型Walker星座为例仿真 ,得到多普勒频移及其变化率、载温比、门限余量等系统设计所必需的多组参数。     

星历和星钟参数辅助精度对AGPS接收机捕获性能的影响

根据辅助型接收机能从 辅助网络获取导航电文的特点,提出了一种精简星历和卫星时钟参数辅助算法。基于MS-bas ed方式,对比分析了全参数辅助、精简参数辅助、截短参数辅助以及历书辅助模式下的多普 勒偏差和无线通信网络所需传输的信息量。仿真和实验结果表明,截短的星历和星钟参数辅 助同样能很快定位捕获时刻的多普勒频移,额外频移误差增加不足1 Hz,辅助数据量却 减少了1.55倍。     

星载AIS接收系统设计及关键技术

针对星载AIS(船舶自动识别系统)接收系统覆盖范围广、运动速度快等特点,提出了三种实 现信号有效接收的总体方案。采用盲分离阵列信号处理方法、非线性测频和非相干解调方法 解决了星载AIS接收系统中面临的信号碰撞、多普勒频移信号解调等关键技术问题,仿真和 外场实验验证了方案的有效性和可行性。     

一种瞬时测频改进算法

在保持实时测量的基础上对传统的短时傅里叶变换（STFT）测频算法加以改进,采用了基 于多相结构的短时测频算法和CZT算法,大大缩短了瞬时测频的运算时间,提高了测频精度 ,减少了运算资源,更加利于工程实现。