基于FPGA的脉冲压缩雷达目标模拟器设计

目标模拟器在雷达的研制生产过程中具有重要的意义,不仅能加快项目开发进度,还 能降低研制和实验费用。介绍的模拟器主要是针对脉冲压缩雷达而设计,该模拟器通过对雷 达回波中频信号模拟,利用FPGA技术实现,具有设计简单、使用方便、成本低等特点。首先 根据系统要求建立了二相码脉冲压缩雷达目标回波信号的数学模型,利用辛克函数模拟雷达 天线扫描状态;然后给出了基于FPGA的设计解决方案以及主要模块的实现方法;最后给出了 设计可行的结论,同时指出了今后将改进的地方。     

多站制CW雷达目标动态模拟器设计

针对多站制连续波（CW）雷达工作特点,设计了一种CW雷达目标动态模拟器,满足多站连续 波测 量系统动态模拟联试的需求。采用高性能CPCI工控机作为模拟器硬件平台,信号处理单元 以CPCI板卡为载体,模拟控制信息依据弹道数据生成。模拟器通过控制测距信号的时间延迟 ,实现目标距离变化的模拟;通过载波频移控制,实现目标速度的模拟;通过数控衰减器控 制模拟信号的幅度,实现目标信号强弱的模拟。通过多站制测量系统动态模拟联试,验证了 模拟器的有效性和距离与速度的相关性。     

船载雷达目标模拟器的航路设计

针对船载雷达的特殊性，分动态和静态两种情况对目标模拟器的各种航路进行了设计，并对一些特殊航路的设计作了详细介绍。     

三频段准连续波雷达信号目标检测性能分析

准连续波雷达是一种低截获概率雷达,结合了脉冲雷达收发隔离和连续波雷达截获概率低的优点,但其检测性能的优劣很大程度依赖于信号形式,普通的编码信号和线性调频信号已经不能满足其对目标探测的要求。为解决这个问题,设计了一种三频段信号和与之相应的收发系统,对系统结构及三频段信号的参数选择原则、目标检测原理、模糊函数、抗近距离盲区性能做了详细分析,并指出了三频段信号相对于相位编码信号和分时发射信号的优势所在,最后通过仿真证明,将三频段信号应用于准连续波体制雷达中时能准确探测目标,得到目标的各个参数并且能有效消除近距离盲区。     

动态目标信号模拟器的设计及实现

为满足地面测控设备联试、功能检查和训练需要,研制了一种能模拟运动目标转发信号、方便而廉价的模拟器.根据测控设备的测距测速原理,阐述了利用延迟测距音实现距离模拟、在转发载波及测距音上加多普勒频偏实现速度模拟的方法,在以PCI总线和在线可编程门阵列(FPGA)为架构平台的信号处理分机中,实现对转发信号的解调、延迟、加多普勒、调制转发.最后对实际试验结果进行了评估,表明经过改进方法后,模拟器可以减小模拟误差,可在实际中使用.     

组网红外/雷达协同间歇式目标跟踪

为进一步提高组网火控雷达间歇跟踪系统性能,提出了基于组网的红外/雷达协同 间歇跟踪方法。该方法利用红外/雷达进行协同间歇跟踪,通过数据拟合对连续红外数据与 间歇雷达数据进行时间配准,并对配准后的数据进行压缩,然后采用集中式序贯滤波融合算 法对异类间歇数据进行融合,形成连续的目标跟踪航迹。仿真结果表明,与组网火控雷达间 歇跟踪相比,该方法能够得到更高的低截获性能。     

基于SHARC的多功能雷达模拟器的设计与实现

ADSP21060是AD公司生产的一种高性能的32位浮点DSP芯片，在雷达模拟系统实时性要求高时，可基于ADSP21060来实现雷达模拟器。本文介绍了ADSP21060的性能，给出了雷达模拟器系统实现的系统原理图和硬件框图及软件流程。该雷达模拟器采用PC机和DSP组合的结构，用软硬件相结合的方法，ADSP21060完成实时运算，最终产生满足要求的视频信号。     

调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述

泄漏信号的抑制技术是提高调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）雷达系统整体性能的关键点,一直受到业界以及学术界的广泛关注。综述了FMCW雷达泄漏信号抑制技术在国内外的发展历程及现状;分析了解决FMCW雷达中信号泄漏问题的关键技术,可归纳为基于收发天线控制的隔离技术、基于收发通道的对消技术以及基于现代信号处理的泄漏抑制技术,并详细讨论了各技术的原理、实际应用、优缺点;最后给出了FMCW雷达泄漏信号抑制技术研究的建议。     

用于步进频连续波雷达旁瓣抑制的自适应CLEAN技术

为了解决步进频连续波雷达中的强目标距离旁瓣掩盖弱小目标问题,对步进频自适应脉压算法(SFCW-RMSMIL)进行修正,并联合修正SFCW-RMSMIL算法和CLEAN技术,提出了一种新的自适应CLEAN算法（A-CLEAN）。该算法解决了弱小目标能量严重压制问题,同时还能精确估计各目标的幅度和位置,提高了雷达对弱小目标的检测能力。最后利用仿真数据、实测数据以及蒙特卡洛实验验证了新提出的A-CLEAN算法的有效性和实用性。     

跟踪雷达风动误差的形成及校正方法

介绍了跟踪雷达风动误差的形成机理,分析了风动误差对坐标跟踪系统的影响,提出了利用校正电路减小测量误差提高跟踪精度的方法。     

一种改进的机载多普勒雷达目标跟踪算法

针对传统的基于多普勒雷达量测转换的目标跟踪算法只适用于静止雷达的问题,将该算法推广至机载多普勒雷达。在每个递推周期里,首先将机载导航数据转换到东北天坐标系中;然后,将距离量测转换成东北天系下的位置伪量测,由此完成对目标的位置滤波;最后,联合目标位置滤波值及多普勒量测对目标进行运动状态滤波,由此得到目标的位置最终估计值。仿真实验结果表明,改进后算法的跟踪精度优于传统的多普勒雷达目标跟踪算法。     

面向卫星导航信号的外辐射源雷达软件化模拟器设计

面向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号的外辐射源雷达,是一种利用环境中GNSS信号作为非合作照射源进行探测的雷达。为满足基于GNSS信号的外辐射源雷达系统仿真和信号处理算法设计评估的需要,通过对该雷达系统组成与工作原理的分析,完成了面向GNSS信号的外辐射源雷达软件化信号模拟器的设计与实现。给定仿真场景下软件化模拟器输出信号处理和分析的结果验证了该模拟器可根据输入参数与模型正确完成信号仿真。     

带多普勒量测的序贯SCKF雷达目标跟踪算法

为提高非线性观测条件下雷达目标的跟踪性能,将序贯处理方法引入均方根容积卡尔曼滤波（SCKF）,提出一种带多普勒量测的序贯均方根容积卡尔曼滤波（SSCKF-D）雷达目标跟踪算法,该算法通过建立伪量测去除径向距离和径向速度量测误差方差之间的相关性。基于SCKF算法,按照量测精确度的高低顺序对方位角、俯仰角、径向距离和伪量测序贯处理。Monte Carlo仿真表明,与SCKF和带多普勒量测的均方根容积卡尔曼滤波（SCKF-D）算法相比,SSCKF-D算法跟踪精度更高,较后者提高20%以上,收敛速度更快,更适用于空间目标跟踪。     

C波段超小型化连续波应答机的设计

介绍一种新研制的C波段超小型化连续波应答机的设计，它采用了高稳定度声表面波振荡器、宽带AGC中频放大器和数字化锁相环等关键技术。应答机体积小、重量轻、性能稳定，生产性较好。     

一种低复杂度信道模拟器的设计

针对TD-LTE射频一致性测试系统专项的需求及通用信道模拟器设计周期长、复杂度高的现状,研究了影响无线信道特性的路径损耗、阴影衰落、多径多普勒效应和高斯白噪声等因素,并相应提出了一种新的计算正余弦函数方法和高斯白噪声产生方法。通过信道理论建模、Matlab链路搭建进行模型优化分析以及基于Xilinx公司Virtex-6芯片的模型FPGA实现,得到了一种简单有效的信道模拟器。实验表明,用TD-LTE基带信号作为激励,该信道冲激响应与Matlab理论值误差在2‰之内,且模型不涉及SCM、WINNER等模型天线方向图、多链路等高复杂度模块,说明该信道模拟器具有简便性和可靠性。     

采用锁频环和锁相环联合捕获的载波跟踪

针对传统锁频环-锁相环跟踪算法中环路状态转换过渡中出现频率阶跃的问题,提出了一种采用锁频环和锁相环联合捕获的方式替代单一锁频环进行捕获的改进算法,同时对环路状态转换的门限进行了推导。仿真结果表明,改进的算法在转换过程中更加平稳,环路性能得到了优化。在信噪比为-10 dB且存在加加速度时跟踪环路在转换时没有出现频率阶跃,达到了设计目的。     

多源置信综合的雷达与ESM协同跟踪方法

跟踪空间邻近目标时,仅依靠运动学信息不足以实现可靠的数据关联,而基于动目标指示器（Moving Target Indicator,MTI）雷达和电子支援措施（Electronic Support Measurement,ESM）的多源异类传感器数据融合可以通过提升数据关联性能达到改善跟踪性能的目的。通过构建基于五种成比例再分配规则（Five Proportional Conflict Redistribution Rules,PCR5）置信度量的数据关联策略,将目标运动学信息和属性信息结合做多特征推理,解决异类传感器数据的不确定性和不一致性;利用Dempster-Shafer（DS）证据理论方法进行属性融合更新,完成属性信息在时间序列上的相干积累,实现空间邻近目标的可靠跟踪。该方法从数据关联和状态估计两方面联合进行改进,通过引入属性信息提升数据关联的正确性,从而提升跟踪性能,实现多源异类信息下的协同跟踪。仿真表明,相比于仅雷达跟踪、雷达和ESM序惯跟踪等方案,该方法可有效提升跟踪精度和关联性能。