超宽带噪声穿墙雷达成像与实验研究

设计了一个超宽带噪声穿墙雷达样机,工作频率为350 MHz～750 MHz,既能够获得较好的距离分辨率,又能够保证一定的穿透性和作用距离.采用后向投影(BP)算法对接收回波与发射噪声的互相关信号进行相干成像,实现目标信号的空间能量聚焦.实验结果表明该方法对超宽带噪声穿墙雷达行之有效,能够实现墙壁后面目标的隐蔽探测和成像.     

子波变换在超宽带雷达中的应用

介绍了连续子波变换的定义和性质：基于子波变换在时域和频域的良好局部化性质;研究其在宽带信号的相关处理和超宽带雷达目标特征提取两个方面的应用,理论分析和试验结果表明,在超宽带雷达信号处理中,宽带相关处理相当于时间尺度域的匹配滤波,采用连续子波变换从频域采样数据中提取目标散射中心是一种较为鲁棒的方法。     

宽带雷达回波的高频电磁散射快速算法

提出一种将射弹跳射线法和等效边缘电磁流法与线性调频信号雷达信号处理过程相结合的高频电磁散射算法,该算法能够快速准确计算复杂电大尺寸目标的大时宽带宽雷达回波信号.利用宽带雷达回波计算结果,获得了目标的一维距离像和二维ISAR成像,验证了方法的正确性.     

色散特性对毫米波频率步进雷达影响的研究

对影响毫米波频率步进雷达分辨率的主要因素进行了分析。除目标速度以外,为毫米波频率步进雷达提供频率信号的频率源的色散特性也会对雷达分辨率造成恶化影响。微波频段上的色散特性会被搬移到毫米波频段,导致毫米波发射信号和本振信号的初始相位差不为常数,对雷达系统尤其是距离分辨率造成严重影响。仿真结果与实验结果一致。为了抵消色散特性对雷达分辨率的恶化影响,可以通过对色散特性的补偿来实现。色散特性补偿的方法被应用到实现W波段频率步进频率源的设计中,满足了0.45m距离分辨率的要求。     

基于最小平均能耗的天基雷达波形设计

针对多模式远程天基雷达目标跟踪应用背景,以最小平均能量消耗为准则,推导出给定最小作用距离、最大作用距离与跟踪模式数目情况下的不同模式的作用距离范围的最优划分方法以及信号波形主要参数的计算公式,为新型天基雷达的工作模式划分及波形设计提供了一种可行的技术途径;理论分析与仿真计算结果表明了该方法的有效性.     

LFM-CW雷达距离分段欠采样处理方法

提出了一种用于线性调频连续波(LFM-CW)雷达的信号处理新方法。该方法用带通滤波器在频域內实现差拍信号的距离分段,然后用第一距离段所需采样率对每个距离段进行采样和FFT处理。在距离分辨单元数很大时,这种方法可以大大降低LFN-CW雷达对信号处理器的要求。     

超宽带雷达接收机的设计

在分析传统超宽带雷达接收机在多通道数据采集中存在问题的基础上,提出了一种新的超宽带雷达接收机的设计方法。在该方法中,采用小波理论设计频域接收机中关键的频带分割滤波器和多分辨理论的方法进行数据恢复,导出了对实际模拟滤波器频率特性进行补偿的方法。     

超宽带穿墙雷达对人体动目标探测的实验研究

分析超宽带穿墙雷达动目标检测原理,提出一种新的自适应背景相消方法用于抑制强杂波干扰.介绍了超宽带穿墙雷达实验系统,利用该系统对非金属墙壁后人体动目标进行探测实验,并分别针对处于不同运动状态目标的实验数据进行分析.实验结果表明,超宽带穿墙雷达对非金属墙体具有较强的穿透性,对墙后处于径向运动、原地静止、原地体动及切向运动等运动状态的人体目标均具有较好的探测能力,提出的动目标检测算法能够适应复杂环境的应用.     

LFMCW雷达的距离/多普勒处理

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。     

超宽带脉冲穿墙雷达互相关BP成像

根据超宽带脉冲穿墙雷达目标回波信号与发射信号具有较强相关性的特点,提出一种新的互相关后向投影(BP)成像算法,该算法将沿天线合成孔径方向各接收阵元的回波信号与发射信号先进行互相关,将获得的互相关信号再利用BP算法进行相干成像。与回波信号进行直接BP成像相比,该算法具有消除脉冲建立时间对回波延迟时间估计误差的影响,提高目标成像的位置精度;能有效抑制背景噪声,提高图像信噪比。利用时域有限差分(FDTD)方法对穿墙场景进行电磁仿真,通过对成像方法结果的比较,表明互相关BP成像算法在成像位置精度和图像信噪比方面明显优越于直接BP成像算法。     

皮秒光导开关的研制及其应用研究

阐述了光导开关的原理,并研制出GaAs:Cr,InP:Fe光导开关,实验显示了开关对光的响应特性,利用光导开关来探测皮秒光脉冲的波形,并且利用光导开关的原理研制成新型的超宽带雷达实验室模型,实验显示了其脉冲辐射与接收波形。     

UWB在室内高速无线传输中的应用研究

针对室内高速无线传输环境,介绍了超宽带传输新技术。研究了UWB应用于室内无线传输时信号波形设计、调制方式、多址技术、信道特性与系统构成等方面的特点及存在的问题。通过分析比较:采用高斯信号波形,进行脉冲位置调制方式及跳时技术,UWB能够在误码率、系统实现等方面取得较好的性能。     

一种单向介质辐射器的数值模拟

在ＰＣ机上应用扩展虚拟内存技术对一种单向介质辐射器（ＵＤＲ）模型进行了ＦＤＴＤ模拟,求出了远场区辐射方向图,得出的数值结果与实测值较好地吻合;讨论了前后功率流,证明了这是一种仅在正前方有极强辐射的定波束高增益天线原型。该天线适合移动通信的手机天线、防撞雷达、空间功率合成器等特殊应用。     

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的自然现象,受其影响,雷达常常出现如超视距探测等异常特征。该文主要针对如何准确评估蒸发波导环境下雷达的探测能力问题,利用电磁波传播的数值方程并结合雷达接收机理论,构建了雷达探测定量评估的模型和方法。将该方法应用于2003年08月在大连海域的试验数据的分析中,理论分析的结果与雷达实际探测吻合较好,验证了该方法的正确性和实用性。     

等重码构建的多脉冲位置调制UWB通信系统

在已有的单脉冲位置调制的基础上,利用等重码构建了一种多脉冲位置调制的UWB跳时调制方案;并对其AWGN下的信道容量、误码率等性能指标进行了理论分析。数值结果表明,在满足一定的条件下,MPPM能以较低的接收机复杂度在数据容量、误码率等指标上获得比相应的脉冲位置调制及脉冲幅度调制更高的性能,可以作为UWB高速通信应用的一个很好的备选调制方案。     

低信噪比下基于Keystone变换的多目标检测

在脉冲多普勒雷达里,针对低信噪比的多目标数据,该文提出了一种基于Keystone变换的运动补偿方案。利用Keystone变换校正由径向速度引起的线性距离走动,通过对所有脉冲的相干积累来提高信噪比。仿真实验结果表明,基于Keystone变换方法的性能优于传统相参积累的方法。     

星地双基地SAR成像模式分析

通过对星载合成孔径雷达(SAR)的观测几何模型、地面固定接收机的雷达作用距离模型以及双基地SAR雷达方程的分析,推导出星地双基地SAR系统在正侧视和斜视成像模式下的接收波束照射起始点位置和接收天线的水平转动角速度;讨论了相位延时的补偿,给出了补偿因子,以实现在成像过程中校正因接收机固定不动而引起的相位误差,并为下一步进行外场实验奠定了理论基础。     

用于瑞利激光导引星的激光器能量要求与分析

对激光导引星技术的原理进行了阐述,根据测量到的５３２ ｎｍ 波长大气后向散射特性参数,用激光雷达方程计算了瑞利激光导引星对５３２ ｎｍ 波长激光器能量在各高度上的要求     

UWB通信信号的频谱分析

分析了超宽带冲激无线电的脉位调制、通断键控调制和脉冲幅度调制的信号模型。阐述了UWB通信的传输速率高、保密性能好和抗多径衰落强等优点。推导了UWB通信信号的时域和功率谱密度闭式表达式,并对UWB通信信号频谱进行了分析,并对实际UWB通信信号的功率谱密度进行了计算机仿真。