雷达脉冲压缩中相位编码信号旁瓣抑制的研究

雷达脉冲压缩中相位编码信号旁瓣抑制的研究

杨静[1]2007年在《相位编码信号的脉冲压缩及旁瓣抑制》文中提出随着现代武器和现代飞行技术的发展,对雷达的作用距离、分辨力和测量精度等性能指标提出了越来越高的要求。脉冲压缩是现代雷达的一种重要体制,它有效地解决了雷达距离分辨力与平均功率之间的矛盾,并广泛应用于现代雷达中。本文主要介绍和分析了相位编码信号的脉冲压缩及其旁瓣抑制技术。首先从脉冲压缩理论出发,综述了脉冲压缩的特点及其实现方法;接着讨论了相位编码信号的特点,并详细分析了巴克码、m序列、MAC序列和最小旁瓣电平码这几类典型的二相码信号,最后我们采用了线性规划法和迭代加权最小二乘算法来设计旁瓣抑制滤波器以达到相位编码信号的优化副瓣抑制目的,且给出了相应的仿真结果,并对仿真结果进行了比较。最后研究了多目标叠加对脉冲压缩的影响及其处理方法,采用旁瓣抑制技术可以降低近距离大目标对远距离小目标的严重干扰。

李国平[2]2000年在《雷达脉冲压缩中相位编码信号旁瓣抑制的研究》文中认为雷达脉冲压缩是现代雷达广泛应用的一种先进技术,特别是二相编码信号具有近似于图钉的模糊图,而且其脉冲压缩容易实现,因而得到广泛的应用。然而,距离旁瓣限制了二相编码信号脉冲压缩的实际应用。因此,如何更好的抑制距离旁瓣成为二相编码信号脉冲压缩实际应用的关键问题。 本文首先介绍了二相编码信号脉冲压缩旁瓣抑制的国内外现状和发展方向,并归纳了主要的方法。其次介绍了雷达脉冲压缩原理和简单的旁瓣抑制方法。接着阐述了人工神经网络的模式分类能力和学习算法,并展示了它在旁瓣抑制问题上的应用。同时,提出了改进的神经网络学习算法,并获得了更好的实验效果。接下来我们简介小波变换的局部化特性和多尺度分析,提出了将小波变换应用于旁瓣抑制问题的方法,并讨论了一些小波基的实验性能。在此基础上,本文研究了小波神经网络的结构和学习方法,提出了一种类似于Haar小波的小波函数(称之为Pseudo-Haar小波),并探索了利用此小波函数的小波神经网络解决二相编码信号旁瓣抑制问题的方法。最后本文也展望了模糊系统应用于旁瓣抑制问题的可能性。

周素[3]2016年在《超深探地雷达探测系统的分析与研究》文中指出LFM-Barker组合调制信号兼具了线性调频信号与Barker码序列的特点,不仅具有良好的测速测距精度,还具有较好的抗干扰性能。因此,将它运用于发射信号来研究雷达的探测系统意义非凡。本文主要从LFM-Barker组合调制信号的性能分析方面进行了研究,包括以下几个方面:首先,通过对线性调频信号、相位编码信号的频谱、脉冲压缩处理、旁瓣抑制等方面的理论研究,总结其具有的特性,并利用MATLAB仿真对结论加以验证。然后在此基础上,描述了LFM-Barker组合调制信号的构成形式和频谱,总结了该信号具有的特性,比较得出LFM-Barker相对于LFM信号和Barker码优点更加突出,缺点却得到了互补。最后,对LFM-Barker组合调制信号分两次进行了脉冲压缩,得到的结果主旁瓣比较大,非常有利于信号的检测。同时,对雷达回波信号的杂波进行了抑制处理,使目标信号能够很好地被分辨、恢复出来。

蔡凤丽[4]2008年在《相位编码信号脉冲压缩旁瓣抑制技术研究》文中研究说明脉冲压缩是现代雷达广泛应用的一种先进技术,它有效地解决了雷达距离分辨力与平均功率之间的矛盾,并广泛应用于现代雷达中。特别是二相编码信号具有近似于图钉的模糊图,而且其脉冲压缩容易实现,因而得到广泛的应用。然而,距离旁瓣限制了相位编码信号脉冲压缩的实际应用。因此,如何更好的抑制距离旁瓣成为相位编码信号脉冲压缩实际应用的关键问题。本文主要介绍和分析了相位编码信号的脉冲压缩及其旁瓣抑制技术。首先从脉冲压缩基本原理出发,综述了脉冲压缩的特点及其实现方法;讨论了相位编码信号的特点,并详细分析了巴克码、m序列、MAC码等典型的二相码信号,简单介绍了Taylor码、弗兰克码、P3、P4码等多相码,研究了小波神经网络的结构和学习方法,并研究了利用Pseudo-Haar小波函数的小波神经网络解决二相编码信号旁瓣抑制问题的方法。接着采用了线性规划法和迭代加权最小二乘算法来设计旁瓣抑制滤波器以达到相位编码信号的旁瓣抑制目的,用Matlab7.4.0进行了相应的仿真,并对仿真结果进行了比较。研究了多目标叠加对脉冲压缩的影响及其处理方法,发现采用旁瓣抑制技术可以降低多目标之间的严重干扰。并研究了其FPGA实现原理。

黎亮[5]2015年在《基于发射波形设计与自适应接收处理的目标探测技术研究》文中指出随着电路硬件水平的提高和信号处理理论的积累,雷达发射波形设计与自适应接收处理技术已经成为当今雷达领域的研究热点。该技术放开了传统雷达中采用固定发射信号和接收处理形式的限制,充分利用发射波形和接收处理中的自由度改善雷达在复杂环境条件下的目标探测性能。本文研究基于雷达发射波形设计与自适应接收处理的雷达目标探测技术,主要包括以下工作:1.针对使用单个脉冲压缩发射波形条件下,传统匹配滤波处理结果中存在的距离旁瓣影响和发射波形所在频段中存在频域带限干扰的问题,分别设计并化简了基于加权自相关积分旁瓣和频域带限干扰能量的代价函数,提出基于模式搜索算法(PS)和基于子空间牛顿法的优化波形设计方法。针对抑制频域带限干扰和距离旁瓣的联合优化问题,提出了一种基于PS的联合优化波形设计方法。提出的方法在达到同样的优化性能条件下的计算量比现有方法至少低两个数量级。2.针对多基地雷达系统中相位调制正交波形组设计,设计并化简了基于加权自相关、互相关积分旁瓣的代价函数,提出了基于PS和基于频谱通道分配(频分)的两种多波形优化设计方法。在旁瓣抑制范围受限的优化设计中,多波形PS方法的优化效果和计算量均显著优于WeCAN方法;在允许主瓣展宽的优化设计中,多波形频分方法进一步降低了多波形PS方法的计算量,并能达到同等的优化效果。3.针对单脉冲条件下的自适应脉冲压缩(APC)优化处理方法,理论证明了APC的收敛性,提出了多目标条件下APC估计的概率密度函数计算方法以及杂波条件下基于APC估计的检测性能计算方法。理论证明了多种现有的APC算法以及CLEAN算法在每次迭代中使用的估计方法均是贝叶斯线性估计的特例。在此基础上提出了改进的线性贝叶斯迭代估计方法。仿真表明提出的方法在多种类型场景中条件下的估计性能均优于现有APC算法。4.针对相干多脉冲条件下脉间非起伏目标的距离多普勒估计处理效率和性能难以兼顾的问题,提出了改进的快速多脉冲APC。该算法能以现有的快速多脉冲APC的计算量达到近似于多脉冲APC的估计性能。针对相干多脉冲条件下脉间起伏场景的杂波参数估计,从理论上推导了期望最大(EM)估计算法及其多种特例的化简形式,在不损失估计性能的条件下降低了EM算法的计算量。

崔帅[6]2015年在《压缩感知在航海雷达中的应用研究》文中提出随着时间的推移,固态功放、脉冲压缩技术逐渐应用在航海雷达领域。脉冲压缩技术的应用提高了雷达的检测能力,但是经过匹配滤波后的脉冲压缩信号存在时间旁瓣干扰问题。在多目标环境中,脉冲压缩信号的时间旁瓣会淹没邻近弱小目标。随着脉冲压缩信号在雷达系统中的广泛应用,时间旁瓣的抑制问题也随之备受关注。为了解决这一问题,本文研究了基于压缩感知的雷达时间旁瓣抑制方法。另外,雷达图像数据量比较大,存在着传输和存储困难的问题。针对这一问题,本文研究了基于压缩感知的雷达图像压缩方法,并在此基础上提出一种基于背景差分小波变换的压缩感知雷达图像处理方法。本文主要工作有:(1)研究了基于压缩感知的雷达时间旁瓣抑制方法。根据雷达回波的基频信号和基频信号的匹配滤波输出波形的特点,对雷达回波基频信号进行稀疏表示,然后对雷达回波基频信号进行非相干测量得到测量值,最后利用重构算法重构出各个目标的位置。该方法在减少采集数据量的同时,有效地抑制了时间旁瓣,提高了对弱小目标的分辨能力。(2)研究了基于压缩感知的雷达图像压缩方法。为了提高压缩比,首先对雷达图像进行小波变换去除相关性,保留雷达图像的低频系数,只对高频系数进行测量,然后利用重构算法重构出高频系数,最后将重构的高频系数与保留的低频系数进行小波逆变换重构出雷达图像。在此基础上,本文提出了一种基于背景差分和小波变换的压缩感知雷达图像压缩方法。实验表明,本文方法在保证压缩比的同时,能够有效地提高雷达图像的重构质量。

任新涛, 杨宁国, 王志凇[7]2015年在《LFM-M码信号旁瓣抑制技术》文中研究指明为了进一步提高雷达的探测性能,设计了线性调频–二相码(LFM-M)混合调制脉冲压缩信号。采用分类比较的方法,研究了反向传播网络、Elman网络和径向基函数(RBF)网络等3种典型神经网络在其脉冲压缩中的应用,设计了网络的结构,分析了网络的算法。通过仿真和对脉冲压缩输出性能的研究得出,采用RBF神经网络对LFM-M码信号进行脉冲压缩,网络具有较快的收敛速度和较好的数值稳定性,可获得60 d B左右的输出主旁瓣比。

倪崇, 王岩飞, 徐向辉, 周长义, 崔鹏飞[8]2010年在《一种基于改进SVA的SAR旁瓣抑制算法》文中认为针对现有的Spatially Variant Apodization(SVA)算法不能有效抑制旁瓣或损失主瓣能量的问题,该文提出了一种改进的SVA算法.该算法把传统的滤波器从3点扩展到5点,并且根据采样率的不同,设定相应的滤波器参数,得到满足约束优化理论的最优解.改进的SVA算法能够与合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像算法相结合,在距离压缩和方位压缩中,分别利用改进的SVA算法来抑制旁瓣.该算法适用于任意奈奎斯特采样率,既能有效地抑制旁瓣,又能保持主瓣的能量和信号的高分辨率.实验结果表明,与传统的频域加窗方法相比,该方法能够在保持图像高分辨率的前提下,更有效地抑制旁瓣.

参考文献:

[1]. 相位编码信号的脉冲压缩及旁瓣抑制[D]. 杨静. 南京理工大学. 2007

[2]. 雷达脉冲压缩中相位编码信号旁瓣抑制的研究[D]. 李国平. 大连理工大学. 2000

[3]. 超深探地雷达探测系统的分析与研究[D]. 周素. 内蒙古大学. 2016

[4]. 相位编码信号脉冲压缩旁瓣抑制技术研究[D]. 蔡凤丽. 南京理工大学. 2008

[5]. 基于发射波形设计与自适应接收处理的目标探测技术研究[D]. 黎亮. 电子科技大学. 2015

[6]. 压缩感知在航海雷达中的应用研究[D]. 崔帅. 大连海事大学. 2015

[7]. LFM-M码信号旁瓣抑制技术[J]. 任新涛, 杨宁国, 王志凇. 太赫兹科学与电子信息学报. 2015

[8]. 一种基于改进SVA的SAR旁瓣抑制算法[J]. 倪崇, 王岩飞, 徐向辉, 周长义, 崔鹏飞. 中国科学:技术科学. 2010

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