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AM-FM算子分解方法在滚动轴承故障诊断中的应用
1
作者 黄武 郑近德 +2 位作者 童靳于 潘海洋 刘庆运 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1257-1265,共9页
基于算子的零空间追踪算法能够实现复杂信号的自适应分解,其关键在于信号模型的构造与求解。通过定义一种新的可完全消除调幅调频信号的调幅调频算子(AFO),进一步建立了一种基于AFO的信号分解新模型。为了提高参数对信号分解的鲁棒性,... 基于算子的零空间追踪算法能够实现复杂信号的自适应分解,其关键在于信号模型的构造与求解。通过定义一种新的可完全消除调幅调频信号的调幅调频算子(AFO),进一步建立了一种基于AFO的信号分解新模型。为了提高参数对信号分解的鲁棒性,将非参数正则化(NPR)方法用于解决上述模型的约束优化问题,提出了一种基于NPR的自适应信号分解方法——NPR-AFO。论文将NPR-AFO方法引入到机械故障诊断中,并通过仿真和滚动轴承局部故障实测数据分析,与现有的其他分解方法进行了对比。结果表明:所提方法不仅可以有效的提取故障特征,而且状态故障特征更加明显。 展开更多
关键词 经验模态分解 零空间算子 调幅调频信号 故障诊断 非参数正则化
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基于光电锁相环的高线性FMCW激光雷达频率调谐技术 被引量：1
2
作者 吴子涵 袁国慧 +2 位作者 赵浩浩 孙亮 王卓然 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期110-121,共12页
搭建了可调谐半导体激光器扫频非线性校正系统,研究了锯齿波调制下半导体激光器的扫频非线性特性,将光电锁相环技术引入调频连续波光源系统中,提出在预失真校正电流基础上采用光电锁相环的方法来克服扫频非线性,以防止大范围扫频非线性... 搭建了可调谐半导体激光器扫频非线性校正系统,研究了锯齿波调制下半导体激光器的扫频非线性特性,将光电锁相环技术引入调频连续波光源系统中,提出在预失真校正电流基础上采用光电锁相环的方法来克服扫频非线性,以防止大范围扫频非线性频差导致的失锁现象。基于调频连续波激光测距实验,验证光频线性化的效果,并分析了扫频非线性对精确距离测量的影响。实验结果表明,经过非线性校正后,激光器输出光频与理想线性光频差的均方根误差缩小到23.7 MHz(减小为校正前的1/219),残余非线性仅余0.0339%,1-r2的数量级达到10-7,测距实验中得到的目标厚度误差在不同测量距离下在0.05 mm~0.15 mm之间变化,表明非线性校正取得了良好的效果。 展开更多
关键词 调频连续波 半导体激光器 锯齿波调制 扫频非线性校正 光电锁相环
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利用匹配滤波的调频连续波激光测距技术研究 被引量：1
3
作者 张鹏 封治华 +5 位作者 张鹏飞 赵渊明 阮友田 韩文杰 张辉 康朝阳 《激光技术》 北大核心 2025年第1期53-61,共9页
基于差频解算的调频连续波激光测距技术存在测量距离短、易受噪声干扰、受非线性调频影响大的问题。为了在相同机制条件下解决此问题,提出了基于匹配滤波的调频连续波激光测距方法,改进相干探测光路,加入信号反转单元和信号共轭单元,将... 基于差频解算的调频连续波激光测距技术存在测量距离短、易受噪声干扰、受非线性调频影响大的问题。为了在相同机制条件下解决此问题,提出了基于匹配滤波的调频连续波激光测距方法,改进相干探测光路,加入信号反转单元和信号共轭单元,将混频器换成卷积器,同时满足系统响应与发射波形匹配,并进行了相关仿真实验。结果表明,相比差频解算方法,匹配滤波方法可实现两倍于差频解算方法的测距范围,信噪比提高了9.5 dB,在非线性调频误差为19.8 MHz、198 MHz和396 MHz条件下均能得到较高分辨率的距离谱,表现出较好的抵抗非线性调频的能力。此研究可为该领域的科研工作者提供技术指导和新的思路。 展开更多
关键词 激光技术 调频连续波 匹配滤波 激光测距 信噪比 非线性
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OFD-NLFM雷达信号的优化设计及射频隐身性能分析 被引量：9
4
作者 付银娟 李勇 +1 位作者 黄琼丹 张昆辉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2209-2214,共6页
具有高主副瓣比的雷达信号可以降低无源探测系统的截获概率,从而具有一定的射频隐身特性。利用窗函数反求法设计了非线性调频信号,并利用组合窗法优化非线性调频信号,分析信号的自相关主副瓣比和主瓣宽度。由于多输入多输出雷达具备较... 具有高主副瓣比的雷达信号可以降低无源探测系统的截获概率,从而具有一定的射频隐身特性。利用窗函数反求法设计了非线性调频信号,并利用组合窗法优化非线性调频信号,分析信号的自相关主副瓣比和主瓣宽度。由于多输入多输出雷达具备较好的射频隐身能力,基于单一窗和组合窗设计了正交频分非线性调频信号,给出了不同类型、不同组合系数时信号的自相关主副瓣比、主瓣宽度及互相关峰值电平。研究表明,正交频分非线性调频信号具备较强的射频隐身能力,有较广泛的应用前景。 展开更多
关键词 射频隐身 非线性调频 组合窗 正交频分非线性调频 主副瓣比
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对LFM信号的几种干扰样式比较 被引量：6
5
作者 周青松 刘春泉 +1 位作者 张剑云 海磊 《现代防御技术》 北大核心 2008年第5期153-156,共4页
LFM信号具有很强的抗干扰能力,常规干扰很难对它产生干扰效果。研究分析了预加重调频干扰和混沌调频干扰,推导了这几种干扰样式的干扰算法,通过仿真验证2种干扰样式的可行性,并与常规干扰样式进行对比,发现预加重调频干扰和混沌调频干... LFM信号具有很强的抗干扰能力,常规干扰很难对它产生干扰效果。研究分析了预加重调频干扰和混沌调频干扰,推导了这几种干扰样式的干扰算法,通过仿真验证2种干扰样式的可行性,并与常规干扰样式进行对比,发现预加重调频干扰和混沌调频干扰具有很好的干扰效果。 展开更多
关键词 线性调频 混沌调频干扰 预加重调频干扰 常规噪声干扰
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FM／CW激光雷达发射功率的研究 被引量：4
6
作者 邓陈 赵继广 +1 位作者 杜小平 陈辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期304-307,共4页
介绍了基于连续波调制的激光雷达探测原理;通过分析激光传输的能量转换过程,按照激光器光强调制输出、空间传输与目标反射、光电探测器接收和电混频过程建立了FM/CW激光雷达方程;基于系统的探测概率、虚警概率和信噪比的关系确定了发射... 介绍了基于连续波调制的激光雷达探测原理;通过分析激光传输的能量转换过程,按照激光器光强调制输出、空间传输与目标反射、光电探测器接收和电混频过程建立了FM/CW激光雷达方程;基于系统的探测概率、虚警概率和信噪比的关系确定了发射功率的表达式,得到了影响发射功率的主要因素;在满足系统器件参数和应用背景下对发射功率进行了仿真,并分析了混频效率和调制深度对发射功率的影响。仿真结果表明:通过提高混频效率和调制深度可以降低系统对发射功率的要求,能够尽可能地实现系统最优化,较好地解决了激光雷达设计时对激光器发射功率确定的问题。 展开更多
关键词 发射功率 fm/CW激光雷达 调制深度 混频效率
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短程宽带FMCW雷达信号非线性校正方法研究 被引量：6
7
作者 齐艳丽 赖涛 +2 位作者 赵拥军 靳科 杨静 《信号处理》 CSCD 北大核心 2016年第5期590-597,共8页
调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有重量轻、截获概率低、高分辨率成像等优点,但其发展受到限制的一个重要因素是发射信号中存在的非线性误差。本文针对一部X波段4.8... 调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有重量轻、截获概率低、高分辨率成像等优点,但其发展受到限制的一个重要因素是发射信号中存在的非线性误差。本文针对一部X波段4.8 GHz带宽短程调频连续波成像雷达系统中非线性误差较大的问题,提出了一种基于高阶模糊函数(High-order Ambiguity Function,HAF)和重采样的非线性误差校正方法。该方法结合压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)的频率电压特性将非线性差频信号拟合为多项式相位信号(Polynomial Phase Signals,PPS),利用HAF对多项式相位系数进行估计,并利用插值完成非线性误差校正。仿真和实测数据处理结果表明,该方法能准确有效地校正FMCW系统中的非线性误差,且工程适用性强。 展开更多
关键词 宽带 调频连续波 高阶模糊函数 重采样 非线性 插值 校正
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采用IMEA算法优化LFMCW雷达的调频特性 被引量：2
8
作者 阎高伟 谢刚 谢克明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第7期223-226,共4页
线性调频雷达物位计的调频特性直接影响着系统的距离分辨力和信噪比,通过提取零差拍信号的频谱特征,构造衡量调频线性度的评价函数,利用免疫思维进化算法对调频电压曲线分段端点进行寻优,获得非线性的调频电压曲线,来校正压控振荡器的... 线性调频雷达物位计的调频特性直接影响着系统的距离分辨力和信噪比,通过提取零差拍信号的频谱特征,构造衡量调频线性度的评价函数,利用免疫思维进化算法对调频电压曲线分段端点进行寻优,获得非线性的调频电压曲线,来校正压控振荡器的非线性,优化系统的调频特性。实验结果表明,该方法具有良好的效果,在不增加任何硬件设备的基础上,可显著提高系统的调频线性度和信噪比。 展开更多
关键词 免疫思维进化算法 LfmCW雷达 压控振荡器 频谱分析 调频非线性
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用投影滤波滤除伪码体制引信中的AM-FM干扰 被引量：2
9
作者 刘己斌 刘顺利 赵惠昌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期434-437,共4页
在介绍正交投影滤波基本原理的基础上,具体分析在伪码体制引信中采用投影滤波滤除AM-FM干扰信号的方法,并对各种情况进行仿真分析,最后详细推导投影滤波后相关器的输出SNR。结果表明,用投影滤波方法既能有效地滤除伪码体制引信中的FM干... 在介绍正交投影滤波基本原理的基础上,具体分析在伪码体制引信中采用投影滤波滤除AM-FM干扰信号的方法,并对各种情况进行仿真分析,最后详细推导投影滤波后相关器的输出SNR。结果表明,用投影滤波方法既能有效地滤除伪码体制引信中的FM干扰,也能很好地滤除AM-FM干扰,从而有效提高相关器的输出SNR,而且不会导致接收端所期望的伪码的失真,但干扰参数的估计误差对滤除AM-FM干扰的影响较大。 展开更多
关键词 伪码 投影滤波 AM fm SNR 引信
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一种FMCW雷达线性度校正方法 被引量：4
10
作者 曲长文 王颖 +1 位作者 周强 陈波涛 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第8期55-57,共3页
线性调频连续波(LFMCW)是雷达系统中常用的一种信号形式,调频信号调频线性度是衡量信号质量的一项重要指标。分析了线性调频连续波雷达的调频非线性对距离分辨率的影响,提出使用分段线性拟合的方法估计调频信号的线性度,并对非线性进行... 线性调频连续波(LFMCW)是雷达系统中常用的一种信号形式,调频信号调频线性度是衡量信号质量的一项重要指标。分析了线性调频连续波雷达的调频非线性对距离分辨率的影响,提出使用分段线性拟合的方法估计调频信号的线性度,并对非线性进行校正。仿真结果表明校正后距离分辨率及测距精度都极大的提高。 展开更多
关键词 线性调频连续波雷达 非线性 线性度 距离分辨率
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基于多符号检测和Turbo乘积码的PCM/FM遥测系统性能 被引量：3
11
作者 王莉 袁福 +1 位作者 向良军 郑林华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第12期3482-3485,共4页
多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术联合应用可以大幅提高脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统性能。针对MSD算法计算复杂度高的问题提出了一种改进的MSD算法,可以有效降低计算复杂度;在TPC的传统Chase译码算法中通过简化软输入信息... 多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术联合应用可以大幅提高脉冲编码调制/调频(PCM/FM)遥测系统性能。针对MSD算法计算复杂度高的问题提出了一种改进的MSD算法,可以有效降低计算复杂度;在TPC的传统Chase译码算法中通过简化软输入信息计算可以降低系统存储量。仿真结果表明,改进方法和传统的两种技术联合使用相比,虽然损失了约1.7 dB解调增益,但仍提高PCM/FM信号解调性能约8 dB,且算法复杂度低,存储量小,更适合硬件实现。 展开更多
关键词 脉冲编码调制 调频 多符号检测 TURBO乘积码 Chase译码 低复杂度 低系统存储量
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基于FM-AM转换的伪码调相-载波调频复合引信信号的脉内特征提取研究 被引量：2
12
作者 李明孜 赵惠昌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期113-117,共5页
伪码调相和载波调频复合信号因具有好的距离、速度分辨率和测速测距精度,所以广泛应用在雷达和引信中。在电子对抗中为了实施欺骗性干扰,必须有效地提取复合信号的参数特征,为此本文研究了FM-AM转换时频分析的理论及其实现方法,并利用... 伪码调相和载波调频复合信号因具有好的距离、速度分辨率和测速测距精度,所以广泛应用在雷达和引信中。在电子对抗中为了实施欺骗性干扰,必须有效地提取复合信号的参数特征,为此本文研究了FM-AM转换时频分析的理论及其实现方法,并利用该方法对伪码调相-载波调频复合信号进行了脉内特征分析。具体包括伪码调相正弦载波信号、伪码调相复合正弦调频信号及伪码调相复合线性调频信号。仿真结果表明,在信噪比为5dB时,利用FM-AM转换时频分析技术,不但可以提取载波调频的特征信息,而且能够有效提取伪码的特征信息。 展开更多
关键词 fm-AM转换 伪码调相 正弦调频 线性调频 参数提取
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基于离散双正交傅里叶变换的FMCW雷达测距方法 被引量：3
13
作者 王虹 李兴国 王剑桥 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1372-1376,共5页
针对毫米波调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达调制斜率的非线性带来测距误差问题,提出采用闭环控制与双正交傅里叶变换算法相结合的方法实现高精度测距。该方法首先通过分段降频得到非线性调制FMCW的片段,再用... 针对毫米波调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达调制斜率的非线性带来测距误差问题,提出采用闭环控制与双正交傅里叶变换算法相结合的方法实现高精度测距。该方法首先通过分段降频得到非线性调制FMCW的片段,再用离散双正交傅里叶变换求出各段调制斜率,并按时间顺序排列生成校正曲线,最后用闭环控制进行非线性实时校正。实验结果表明,该方法使信号的调制斜率线性度误差下降到0.27%,测距误差降低了87%。 展开更多
关键词 调频连续波雷达 非线性校正 离散双正交傅里叶变换 调制斜率 测距精度
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基于周期峰值电流的磁轴承转子位移自传感解调方法研究
14
作者 黄飞 张烈平 +2 位作者 钟志贤 刘鹏 韦兰昱 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期326-336,共11页
当前磁轴承自传感转子位移检测技术通常采用电流纹波作为解调信号,但该方法对纹波质量具有较强的依赖性,解析公式较为复杂,且对控制器的采样要求较高。为提高磁轴承自传感转子位移检测精度,基于降压斩波电路,提出一种周期峰值电流解调... 当前磁轴承自传感转子位移检测技术通常采用电流纹波作为解调信号,但该方法对纹波质量具有较强的依赖性,解析公式较为复杂,且对控制器的采样要求较高。为提高磁轴承自传感转子位移检测精度,基于降压斩波电路,提出一种周期峰值电流解调方法。首先对磁轴承的磁极线圈输入高频脉宽调制电压,利用高频脉宽电压的单个电流周期内的峰值电流与线圈电感建立非线性关系式,然后采用Newton-Raphson method对该关系式的非线性数值进行参数迭代,最后将迭代得到的结果与磁轴承的磁极线圈电感公式联立计算出磁轴承转子的位移。仿真和实验证明,磁轴承控制器的动态自传感转子位移实时检测能够有效跟踪电涡流传感器的转子位移检测信号,且两者的位移波动误差小于磁轴承悬浮控制要求的最低误差。在0.8 mm气隙的位移解调实验中,使用不同电压幅值的5~15 kHz高频脉宽调制电压作为磁轴承转子自传感检测信号时,所有检测信号的静态自传感转子位移解调值与电涡流传感器的静态解调位移值误差都在可控范围内,且使用10 kHz的高频脉宽调制电压作为检测信号时,磁轴承的静态自传感位移解调值与电涡流传感器的静态位移解调位移值误差最大值不超过24.7μm,最小为0.9μm。 展开更多
关键词 电磁轴承 自传感 高频脉宽调制 非线性解调
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脉冲噪声下基于NAT函数的LFM信号参数估计 被引量：6
15
作者 金艳 赵大地 姬红兵 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期762-770,共9页
针对传统的线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号参数估计方法在脉冲噪声环境中无法准确提取参数信息的问题,设计了两种非线性幅值变换函数(nonlinear amplitude transformation, NAT),即attenuation-NAT(A-NAT)函数与increa... 针对传统的线性调频(linear frequency modulation, LFM)信号参数估计方法在脉冲噪声环境中无法准确提取参数信息的问题,设计了两种非线性幅值变换函数(nonlinear amplitude transformation, NAT),即attenuation-NAT(A-NAT)函数与increasing bounded-NAT(IB-NAT)函数,推导证明了大幅值脉冲样本经A-NAT或IB-NAT变换后,存在有界的二阶统计量,且LFM信号变换后仅幅值发生变化,相位信息不变。对经过NAT变换后的含噪信号进行吕氏分布(Lv’s distribution, LVD)分析,根据LVD域的峰值坐标即可实现LFM信号的参数估计。由实验结果可知,所提方法无需获取噪声先验信息,在强脉冲噪声条件下,仍可准确提取信号参数信息,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 脉冲噪声 非线性幅值变换 参数估计 线性调频信号
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LFM信号调频非线性测试技术 被引量：2
16
作者 孟宪德 冀振元 王吉滨 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期66-68,73,共4页
表面声波（SAW）器件所产生的大时宽大颁宽的线性调频信号在脉冲压缩雷达、逆合成孔径雷达（ISAR）等设备中得到广泛的应用，其调频线性度对设备性能有着重要的影响，因此测量SAW器件所产生线性调频信号的调频线性度就成为评价该器件性... 表面声波（SAW）器件所产生的大时宽大颁宽的线性调频信号在脉冲压缩雷达、逆合成孔径雷达（ISAR）等设备中得到广泛的应用，其调频线性度对设备性能有着重要的影响，因此测量SAW器件所产生线性调频信号的调频线性度就成为评价该器件性能的关键技术．信号频率是线性调制，其相位就是平方率调制，在调制时间（脉冲宽度）内，信号相位将变化几千个360°，在这么大的测量数据中，使测量精度为几度十分困难．本文利用HP8510B网络分析仪（其洲相精度为0．2°）的高精度和数字信号处理技术，解决了线性调频信号调频非线性的测量问题，并给出了测量结果． 展开更多
关键词 线性调频信号 调频非线性 逆合成孔径雷达
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FM-CW SAR动目标检测算法研究 被引量：3
17
作者 耿淑敏 李星 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第9期120-123,共4页
借鉴发射调频三角波信号构建双通道回波数据的思想,结合DPCA技术,对机载单天线FM-CWSAR动目标检测算法进行深入研究。在常规FM-CWSAR成像过程中可忽略的RVP项,在杂波对消时会引起严重通道相位失配,导致动目标检测失败,因此,在分析FM-CW... 借鉴发射调频三角波信号构建双通道回波数据的思想,结合DPCA技术,对机载单天线FM-CWSAR动目标检测算法进行深入研究。在常规FM-CWSAR成像过程中可忽略的RVP项,在杂波对消时会引起严重通道相位失配,导致动目标检测失败,因此,在分析FM-CWSAR动目标检测原理的同时,重点研究了RVP对动目标检测结果的影响并给出补偿方法。理论推导和仿真实验证实了算法的可行性与正确性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR) 调频连续波(fm-CW) 天线相位中心偏置(DPCA) 单天线 动目标检测
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调频信号FM-AM转换数字解调研究 被引量：1
18
作者 李明孜 高玲 《现代电子技术》 2009年第23期57-60,共4页
研究了FM-AM转换时频分析的理论及其实现方法,利用高斯滤波器设计了调频信号的调制特征分析滤波器组,并以正弦调频和线性调频两类调频信号为例,进行了数字解调分析。仿真结果表明,在信噪比为5 dB时,利用FM-AM转换时频分析技术,可以有效... 研究了FM-AM转换时频分析的理论及其实现方法,利用高斯滤波器设计了调频信号的调制特征分析滤波器组,并以正弦调频和线性调频两类调频信号为例,进行了数字解调分析。仿真结果表明,在信噪比为5 dB时,利用FM-AM转换时频分析技术,可以有效地提取载波调频的特征信息。 展开更多
关键词 fm—AM转换 数字解调 正弦调频 线性调频
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基于改进NCS算法的弹载FMCW SAR大斜视成像方法 被引量：1
19
作者 梁颖 张群 +2 位作者 杨秋 顾福飞 何彦杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1764-1770,共7页
调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)具有体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点,在精确制导领域具有较大的应用潜力。推导分析了弹载FMCW SAR大斜视回波信号波数域表达式... 调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)具有体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点,在精确制导领域具有较大的应用潜力。推导分析了弹载FMCW SAR大斜视回波信号波数域表达式,在成像预处理中,通过引入全时间距离走动校正函数,有效避免了由导弹高速运动及大斜视角观测引起的二次相位误差的产生;在方位向处理中,给出了一种改进的非线性调频变标算法(nonlinear chirp scaling,NCS),补偿了方位空变相位误差,实现了方位向的高精度成像。最后仿真实验验证了理论分析结果及所提成像方法的有效性。 展开更多
关键词 调频连续波 合成孔径雷达 大斜视成像 改进的非线性调频变标
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一种NLFM脉压波形的优化设计方法 被引量：15
20
作者 张良 《现代雷达》 CSCD 1994年第5期27-34,共8页
首先介绍了非线性调频（ＮＬＦＭ）脉压波形设计的一般原理，在此基础上提出了一种优化设计方法。用该方法设计的ＮＬＦＭ波形距离副瓣更低，且能得到调频函数和调相函数关于时间ｔ的显函数形式。最后分析了模拟目标回波经脉压滤波器的... 首先介绍了非线性调频（ＮＬＦＭ）脉压波形设计的一般原理，在此基础上提出了一种优化设计方法。用该方法设计的ＮＬＦＭ波形距离副瓣更低，且能得到调频函数和调相函数关于时间ｔ的显函数形式。最后分析了模拟目标回波经脉压滤波器的处理结果。 展开更多
关键词 脉冲压缩 非线性调频 脉压比(PCR) 峰值旁瓣电平(PSLL).
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