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片上集成FMCW激光雷达研究进展(封面文章·特邀) 被引量:1
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作者 朱精果 袁野 +2 位作者 姜成昊 刘宇 赵政伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1-17,共17页
随着硅基光电子集成技术快速发展,具有测距测速一体、探测精度高、抗干扰能力强的片上集成调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)激光雷达已成为研究热点,并在智能驾驶、航空航天、目标监测和公共安全等领域释放出越来... 随着硅基光电子集成技术快速发展,具有测距测速一体、探测精度高、抗干扰能力强的片上集成调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)激光雷达已成为研究热点,并在智能驾驶、航空航天、目标监测和公共安全等领域释放出越来越大的应用潜力。文中聚焦基于光学相控阵(Optical Phased Array,OPA)的片上集成FMCW激光雷达,介绍了系统工作原理及典型组成,针对国内外研究进展,概述分析了片上集成FMCW激光雷达的发展现状,同时从调频、发射、扫描、探测和处理等角度凝练了主要关键技术,并梳理了片上集成FMCW激光雷达在相关领域的应用前景和典型系统示例。最后,分析并展望了片上集成FMCW激光雷达面临的潜在挑战及发展趋势。 展开更多
关键词 激光雷达 调频连续波 光学相控阵 片上集成
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网格编码调制星座整形相位共轭孪生波方案
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作者 张钰 杜建新 +1 位作者 辛雅洁 王陈 《光通信技术》 北大核心 2024年第6期75-81,共7页
为了进一步提升正交频分复用(OFDM)在密集波分复用(DWDM)光纤通信系统中的表现,提出了一种基于16进制振幅移相键控(16APSK)的多维网格编码调制(TCM)星座整形相位共轭孪生波(PCTW)方案,并设计了一种基于OFDM子载波的多维哈夫曼概率整形(... 为了进一步提升正交频分复用(OFDM)在密集波分复用(DWDM)光纤通信系统中的表现,提出了一种基于16进制振幅移相键控(16APSK)的多维网格编码调制(TCM)星座整形相位共轭孪生波(PCTW)方案,并设计了一种基于OFDM子载波的多维哈夫曼概率整形(PS)方法。通过使用Matlab与OptiSystem构建仿真平台,对比分析了实施星座整形前后的系统性能。仿真实验结果表明:相比于未采用任何星座整形技术的系统,引入多维哈夫曼PS和几何整形策略后系统的频谱效率虽有所下降(减少了0.04),但误符号率显著降低了10.7 dB。 展开更多
关键词 密集波分复用 振幅移相键控 网格编码调制 相位共轭孪生波 概率整形
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随机二相编码连续波雷达的研究 被引量:13
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作者 顾红 刘国岁 +2 位作者 朱晓华 孙光明 孙延波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第12期71-74,共4页
本文对新型噪声雷达即随机二相编码连续波雷达作了系统研究。分析了该雷达波形的概率分布、平均模糊函数以及脉冲压缩后距离旁瓣的概率分布,提出了一种抑制距离旁瓣的统计处理方法,通过多级统计处理后可保证峰值距离旁瓣低于-30d... 本文对新型噪声雷达即随机二相编码连续波雷达作了系统研究。分析了该雷达波形的概率分布、平均模糊函数以及脉冲压缩后距离旁瓣的概率分布,提出了一种抑制距离旁瓣的统计处理方法,通过多级统计处理后可保证峰值距离旁瓣低于-30dB,同时给出了系统参数的设计,并讨论了该噪声雷达的多普勒容限扩展问题,分析表明,该噪声雷达能同时测定远距离和高速目标。 展开更多
关键词 随机二相编码 相位编码调制 连续波雷达
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液晶空间光调制器与相干光波前实时变换 被引量:10
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作者 张健 吴丽莹 刘伯晗 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期124-127,共4页
介绍了一种利用纯相位调制液晶空间光调制器进行波前相位实时变换的方法,可将相干平面波变换成任意期望的波前。该方法采用由伪随机编码产生初始相位矩阵的相位恢复优化算法,从期望的远场衍射图形得到液晶空间光调制器所在衍射面的相位... 介绍了一种利用纯相位调制液晶空间光调制器进行波前相位实时变换的方法,可将相干平面波变换成任意期望的波前。该方法采用由伪随机编码产生初始相位矩阵的相位恢复优化算法,从期望的远场衍射图形得到液晶空间光调制器所在衍射面的相位分布,当单色相干平面波通过液晶空间光调制器时,利用液晶空间光调制器纯相位调制特性复现该相位分布,在远场产生期望的衍射图形。实验验证了上述波前实时变换的可行性。 展开更多
关键词 波前变换 液晶 空间光调制器 相位恢复优化算法 相位伪随机编码
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DDS技术在数字激光相位测距仪中的应用 被引量:9
5
作者 李季 张毅 +2 位作者 戚俊 陈结祥 谢蕾 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期213-217,共5页
本文介绍了直接数字合成(DDS)技术在激光相位测距仪中的应用。使用该技术研制的数字激光相位测距仪具有操作简便、携带方便、性能可靠的特点,测相精度优于千分之一。
关键词 直接数字合成 连续波调制 数字信号处理 DDS 激光相位测距仪
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调频连续波SAR信号分析与成像研究 被引量:23
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作者 梁毅 王虹现 +1 位作者 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期1017-1021,共5页
针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成... 针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,该文对调频连续波SAR回波信号进行了建模,分析了信号的特征,揭示了平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,将去斜接收体制固有的残余视频相位分离成卷积的形式,并在频域完成补偿,给出了适宜于连续波SAR成像处理的改进频率变标算法,相对于原有的频率变标算法,几乎没有增加额外的运算量。最后通过点目标仿真验证了该文分析的正确性和所提算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR) 调频连续波(FMCW)频率变标算法 残余视频相位
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物理层网络编码中连续相位调制信号的非相干多符号检测 被引量:19
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作者 党小宇 刘兆彤 +1 位作者 李宝龙 李强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期877-884,共8页
基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位... 基于连续相位调制(CPM)的物理层网络编码(PNC)由于其高效的吞吐率和频谱利用率特性引起了越来越多的关注。现有关于CPM-PNC检测的研究大多建立在到达中继端的两节点信号载波相位完全同步或相位差已知的基础上。实际应用中,这一载波相位差不可避免,也很难准确估计。针对这一问题,该文提出一种中继端存在未知载波相位差条件下的CPM-PNC非相干多符号检测算法。该算法根据最大似然检测原理,通过观察多个码元来实现中间码元的检测,充分利用了CPM信号的相位记忆特性。仿真结果表明,该文所提出的CPM-PNC非相干多符号检测算法性能优越。而且随着观察窗口长度的增大,其性能显著提高并逐渐趋近最优相干检测性能。在误码率(BER)为410-时,相比于非相干单符号检测,观察窗口长度为5个码元时的CPM-PNC非相干多符号检测有6.7d B的性能增益。 展开更多
关键词 物理层网络编码 连续相位调制 非相干多符号检测
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伪码调相连续波雷达的脉压主旁瓣比数学分析 被引量:4
8
作者 陈金立 顾红 苏卫民 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1203-1209,共7页
研究了伪码(m序列)调相连续波雷达的脉压主旁瓣比随目标多普勒频率变化的关系,并推导了其数学表达式。由于m序列调相连续波雷达在非目标距离门上的脉冲压缩是一种"宽带输入窄带输出的过程",那么脉压旁瓣实部和虚部分别近似服... 研究了伪码(m序列)调相连续波雷达的脉压主旁瓣比随目标多普勒频率变化的关系,并推导了其数学表达式。由于m序列调相连续波雷达在非目标距离门上的脉冲压缩是一种"宽带输入窄带输出的过程",那么脉压旁瓣实部和虚部分别近似服从正态分布,由此可计算出脉压后峰值旁瓣实部和虚部的值,然后给出了脉压输出主旁瓣比的数学表达式。仿真结果表明:当m序列的周期长度p≥31时,由脉压主旁瓣比数学表达式计算得到的数据与仿真得到的数据能很好地吻合。 展开更多
关键词 雷达工程 伪码调相 M序列 脉冲压缩 主旁瓣比
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大误差条件下单频干扰引起的伪码跟踪误差研究 被引量:5
9
作者 瞿智 杨俊 杨建伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期222-228,共7页
单频干扰能够引起较大的伪码跟踪误差,基于小误差条件的跟踪误差分析会失效。在大误差条件下,由于码环鉴相器不再工作在线性区域,利用鉴相器输出的二阶泰勒展开式代替一阶线性化近似,该文给出了单频干扰下伪码跟踪误差的解析表达式。通... 单频干扰能够引起较大的伪码跟踪误差,基于小误差条件的跟踪误差分析会失效。在大误差条件下,由于码环鉴相器不再工作在线性区域,利用鉴相器输出的二阶泰勒展开式代替一阶线性化近似,该文给出了单频干扰下伪码跟踪误差的解析表达式。通过数值分析和仿真实验分析验证了在单频干扰下伪码跟踪误差随干扰起始相位、干扰频率和干信比的变化特性。结果表明:当干扰引起的伪码跟踪误差较大时,基于鉴相器线性化的理论预测的准确性显著下降,而基于鉴相器二阶泰勒近似的理论分析能够准确预测大误差条件下的伪码跟踪误差,在跟踪误差不超过0.34 chip时,理论分析误差不超过20%。 展开更多
关键词 单频干扰 伪码跟踪误差 鉴相器 大误差条件 二阶泰勒展开
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连续相位调制和Turbo乘积码的串行级联系统设计 被引量:5
10
作者 孙锦华 李梦良 吴小钧 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期88-93,共6页
针对Turbo乘积码(TPC)与递归连续相位调制(CPM)级联系统(TPC-RCPM)误码性能差的问题,提出了一种由Turbo乘积码、伪随机交织器和非递归CPM组成的串行级联系统.首先将输入数据进行TPC编码,并对编码序列进行随机交织,然后送至非递归CPM调制... 针对Turbo乘积码(TPC)与递归连续相位调制(CPM)级联系统(TPC-RCPM)误码性能差的问题,提出了一种由Turbo乘积码、伪随机交织器和非递归CPM组成的串行级联系统.首先将输入数据进行TPC编码,并对编码序列进行随机交织,然后送至非递归CPM调制器,经过非递归连续相位编码后与转换矩阵相乘,经无记忆调制器输出映射波形.与其他TPC-CPM系统相比,该系统的调制参数能够灵活调整,可以充分弱化解调器的错误相关性,改善系统的误码性能.仿真结果表明,与TPC-RCPM系统相比,该系统有效地降低了误码率,对于MSK和4CPM信号,在误比特率为10-2~10-5时可以获得约2.2dB和2dB的信噪比增益. 展开更多
关键词 串行级联系统 连续相位调制 TURBO乘积码
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基于多符号分组的CPM软输出非相干检测算法 被引量:3
11
作者 杨友福 刘建伟 +1 位作者 张其善 修春娣 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期113-118,共6页
提出了一种CPM非相干检测算法,以连续多个符号为观测窗计算码字先验概率,以此完成CPM软解调计算操作,算法性能随着观测符号长度增加而提高。给出了非相干接收机结构,利用Walsh基函数扩展方法减少匹配接收计算量。仿真研究了不同CPM调制... 提出了一种CPM非相干检测算法,以连续多个符号为观测窗计算码字先验概率,以此完成CPM软解调计算操作,算法性能随着观测符号长度增加而提高。给出了非相干接收机结构,利用Walsh基函数扩展方法减少匹配接收计算量。仿真研究了不同CPM调制参数下卷积编码CPM系统非相干检测性能,结果表明,提出的非相干检测算法具有很好的顽健性,对于2CPM、4CPM串行级联编码调制,当观测长度为4个符号时,系统性能较单符号非相干检测算法有近6dB增益。 展开更多
关键词 CPM 串行级联编码调制 非相干检测 迭代译码
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基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达 被引量:5
12
作者 贺亚鹏 王克让 +1 位作者 张劲东 朱晓华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期418-423,共6页
该文利用雷达目标空间的稀疏特性,提出了一种基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达。建立了目标信息感知模型,采用压缩感知以低于奈奎斯采样率对目标回波采样,然后从少量的采样数据中提取噪声背景下的目标场景信息。为了提高目标信息... 该文利用雷达目标空间的稀疏特性,提出了一种基于压缩感知的伪随机多相码连续波雷达。建立了目标信息感知模型,采用压缩感知以低于奈奎斯采样率对目标回波采样,然后从少量的采样数据中提取噪声背景下的目标场景信息。为了提高目标信息提取的有效性,采用模拟退火算法对波形进行优化。仿真结果表明了该方法的优越性。 展开更多
关键词 连续波雷达 压缩感知 伪随机多相码 波形优化
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新的四进制CPM调制方案 被引量:3
13
作者 陈颖 张波 杨剑锋 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期497-499,507,共4页
针对连续相位调制解调端过于复杂的问题,提出了一种新的网格编码连续相位调制方案。该方案通过在连续相位调制前对信号进行预编码,消除了采用与QPSK类似的方式对CPM信号进行正交解调时所引入的错误倍增对维特比译码性能的影响。接收端... 针对连续相位调制解调端过于复杂的问题,提出了一种新的网格编码连续相位调制方案。该方案通过在连续相位调制前对信号进行预编码,消除了采用与QPSK类似的方式对CPM信号进行正交解调时所引入的错误倍增对维特比译码性能的影响。接收端先对信号进行正交解调,解调后的结果送入与调制端编码网格相匹配的维特比译码器进行网格译码,恢复出发送的原始数据。仿真结果表明,加入预编码后误比特率为10-5时所需的Eb/N0比不加预编码时减小了1dB。 展开更多
关键词 连续相位调制 预编码 升余弦滤波器 网格编码
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符号交织SCCPM的设计与性能分析 被引量:3
14
作者 孙锦华 吴小钧 向茜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期23-27,61,共6页
串行级联连续相位调制是一类具有较高功率利用率和频谱利用率的恒包络级联编码调制方式.研究了采用符号交织器的串行级联连续相位调制系统.与传统的比特交织方案相比,符号交织串行级联连续相位调制系统在收敛门限上可以获得改善,但错误... 串行级联连续相位调制是一类具有较高功率利用率和频谱利用率的恒包络级联编码调制方式.研究了采用符号交织器的串行级联连续相位调制系统.与传统的比特交织方案相比,符号交织串行级联连续相位调制系统在收敛门限上可以获得改善,但错误平层更高.通过理论分析和仿真得出系统的各个参数,包括外码、迭代次数、交织长度、基带成形脉冲对系统性能的影响,最后得出了符号交织串行级联连续相位调制系统的一些参数设计原则. 展开更多
关键词 连续相位调制 级联码 符号交织 APP译码
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基于调频连续波信号的双基地ISAR成像研究 被引量:7
15
作者 朱仁飞 朱小鹏 张群 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期222-227,共6页
在将调频连续波(FMCW)信号应用于双基地ISAR的成像过程中,针对应用FMCW信号在回波信号中产生距离快时间和方位慢时间耦合项的问题,提出了应用离散多项式相位变换的方法进行组合参量估计,通过估计出的组合参量构造补偿函数对回波信号进... 在将调频连续波(FMCW)信号应用于双基地ISAR的成像过程中,针对应用FMCW信号在回波信号中产生距离快时间和方位慢时间耦合项的问题,提出了应用离散多项式相位变换的方法进行组合参量估计,通过估计出的组合参量构造补偿函数对回波信号进行相位补偿,消除了一次耦合项产生的固定频偏和二次耦合项引起的主瓣展宽,对补偿后的回波信号应用距离多普勒算法可获得清晰的目标二维像,通过仿真表明:所述的补偿算法能有效改善应用FMCW信号而产生的目标像散焦现象,获得聚焦良好的点目标像。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达(ISAR) 双基地雷达(Bi-static radar) 调频连续波(FMCW) 离散多项式相位变换(DPT)
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用于大斜视FMCW-SAR成像的频率变标算法 被引量:3
16
作者 李东 廖桂生 +1 位作者 杨志伟 徐青 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期21-28,共8页
针对现有频率变标算法在斜视角较大情况下失效的问题,提出了一种适合大斜视调频连续波合成孔径雷达成像的频率变标算法.该算法是在引入一个新的剩余视频相位项的基础上,同时考虑了变标时斜视角变化对距离向带宽的影响,有效地克服了在大... 针对现有频率变标算法在斜视角较大情况下失效的问题,提出了一种适合大斜视调频连续波合成孔径雷达成像的频率变标算法.该算法是在引入一个新的剩余视频相位项的基础上,同时考虑了变标时斜视角变化对距离向带宽的影响,有效地克服了在大斜视模式下变标时带来的距离向频谱混叠问题,从而使得频率变标算法能在大斜视模式下得到聚焦良好的成像结果. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 调频连续波 频率变标 大斜视成像 剩余视频相位
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一种新的伪码调相与线性调频组合脉冲压缩信号性能分析研究 被引量:2
17
作者 韩晓玲 李帅 姜秋喜 《现代防御技术》 北大核心 2010年第6期141-146,共6页
介绍了伪码调相与线性调频组合而成的新的脉冲压缩信号,给出了信号的表达式,详细推导了发射信号的模糊函数,分析了其时频域特性。理论和仿真分析表明,这种组合波形在高分辨力、抗干扰、低截获能力等方面都显示出独特的优越性。
关键词 伪码调相 线性调频 模糊函数 分辨力
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Turbo-CPM系统在窄带低信噪比条件下的性能研究 被引量:3
18
作者 赵旦峰 薛睿 肖春丽 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期685-689,共5页
为克服窄带低信噪比系统传统接收机中解调器与译码器之间缺少信息共享的弊端,将迭代检测原理应用到连续相位调制(Turbo-CPM)系统中,提出了一种基于软输入软输出(SISO)算法的迭代检测方法,探讨了Turbo分量码结构、交织深度、迭代次数和... 为克服窄带低信噪比系统传统接收机中解调器与译码器之间缺少信息共享的弊端,将迭代检测原理应用到连续相位调制(Turbo-CPM)系统中,提出了一种基于软输入软输出(SISO)算法的迭代检测方法,探讨了Turbo分量码结构、交织深度、迭代次数和连续相位调制(CPM)指数等主要参数对系统性能的影响,为实际应用中系统参数的选择提供了参考依据。加性高斯白噪声(AWGN)信道下的仿真结果表明:在窄带低信噪比特定条件下,基于Turbo码的八进制部分响应CPM(8M2RC)系统能够有效地改善系统的收敛性,降低地板效应出现的概率,提高系统的误比特率性能,同时兼顾了信息传输的有效性,提高了频带利用率。 展开更多
关键词 Turbo码 连续相位调制(CPM) 窄带 低信噪比(SNR) 迭代检测
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一种FMCW信号非线性校正方法 被引量:4
19
作者 齐艳丽 赖涛 +2 位作者 赵拥军 靳科 刘智鑫 《信息工程大学学报》 2016年第2期150-154,共5页
调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达系统中的频率非线性误差会导致距离分辨率下降并最终造成成像模糊。针对该问题,详细分析了FMCW雷达系统的模型及非线性误差对距离分辨率的影响,利用延迟线技术估计出发射信号... 调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达系统中的频率非线性误差会导致距离分辨率下降并最终造成成像模糊。针对该问题,详细分析了FMCW雷达系统的模型及非线性误差对距离分辨率的影响,利用延迟线技术估计出发射信号非线性误差,通过残余视频相位(residual video phase,RVP)滤波器去除系统非线性误差的距离相关性并校正非线性误差;最后分别对理想和有噪声下的点目标进行仿真分析。结果表明本文方法可以准确有效地估计和校正非线性误差,取得较好效果。 展开更多
关键词 调频连续波 非线性 相位误差 RVP滤波器 校正
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一种FMCW SAR运动目标检测方法研究 被引量:2
20
作者 曲长文 王颖 +1 位作者 苏峰 周强 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第11期36-39,共4页
动目标检测是合成孔径雷达(SAR)领域中十分活跃的研究热点,无论在军事上还是在民用中都具有非常重要的作用。然而,目前动目标检测技术都是针对脉冲体制SAR的。随着FMCW SAR的迅速发展,FMCW SAR动目标检测技术也将成为研究热点。针对FMCW... 动目标检测是合成孔径雷达(SAR)领域中十分活跃的研究热点,无论在军事上还是在民用中都具有非常重要的作用。然而,目前动目标检测技术都是针对脉冲体制SAR的。随着FMCW SAR的迅速发展,FMCW SAR动目标检测技术也将成为研究热点。针对FMCW SAR的特点,文中推导了FMCW SAR的信号处理过程,研究了利用相位中心偏置天线技术实现FMCW SAR系统的动目标检测,仿真结果表明此方法切实可行。 展开更多
关键词 信号处理 调频连续波合成孔径雷达 动目标检测 相位中心偏置天线 成像
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