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状态空间法在超宽带雷达动目标速度及距离像估计中的应用
被引量:
4
1
作者
杨利民
苏卫民
+2 位作者
顾红
耿润潼
邵欣
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第5期1051-1056,共6页
该文通过状态空间(State-Space,SS)法高分辨估计超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)雷达运动目标径向速度及其距离像。首先,结合具有伸缩的UWB雷达回波模型获得散射体频域冲激响应,以构建SS所需的Hankel矩阵。其次,利用SS估计UWB雷达高速运动...
该文通过状态空间(State-Space,SS)法高分辨估计超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)雷达运动目标径向速度及其距离像。首先,结合具有伸缩的UWB雷达回波模型获得散射体频域冲激响应,以构建SS所需的Hankel矩阵。其次,利用SS估计UWB雷达高速运动目标径向速度及距离像。进一步,分别推导了上述估计参数的克拉美-罗下界(Cramér-Rao Lower Bound,CRLB)。SS法不但能获得目标高分辨距离像,而且较好地规避了多普勒随信号带宽内频率变化,即多普勒色散对径向速度估计的影响。该方法亦具有良好的噪声抑制能力。此外,其只需目标频域冲激响应,并未涉及具体发射波形,因此未受发射信号形式的限制,这不同于利用小波变换估计相关参数的方法。仿真实验验证了该方法的可行及有效性。
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关键词
超宽带雷达
多普勒色散
目标冲激响应
状态空间
克拉美-罗下界
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职称材料
宽带高斯谱噪声雷达高速目标检测
被引量:
2
2
作者
王钊
顾红
+2 位作者
苏卫民
樊劲宇
陈金立
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期1266-1272,共7页
宽带高斯谱噪声信号由于无距离旁瓣、硬件产生容易等特点而广泛应用于现代雷达。但是噪声信号是多普勒敏感信号,而宽带噪声信号在检测高速目标时存在多普勒色散效应,使得其多普勒敏感性同时体现在多普勒频移及包络伸缩中。为了说明多普...
宽带高斯谱噪声信号由于无距离旁瓣、硬件产生容易等特点而广泛应用于现代雷达。但是噪声信号是多普勒敏感信号,而宽带噪声信号在检测高速目标时存在多普勒色散效应,使得其多普勒敏感性同时体现在多普勒频移及包络伸缩中。为了说明多普勒色散效应对匹配滤波的影响,本文推导了宽带高斯谱噪声信号的广义相关函数表达式,定量分析了在不考虑多普勒频移的理想情况下,信噪比损失和距离分辨力二者与多普勒色散积之间的关系。针对此问题,以系统实时性为出发点,提出了一种改进的噪声雷达频域处理算法,并评估了算法的性能和运算复杂度。仿真结果验证了理论分析和算法的有效性。
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关键词
宽带噪声信号
多普勒色散
重采样
离散傅里叶变换
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职称材料
基于keystone变换的噪声调频连续波雷达高速目标探测
被引量:
2
3
作者
吕婧
顾红
+1 位作者
苏卫民
薄超
《南京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期707-714,共8页
针对目标高速运动导致严重多普勒色散的问题,提出基于keystone变换的距离徙动校正方法。根据噪声调频连续波无周期性的特点,对回波信号采用等间隔重叠分段法进行频域相关处理。结合快速离散时间尺度变换算法,能够实现高效的长时间相参...
针对目标高速运动导致严重多普勒色散的问题,提出基于keystone变换的距离徙动校正方法。根据噪声调频连续波无周期性的特点,对回波信号采用等间隔重叠分段法进行频域相关处理。结合快速离散时间尺度变换算法,能够实现高效的长时间相参积累。无需先验知识,能处理多目标场景。通过仿真实验验证了该方法的有效性,并与传统时域相关法进行了比较和分析。当目标未出现距离徙动时,该文方法和时域相关法对目标输出信噪比的提升效果基本一致。当目标出现距离徙动后,时域相关法的输出信噪比迅速下降,恶化程度与徙动严重程度成正比,而该文方法经距离徙动校正后的输出信噪比则基本不受目标速度的影响,且仍随积累时间的增加而增大。
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关键词
KEYSTONE变换
噪声调频连续波雷达
高速目标
多普勒色散
等间隔重叠分段法
距离徙动
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职称材料
基于二维映射的LFMUWB雷达动目标速度估计
被引量:
3
4
作者
杨利民
苏卫民
+1 位作者
顾红
薄超
《雷达学报(中英文)》
2012年第3期232-237,共6页
针对线性调频超宽带雷达动目标存在的距离-多普勒耦合以及多普勒色散对测速的影响,该文采用了频率-多普勒平面的2维映射方法。首先将接收的脉冲串回波,通过快-慢时间的2维傅里叶变换获得相应的频率-多普勒2维平面。然后,利用2维映射处理...
针对线性调频超宽带雷达动目标存在的距离-多普勒耦合以及多普勒色散对测速的影响,该文采用了频率-多普勒平面的2维映射方法。首先将接收的脉冲串回波,通过快-慢时间的2维傅里叶变换获得相应的频率-多普勒2维平面。然后,利用2维映射处理,将超宽带信号映射为窄带信号,实现多普勒域能量的聚焦。最后,根据映射后的窄带信号对应的多普勒频率获得目标径向速度。该方法不但有效地解决了超宽带雷达多普勒色散对测速的影响,而且规避了由于目标沿距离维的走动引起的慢时间域不能有效的能量积累。通过速度估计值,进行运动补偿后可获得目标距离像。此外,根据相关条件,进一步推导了速度适应范围。仿真实验结果验证了该方法的有效性。
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关键词
超宽带雷达
多普勒色散
2维映射
速度估计
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职称材料
基于频域超分辨的高速目标参数估计算法
5
作者
王钊
王鹏毅
+2 位作者
苏卫民
王玮
杜冰馨
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第12期3034-3041,共8页
针对宽带噪声雷达高速目标探测中参数估计性能与运算复杂度无法兼顾的问题,该文提出一种基于频域超分辨的参数估计算法。该算法通过设置不同固定时延得到多组含有不同相位信息的组合噪声调频信号,并对每组信号进行不含尺度变换的匹配滤...
针对宽带噪声雷达高速目标探测中参数估计性能与运算复杂度无法兼顾的问题,该文提出一种基于频域超分辨的参数估计算法。该算法通过设置不同固定时延得到多组含有不同相位信息的组合噪声调频信号,并对每组信号进行不含尺度变换的匹配滤波运算,以此来构造多普勒相位差组。根据多普勒相位差组与阵列信号处理的相似性,利用现代谱估计算法得到目标的速度信息,构造多普勒补偿函数进行包含尺度变换的匹配滤波运算估计出目标的距离信息。该算法可以在无需考虑多普勒色散的情况下估计出目标速度,整个运算过程仅需1次时域重构运算;当多普勒相位差组的固定时延及分组数选择合适时,其运算复杂度及参数估计性能皆优于曲面拟合的宽带互模糊函数算法。仿真结果验证了该算法的有效性。
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关键词
宽带噪声雷达
多普勒色散
多普勒
相位差组
频域超分辨
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职称材料
最大相关系数准则下的子带域宽带雷达杂波抑制与距离像增强
被引量:
6
6
作者
戴奉周
刘宏伟
吴顺君
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第7期1701-1705,共5页
针对宽带雷达回波存在目标多普勒"色散"问题,该文提出了一种子带域宽带雷达杂波抑制与目标距离像增强的方法。过采样DFT调制滤波器组将宽带雷达回波分为若干子带,每个子带内的多普勒"色散"可以忽略,从而可以通过对...
针对宽带雷达回波存在目标多普勒"色散"问题,该文提出了一种子带域宽带雷达杂波抑制与目标距离像增强的方法。过采样DFT调制滤波器组将宽带雷达回波分为若干子带,每个子带内的多普勒"色散"可以忽略,从而可以通过对相参回波序列的加权处理实现杂波抑制和目标回波的增强,然后将各子带的处理结果通过综合滤波器组重构得到增强的目标距离像。以重构距离像与参考距离像的Pearson相关系数最大为准则(MPCC),导出了最优权矢量;最优权矢量与目标距离像有关而无法实现,在高信噪比条件下对其简化得到可实现的最小方差无失真响应(MVDR)权矢量。理论分析和仿真实验证明了该文提出的方法在抑制杂波的同时可实现目标距离像的增强。
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关键词
宽带雷达
多普勒
“
色散
”
子带分解
Pearson相关系数
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职称材料
题名
状态空间法在超宽带雷达动目标速度及距离像估计中的应用
被引量:
4
1
作者
杨利民
苏卫民
顾红
耿润潼
邵欣
机构
南京理工大学电子工程与光电技术学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第5期1051-1056,共6页
基金
国家部委基金资助课题
文摘
该文通过状态空间(State-Space,SS)法高分辨估计超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)雷达运动目标径向速度及其距离像。首先,结合具有伸缩的UWB雷达回波模型获得散射体频域冲激响应,以构建SS所需的Hankel矩阵。其次,利用SS估计UWB雷达高速运动目标径向速度及距离像。进一步,分别推导了上述估计参数的克拉美-罗下界(Cramér-Rao Lower Bound,CRLB)。SS法不但能获得目标高分辨距离像,而且较好地规避了多普勒随信号带宽内频率变化,即多普勒色散对径向速度估计的影响。该方法亦具有良好的噪声抑制能力。此外,其只需目标频域冲激响应,并未涉及具体发射波形,因此未受发射信号形式的限制,这不同于利用小波变换估计相关参数的方法。仿真实验验证了该方法的可行及有效性。
关键词
超宽带雷达
多普勒色散
目标冲激响应
状态空间
克拉美-罗下界
Keywords
UWB radar
Doppler dispersion
Target impulse response
State-space
Cramér-Rao Lower Bound(CRLB)
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
宽带高斯谱噪声雷达高速目标检测
被引量:
2
2
作者
王钊
顾红
苏卫民
樊劲宇
陈金立
机构
南京理工大学电子工程与光电技术学院
南京信息工程大学电子与信息工程学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期1266-1272,共7页
基金
国家自然科学基金(61302188)
部预研基金(9140A07010713BQ02025)
+2 种基金
教育部博士点基金(20113219110018)
中国航天科技集团公司科技创新基金(CASC04-02)
江苏省自然科学基金(BK20131005)资助课题
文摘
宽带高斯谱噪声信号由于无距离旁瓣、硬件产生容易等特点而广泛应用于现代雷达。但是噪声信号是多普勒敏感信号,而宽带噪声信号在检测高速目标时存在多普勒色散效应,使得其多普勒敏感性同时体现在多普勒频移及包络伸缩中。为了说明多普勒色散效应对匹配滤波的影响,本文推导了宽带高斯谱噪声信号的广义相关函数表达式,定量分析了在不考虑多普勒频移的理想情况下,信噪比损失和距离分辨力二者与多普勒色散积之间的关系。针对此问题,以系统实时性为出发点,提出了一种改进的噪声雷达频域处理算法,并评估了算法的性能和运算复杂度。仿真结果验证了理论分析和算法的有效性。
关键词
宽带噪声信号
多普勒色散
重采样
离散傅里叶变换
Keywords
wideband noise signal
Doppler dispersion
re-sampling
discrete Fourier transform
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于keystone变换的噪声调频连续波雷达高速目标探测
被引量:
2
3
作者
吕婧
顾红
苏卫民
薄超
机构
南京理工大学电子工程与光电技术学院
出处
《南京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期707-714,共8页
基金
国家自然科学基金(61471198)
部预研基金(9140A07010713BQ02025)
+1 种基金
教育部博士点基金(20113219110018)
中国航天科技集团公司航天科技创新基金(CASC04-02)
文摘
针对目标高速运动导致严重多普勒色散的问题,提出基于keystone变换的距离徙动校正方法。根据噪声调频连续波无周期性的特点,对回波信号采用等间隔重叠分段法进行频域相关处理。结合快速离散时间尺度变换算法,能够实现高效的长时间相参积累。无需先验知识,能处理多目标场景。通过仿真实验验证了该方法的有效性,并与传统时域相关法进行了比较和分析。当目标未出现距离徙动时,该文方法和时域相关法对目标输出信噪比的提升效果基本一致。当目标出现距离徙动后,时域相关法的输出信噪比迅速下降,恶化程度与徙动严重程度成正比,而该文方法经距离徙动校正后的输出信噪比则基本不受目标速度的影响,且仍随积累时间的增加而增大。
关键词
KEYSTONE变换
噪声调频连续波雷达
高速目标
多普勒色散
等间隔重叠分段法
距离徙动
Keywords
keystone transform
noise frequency modulated continuous wave radar
high speed movingtargets
Doppler dispersion effect
overlapping equal interval piecewise method
range migration
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于二维映射的LFMUWB雷达动目标速度估计
被引量:
3
4
作者
杨利民
苏卫民
顾红
薄超
机构
中国电子科技集团公司第三十八研究所
南京理工大学电光学院
出处
《雷达学报(中英文)》
2012年第3期232-237,共6页
基金
江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(编号:CXZZ11_0252)资助课题
文摘
针对线性调频超宽带雷达动目标存在的距离-多普勒耦合以及多普勒色散对测速的影响,该文采用了频率-多普勒平面的2维映射方法。首先将接收的脉冲串回波,通过快-慢时间的2维傅里叶变换获得相应的频率-多普勒2维平面。然后,利用2维映射处理,将超宽带信号映射为窄带信号,实现多普勒域能量的聚焦。最后,根据映射后的窄带信号对应的多普勒频率获得目标径向速度。该方法不但有效地解决了超宽带雷达多普勒色散对测速的影响,而且规避了由于目标沿距离维的走动引起的慢时间域不能有效的能量积累。通过速度估计值,进行运动补偿后可获得目标距离像。此外,根据相关条件,进一步推导了速度适应范围。仿真实验结果验证了该方法的有效性。
关键词
超宽带雷达
多普勒色散
2维映射
速度估计
Keywords
Ultra-WideBand (UWB) radar
Doppler dispersion
Two-dimensional projection
Velocity estimation
分类号
V243.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于频域超分辨的高速目标参数估计算法
5
作者
王钊
王鹏毅
苏卫民
王玮
杜冰馨
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所
南京理工大学电子工程与光电技术学院
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第12期3034-3041,共8页
基金
国家863计划项目(2013AA122105)~~
文摘
针对宽带噪声雷达高速目标探测中参数估计性能与运算复杂度无法兼顾的问题,该文提出一种基于频域超分辨的参数估计算法。该算法通过设置不同固定时延得到多组含有不同相位信息的组合噪声调频信号,并对每组信号进行不含尺度变换的匹配滤波运算,以此来构造多普勒相位差组。根据多普勒相位差组与阵列信号处理的相似性,利用现代谱估计算法得到目标的速度信息,构造多普勒补偿函数进行包含尺度变换的匹配滤波运算估计出目标的距离信息。该算法可以在无需考虑多普勒色散的情况下估计出目标速度,整个运算过程仅需1次时域重构运算;当多普勒相位差组的固定时延及分组数选择合适时,其运算复杂度及参数估计性能皆优于曲面拟合的宽带互模糊函数算法。仿真结果验证了该算法的有效性。
关键词
宽带噪声雷达
多普勒色散
多普勒
相位差组
频域超分辨
Keywords
Wideband noise radar
Doppler dispersion
Doppler phase difference group
Frequency Domain Super-Resolution (FDSR)
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
最大相关系数准则下的子带域宽带雷达杂波抑制与距离像增强
被引量:
6
6
作者
戴奉周
刘宏伟
吴顺君
机构
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
出处
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第7期1701-1705,共5页
基金
国家部级基金资助课题
文摘
针对宽带雷达回波存在目标多普勒"色散"问题,该文提出了一种子带域宽带雷达杂波抑制与目标距离像增强的方法。过采样DFT调制滤波器组将宽带雷达回波分为若干子带,每个子带内的多普勒"色散"可以忽略,从而可以通过对相参回波序列的加权处理实现杂波抑制和目标回波的增强,然后将各子带的处理结果通过综合滤波器组重构得到增强的目标距离像。以重构距离像与参考距离像的Pearson相关系数最大为准则(MPCC),导出了最优权矢量;最优权矢量与目标距离像有关而无法实现,在高信噪比条件下对其简化得到可实现的最小方差无失真响应(MVDR)权矢量。理论分析和仿真实验证明了该文提出的方法在抑制杂波的同时可实现目标距离像的增强。
关键词
宽带雷达
多普勒
“
色散
”
子带分解
Pearson相关系数
Keywords
Wideband radar
Doppler dispersion
Subband decomposition
Pearson correlation coefficient
分类号
TN958.92 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
状态空间法在超宽带雷达动目标速度及距离像估计中的应用
杨利民
苏卫民
顾红
耿润潼
邵欣
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
4
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职称材料
2
宽带高斯谱噪声雷达高速目标检测
王钊
顾红
苏卫民
樊劲宇
陈金立
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2015
2
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职称材料
3
基于keystone变换的噪声调频连续波雷达高速目标探测
吕婧
顾红
苏卫民
薄超
《南京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
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职称材料
4
基于二维映射的LFMUWB雷达动目标速度估计
杨利民
苏卫民
顾红
薄超
《雷达学报(中英文)》
2012
3
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职称材料
5
基于频域超分辨的高速目标参数估计算法
王钊
王鹏毅
苏卫民
王玮
杜冰馨
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
0
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职称材料
6
最大相关系数准则下的子带域宽带雷达杂波抑制与距离像增强
戴奉周
刘宏伟
吴顺君
《电子与信息学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
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