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匀加速目标背景下多载频LFMCW雷达信号合成方法 被引量:1
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作者 李豪欣 李琦 +2 位作者 韩壮志 刘利民 高振斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2022年第6期45-50,55,共7页
针对目标匀加速运动时的多载频LFMCW雷达信号处理问题,提出一种合成方法,进行相应的理论分析并给出其实现途径。该方法利用快时间反转变换和FRFT估计目标加速度,并通过二阶Keystone变换和分数阶频谱四阶原点矩提升估计精度,以补偿多普... 针对目标匀加速运动时的多载频LFMCW雷达信号处理问题,提出一种合成方法,进行相应的理论分析并给出其实现途径。该方法利用快时间反转变换和FRFT估计目标加速度,并通过二阶Keystone变换和分数阶频谱四阶原点矩提升估计精度,以补偿多普勒徙动;同时采用Keystone变换和相位补偿法矫正距离走动、多普勒频率和相位,以实现多载频信号的合成。仿真结果表明,当目标做匀加速运动时,该方法可有效实现多载频信号的相参合成,且具有较高的输出信噪比增益。 展开更多
关键词 多载频lfmcw雷达 快时间反转变换 KEYSTONE变换 FRFT
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一种多载频LFMCW雷达信号合成处理新方法
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作者 李豪欣 李琦 +2 位作者 韩壮志 刘利民 高振斌 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第10期37-43,共7页
针对多载频线性调频连续波(LFMCW)雷达信号级合成处理困难的问题,提出一种Keystone变换与互相关相结合的合成处理新方法。该方法基于多载频LFMCW慢时间维信号特征,经过Keystone变换对信号重采样实现多普勒频率补偿,利用互相关获得相位... 针对多载频线性调频连续波(LFMCW)雷达信号级合成处理困难的问题,提出一种Keystone变换与互相关相结合的合成处理新方法。该方法基于多载频LFMCW慢时间维信号特征,经过Keystone变换对信号重采样实现多普勒频率补偿,利用互相关获得相位差的方法补偿相位,从而在慢时间维上完成了多载频LFMCW雷达信号的相参合成处理。仿真结果表明了所提新方法的有效性和高增益性,即使是对输入信噪比为-31 dB的差拍信号仍可保证较高的输出信噪比增益,为多载频雷达信号的合成处理提供一种新的思路。 展开更多
关键词 多载频lfmcw雷达 信号合成 KEYSTONE变换 互相关
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LFMCW雷达运动目标检测与距离速度去耦合 被引量:61
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作者 杨建宇 凌太兵 贺峻 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期169-173,共5页
为解决LFMCW雷达运动目标的检测和距离速度去耦问题,该文提出了一种将动目标检测与频域配对相结合的MTD-领域配对方法。该方法通过MTD实现对不同模糊速度目标的检测和分类,以简化差拍信号频谱,然后利用对称三角线性调频连续波上/下扫频... 为解决LFMCW雷达运动目标的检测和距离速度去耦问题,该文提出了一种将动目标检测与频域配对相结合的MTD-领域配对方法。该方法通过MTD实现对不同模糊速度目标的检测和分类,以简化差拍信号频谱,然后利用对称三角线性调频连续波上/下扫频段多普勒频移的对称性,实现动目标距离速度去耦合。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 lfmcw雷达 运动目标检测 距离速度去耦合 频域配对 线性调频连续波
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基于改进Rife算法的LFMCW雷达测距方法及实现 被引量:12
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作者 于卫东 涂亚庆 +1 位作者 詹启东 沈艳林 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期550-557,共8页
为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达测距精度,提出一种基于改进Rife算法的雷达测距方法。首先介绍了方法原理,并理论分析了方法的测距性能;其次,结合以FPGA EP3C55F484C8N为核心芯片的线性调频连续波雷达,探索了方法实现,并就方法实现的... 为提高线性调频连续波(LFMCW)雷达测距精度,提出一种基于改进Rife算法的雷达测距方法。首先介绍了方法原理,并理论分析了方法的测距性能;其次,结合以FPGA EP3C55F484C8N为核心芯片的线性调频连续波雷达,探索了方法实现,并就方法实现的关键点之一——实数点处的DFT计算给出流程;然后,通过Quartus II进行时序仿真,结果显示所提方法可行;最后,利用线性调频连续波雷达实验平台进行现场测距验证,整个距离段上,系统可进行高精度测距,与现有实际测距方法相比,精度更高,稳定性更好,证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 Rife lfmcw 雷达测距 FPGA
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多载频MIMO雷达的模糊函数 被引量:10
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作者 杨明磊 陈伯孝 +1 位作者 齐飞林 张守宏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期5-9,共5页
建立了多载频MIMO(multiple-input multiple-output)雷达的发射、接收信号模型。利用匹配滤波理论并引入阵列的孔径推导出了多载频MIMO雷达的多维模糊函数,并利用MIMO雷达发射信号正交的特点进行简化。证明了在远场窄带情况下可简化为... 建立了多载频MIMO(multiple-input multiple-output)雷达的发射、接收信号模型。利用匹配滤波理论并引入阵列的孔径推导出了多载频MIMO雷达的多维模糊函数,并利用MIMO雷达发射信号正交的特点进行简化。证明了在远场窄带情况下可简化为时间和空间分离的函数,推导出距离分辨率由发射信号的带宽以及天线间的带宽同时决定。以简单均匀线阵为例,仿真分析了单基地和双基地情况下多载频线形调频(LFM)信号的多维模糊函数特点和距离分辨率;对双基地雷达来说,目标位置不同距离和角度分辨率都有所变化。 展开更多
关键词 多载频 MIMO雷达 模糊函数 综合脉冲与孔径雷达 双基地雷达
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采用Chirp-Z变换提高LFMCW雷达的测距离精度 被引量:34
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作者 陈祝明 丁义元 向敬成 《信号处理》 CSCD 2002年第2期110-112,106,共4页
1FMCW雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力,然而在实际系统中,由于其采用FFT进行信号处理所固有的频域采样间隔,使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此,本文在传统FFT处理的基础上,采用Chirp-... 1FMCW雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力,然而在实际系统中,由于其采用FFT进行信号处理所固有的频域采样间隔,使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此,本文在传统FFT处理的基础上,采用Chirp-Z变换进一步对其回波中频距离谱的主瓣进行局部细化,从而在运算量增加不多的情况下,大大提高1FMCW雷达的测距精度,以满足高精度测距的实际需要。 展开更多
关键词 CHIRP-Z变换 lfmcw雷达 测距离精度
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高频雷达中LFMCW信号的分析 被引量:16
7
作者 冀振元 孟宪德 王吉滨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1999年第12期14-16,49,共4页
高频雷达在现代战争和民用事业上发挥着越来越重要的作用 ,线性调频连续波 ( L FMCW)信号是高频雷达常采用的信号形式。就 L FMCW信号在高频雷达中的应用作了具体分析 ,并导出了其差频相位的具体表达式 ,它表现出了要检测的各量的物理意... 高频雷达在现代战争和民用事业上发挥着越来越重要的作用 ,线性调频连续波 ( L FMCW)信号是高频雷达常采用的信号形式。就 L FMCW信号在高频雷达中的应用作了具体分析 ,并导出了其差频相位的具体表达式 ,它表现出了要检测的各量的物理意义 ,对检测的方法提供了理论依据。在此基础上 ,利用二维 FFT处理技术对目标回波信号的信息提取进行了仿真 。 展开更多
关键词 高频雷达 信号分析 lfmcw
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多载频FMCW在MIMO雷达中的应用研究 被引量:12
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作者 杨明磊 陈伯孝 +1 位作者 张守宏 高昭昭 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2351-2356,共6页
介绍多载频MIMO雷达的特点和工作原理,对多载频线性调频连续波(FMCW)信号及其回波进行了分析,并详细论述了MIMO雷达中静止目标和运动目标情况下多载频FMCW信号处理方法以及其中的一些关键问题,如通道分离滤波器的设计、距离分辨率分析... 介绍多载频MIMO雷达的特点和工作原理,对多载频线性调频连续波(FMCW)信号及其回波进行了分析,并详细论述了MIMO雷达中静止目标和运动目标情况下多载频FMCW信号处理方法以及其中的一些关键问题,如通道分离滤波器的设计、距离分辨率分析、速度补偿精度分析、相参积累周期数的选取等.针对该体制雷达各发射天线间载频不同的特点,提出了采用IFFT相参合成的方法来精测目标距离,获得距离高分辨,具有运算速度快、受目标运动影响小的优点;对运动目标情况下距离多普勒的耦合问题进行了详细分析,并提出了利用相参积累进行补偿的解决方案. 展开更多
关键词 多载频FMCW MIMO雷达 综合脉冲与孔径雷达 距离高分辨
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多载频MIMO雷达的一种新的信号处理方法 被引量:17
9
作者 杨明磊 张守宏 +1 位作者 陈伯孝 张焕颖 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期147-151,共5页
多载频MIMO雷达(Multi-Carrier MIMO radar)是指利用频率分集和空间分集的方法来实现发射信号正交的具有多个发射和多个接收天线的雷达系统,该文研究了该体制雷达基于Dechirp处理实现距离高分辨的方法,分析了IFFT相参合成法以及伪峰产... 多载频MIMO雷达(Multi-Carrier MIMO radar)是指利用频率分集和空间分集的方法来实现发射信号正交的具有多个发射和多个接收天线的雷达系统,该文研究了该体制雷达基于Dechirp处理实现距离高分辨的方法,分析了IFFT相参合成法以及伪峰产生原因,提出了一种新的处理方法--空域合成带宽法,它将空域分散发射的多载频LFM信号,先做Dechirp处理,然后再将通道分离后的各路信号顺序时移拼接合成一个大带宽的LFM信号,最后再对合成后的信号做IFFT处理以获得高分辨距离信息。它实现简单,能够在不增加运算量的条件下有效的抑制伪峰,并受目标运动影响小,计算机仿真验证了这些结论。 展开更多
关键词 多载频MIMO雷达 距离高分辨 IFFT相参合成 空域合成带宽
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一种多载频MIMO雷达高速运动目标多维参数估计方法 被引量:10
10
作者 秦国栋 陈伯孝 +1 位作者 陈多芳 张守宏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2763-2768,共6页
多载频MIMO雷达中,高速运动目标回波信号经通道分离后各通道的距离和多普勒频率均不在同一分辨单元,无法利用传统的超分辨算法对目标距离、角度等参数进行估计.本文根据目标回波特点提出一种基于级联Keystone变换的高速运动目标参数估... 多载频MIMO雷达中,高速运动目标回波信号经通道分离后各通道的距离和多普勒频率均不在同一分辨单元,无法利用传统的超分辨算法对目标距离、角度等参数进行估计.本文根据目标回波特点提出一种基于级联Keystone变换的高速运动目标参数估计方法.该方法先在快时间维利用Keystone变换校正距离走动,再在慢时间维进行Keystone变换校正多普勒走动,最后用MUSIC算法进行距离、方位和俯仰等参数估计.仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 多载频MIMO雷达 KEYSTONE变换 MUSIC 多维参数估计
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毫米波LFMCW雷达加速运动目标回波检测与加速度-速度估计 被引量:17
11
作者 杜雨洺 张容权 杨建宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期348-351,356,共5页
在毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达中,目标加速度存在使回波多普勒信号受到二次项调制,造成多普勒频谱畸变,从而导致目标检测性能下降和参数估计精度损失.采用最大似然模型进行加速运动目标检测和加速度-速度估计,提出了适合在一般高... 在毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达中,目标加速度存在使回波多普勒信号受到二次项调制,造成多普勒频谱畸变,从而导致目标检测性能下降和参数估计精度损失.采用最大似然模型进行加速运动目标检测和加速度-速度估计,提出了适合在一般高斯噪声环境中(包括色噪声)该模型的速度-加速度联合估计快速算法.另外也推导出了一般高斯环境下Ch irp信号参数估计的CRB界,为一般高斯环境下Ch irp信号参数的方差提供了实际下界. 展开更多
关键词 毫米波应用 lfmcw雷达 动目标检测 加速度-速度估计
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LFMCW雷达多目标MTD-速度配对法 被引量:18
12
作者 肖汉 杨建宇 熊金涛 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期712-715,共4页
为解决多目标环境下对称三角LFMCW雷达上/下扫频段目标配对困难的问题,提出了一种利用运动目标在上/下扫频段频谱的对称性,并结合各个目标模糊多普勒速度的差异,实现上/下扫频段目标的准确配对及距离速度去耦合。仿真结果证明了该方法... 为解决多目标环境下对称三角LFMCW雷达上/下扫频段目标配对困难的问题,提出了一种利用运动目标在上/下扫频段频谱的对称性,并结合各个目标模糊多普勒速度的差异,实现上/下扫频段目标的准确配对及距离速度去耦合。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 lfmcw雷达 动目标检测 距离速度去耦合
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双基地多载频MIMO雷达目标运动参数估计 被引量:8
13
作者 秦国栋 陈伯孝 +1 位作者 陈多芳 张守宏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期799-803,共5页
双基地多载频多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达采用稀布阵发射多载频调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)信号,阵列接收目标回波。本文分析了双基地多载频MIMO雷达的信号模型,提出将多项相位... 双基地多载频多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达采用稀布阵发射多载频调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)信号,阵列接收目标回波。本文分析了双基地多载频MIMO雷达的信号模型,提出将多项相位变换和解调频技术结合来进行目标运动参数估计的方法,从而大大减少了运算量。针对多载频MIMO雷达提出了一种新的解速度模糊方法,该方法原理简单、易于工程实现,且速度估计精度较高。仿真结果表明,本文方法能够对目标运动参数进行有效估计。 展开更多
关键词 双基地 多载频MIMO雷达 多项相位变换 解调频 运动参数估计
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多目标LFMCW车载前向防撞雷达的实现 被引量:4
14
作者 蒋留兵 林和昀 +1 位作者 柴林峰 沈翰宁 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第6期26-29,共4页
为主动减少高速公路上碰撞事故的发生,提出一种基于FPGA和DSP芯片的车载前向防撞雷达系统的实时处理方案。分别介绍了LFMCW雷达的基本原理、系统硬件架构、信号处理流程,给出了实测数据的结果分析。系统采用MTD-频域配对法来实现对目标... 为主动减少高速公路上碰撞事故的发生,提出一种基于FPGA和DSP芯片的车载前向防撞雷达系统的实时处理方案。分别介绍了LFMCW雷达的基本原理、系统硬件架构、信号处理流程,给出了实测数据的结果分析。系统采用MTD-频域配对法来实现对目标参数的估计,实测数据结果不仅验证了算法的有效性,而且表明系统能够准确实时地检测出前面目标车辆的距离与速度信息。该方法可以应用到LFMCW防撞雷达系统当中,从而给驾驶员提供前方道路行驶参考,以达到减少交通事故的目的。 展开更多
关键词 lfmcw雷达 DSP芯片 汽车防撞
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基于DSP的LFMCW雷达信号处理技术研究 被引量:9
15
作者 温宗周 刘垚 +1 位作者 段俊瑞 李健全 《电子测量技术》 2016年第5期101-104,共4页
调频连续波(FMCW)雷达在目标测量系统中有着广泛的应用,而雷达信号的处理是决定测量精确度的关键。本研究设计了一款基于DSP的线性调频连续波(LFMCW)雷达信号处理系统,采用经过三角波调制的LFMCW雷达信号作为发射信号,来实现目标距离及... 调频连续波(FMCW)雷达在目标测量系统中有着广泛的应用,而雷达信号的处理是决定测量精确度的关键。本研究设计了一款基于DSP的线性调频连续波(LFMCW)雷达信号处理系统,采用经过三角波调制的LFMCW雷达信号作为发射信号,来实现目标距离及速度的测量。介绍了LFMCW雷达的基本结构,分析了实现目标测量的原理,解决了在信号处理过程中,仅采用快速傅里叶变换(FFT)算法而存在的频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量效率。重点研究了雷达信号处理系统的处理算法——FFT和线性调频Z变换(CZT)的联合算法(FFT/CZT联合算法),同时对FFT/CZT联合算法也进行了MATLAB仿真分析。分析结果表明,FFT/CZT联合算法可以显著地提高雷达信号处理的效率和精度。 展开更多
关键词 DSP lfmcw雷达 FFT/CZT联合算法 MATLAB
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多载频MIMO雷达解速度模糊及综合处理方法 被引量:7
16
作者 秦国栋 陈伯孝 +1 位作者 陈多芳 张守宏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1696-1700,共5页
多载频MIMO雷达采用稀布阵发射多载频FMCW信号,阵列接收目标回波。该文分析了多载频MIMO雷达的信号模型,提出了一种解速度模糊的新方法,该方法不需发射多重频信号,利用各发射通道模糊多普勒频率获得目标真实速度的最小二乘解。还提出了... 多载频MIMO雷达采用稀布阵发射多载频FMCW信号,阵列接收目标回波。该文分析了多载频MIMO雷达的信号模型,提出了一种解速度模糊的新方法,该方法不需发射多重频信号,利用各发射通道模糊多普勒频率获得目标真实速度的最小二乘解。还提出了一种新的发射接收综合处理方法,该方法将积累后每个距离单元等分成Nn份,并用相参积累结果对其加权,在抑制距离栅瓣的同时充分利用了收发阵列孔径。最后讨论了多载频MIMO雷达的参数选取问题。仿真结果表明了该文方法的有效性。 展开更多
关键词 多载频MIMO雷达 FMCW 解速度模糊 综合脉冲与孔径 距离栅瓣抑制
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多载频MIMO雷达的空时超分辨算法 被引量:6
17
作者 杨明磊 陈伯孝 +1 位作者 秦国栋 张守宏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2048-2052,共5页
该文建立了多载频MIMO(Multi-Carrier-Frequency MCF-MIMO)雷达的信号模型,指出信号预处理后在接收端形成一个阵元数为N t×Nr的等效阵列(N t,N r分别为发射和接收阵元数),推导出窄带情况下导向矢量是发射和接收导向矢量的kronecker... 该文建立了多载频MIMO(Multi-Carrier-Frequency MCF-MIMO)雷达的信号模型,指出信号预处理后在接收端形成一个阵元数为N t×Nr的等效阵列(N t,N r分别为发射和接收阵元数),推导出窄带情况下导向矢量是发射和接收导向矢量的kronecker积,并针对该特点提出了采用空时2维MUSIC方法来实现距离和角度的超分辨,从而提高在多目标环境中目标距离以及角度的估计精度。推导了距离和角度估计的Cramer-Rao界,并仿真研究了估计性能与信噪比、快拍数和波达方向的关系,最后给出了面阵情况下3维空时超分辨的仿真结果,验证了该算法在面阵多维情况下的有效性。 展开更多
关键词 多载频MIMO雷达 多维MUSIC 空时超分辨算法 Cramer-Rao Bound(CRB)
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毫米波LFMCW雷达测距关键算法研究 被引量:6
18
作者 孙峰 朱莉 +1 位作者 张超 刘珍 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S2期197-202,共6页
为提高三角波调制的LFMCW体制雷达测距精度,本文研究了Rife算法和幅相联合内插算法的频率估计性能,并针对Rife算法在量化频率点附近时的估计误差较大这一缺点,提出了一种综合方法。在Rife算法粗估计的基础上确定估计频率的范围,当待估... 为提高三角波调制的LFMCW体制雷达测距精度,本文研究了Rife算法和幅相联合内插算法的频率估计性能,并针对Rife算法在量化频率点附近时的估计误差较大这一缺点,提出了一种综合方法。在Rife算法粗估计的基础上确定估计频率的范围,当待估计频率在量化频率点之间时直接使用Rife算法,而在量化频率点附近时用幅相联合内插算法进行修正。最后利用计算机进行了仿真,并在线性调频连续波雷达实验平台进行现场测距验证,证明了综合算法的应用可将系统的测距误差缩小到0.5m范围以内,提高了该雷达系统的测距性能。 展开更多
关键词 lfmcw 雷达 Rife 算法 幅相联合内插 测距精度
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LFMCW雷达密集运动目标检测 被引量:11
19
作者 刘贵喜 凌文杰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期76-80,共5页
线性调频连续波雷达对于匀速运动目标的回波经过混频以后还是一个线性调频信号 (LFM).从LFM信号中提取密集运动目标的距离和速度参数是个比较复杂的问题.本文提出了一种基于目标运动补偿和逐次消去(“CLEAN”)技术相结合的检测方法,该... 线性调频连续波雷达对于匀速运动目标的回波经过混频以后还是一个线性调频信号 (LFM).从LFM信号中提取密集运动目标的距离和速度参数是个比较复杂的问题.本文提出了一种基于目标运动补偿和逐次消去(“CLEAN”)技术相结合的检测方法,该方法避免了估计多分量LFM信号参数问题,同时又消除了多普勒效应对密集运动目标检测的各种影响.仿真结果表明该方法不但克服了LFMCW雷达在密集目标检测中的困难,而且比传统方法降低 10dB左右的检测信噪比门限. 展开更多
关键词 lfmcw雷达 密集 多分量LFM信号 运动目标检测 线性调频信号 运动补偿 混频 仿真结果 门限 速度
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双载频步进频率雷达精确速度测量方法 被引量:5
20
作者 曹宇飞 屈晓光 黄培康 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1113-1116,共4页
步进频率雷达中,目标的径向运动将导致合成的目标径向一维距离像产生距离徙动和波形失真,需要对目标速度进行测量以补偿其影响。该文提出基于单个步进频率脉冲串的共轭法速度测量方法,然后提出一种同时发射双载频步进频率信号的速度测... 步进频率雷达中,目标的径向运动将导致合成的目标径向一维距离像产生距离徙动和波形失真,需要对目标速度进行测量以补偿其影响。该文提出基于单个步进频率脉冲串的共轭法速度测量方法,然后提出一种同时发射双载频步进频率信号的速度测量方法,并分析了其潜在测量精度。理论分析和仿真结果证明,两种方法相结合不仅具有普通步进频率信号的高距离分辨率等优点,而且具有速度测量无模糊测量范围大、测量精度高的特点,可以利用速度测量值补偿目标一维距离像的距离移动和失真,从而同时实现高速目标的速度精确测量和高分辨成像。 展开更多
关键词 雷达 步进频率 共轭法 载频 高精度速度测量
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