随机布局多天线信号联合时差估计Cramer-Rao下界

该文针对随机布局多天线信号联合时差估计Cramer-Rao下界（CRLB）开展研究,在深入研究多路联合参数估计和经典时差估计算法的基础上,首先建立信号模型,进而得到频域的联合概率密度函数,然后推导出Fisher信息矩阵和Cramer-Rao下界的解析表达式。最后,对结果进行了讨论分析,并同两路时差估计Cramer-Rao下界进行了对比。结果表明,多天线联合时差估计能够利用各信号的相同信息,有效提升时差估计性能,而且在低信噪比条件下估计性能改善更为明显。此外,可以看到增加天线数目不可能无限降低时差估计Cramer-Rao下界,其受待估时差的两路信号信噪比限制。      

冲激超宽带雷达生命信号提取的新方法

冲激超宽带生命探测雷达中,传统的平均相消法不能有效去除直达波,从而影响目标回波信号的提取;同时对回波数据中呼吸、心跳信息的提取仍然基于FFT从频域上进行,因而呼吸信号谐波对心跳信号检测的干扰未得到很好解决.针对这两个问题,采用宽带互相关法对回波时延进行估计,然后提取各个回波时延序列的均值与方差作为特征量,采用C-均值聚类算法对回波进行分类,实现直达波与目标回波的分离;采用经验模态分解将目标回波时延序列分解成有限个固有模态函数,从时域上提取呼吸和心跳信号,从而避免呼吸谐波对心跳信号检测的干扰.     

基于PCA与EMD的超宽带雷达生命信号检测算法

 本文分析了脉冲超宽带(UWB)生命信号模型,提出了基于主元分析(PCA)和经验模态分解(EMD)的非接触生命信号检测方法.根据UWB信号杂波与生命目标回波特点,结合PCA去除杂波.提取适当的主元特征向量序列曲线上峰值所对应的时延,估计目标距离信息.采用EMD分解目标回波序列为有限个固有模态函数(IMF)分量,在时域上重构平滑生命特征曲线,且其在高信噪比下可实现心跳与呼吸信号的分离.实验研究表明该方法简单有效,能同时提供生命信号的频域和时域波形位置信息,且重构得到的生命信号较符合实际信号时变、非平稳特性.     

一种超宽带雷达信号检测方法

本文提出一种新的频率步进超宽带高分辨雷达信号检测方案,即先从目标距离像中提取强散射中心,再进行广义似然比检测。进而研究了从目标的一维距离像中提取强散射中心算法,分析了检测器结构和性能。     

一种用于生命体征监测的带宽可重构脉冲超宽带雷达发射机电路

非接触式生命体征检测是当前医疗雷达的研究热点之一.为了分析脉冲超宽带雷达系统应用于生命体征监测的影响因素,通过理论分析,推导了脉冲超宽带雷达用于生命体征监测的Cram-er-Rao下限公式,并推导出通过调节脉冲重复频率、带宽和信噪比可以调整超宽带雷达系统的测量精度.基于分析结果提出一种适用于体征监测的脉冲超宽带雷达发射...     

基于MIMO雷达的相干分布式目标 参数估计Cramer-Rao下界

 本文研究了MIMO雷达对相干分布式目标参数估计的Cramer-Rao下界(CRB).首先,给出相干分布式目标的MIMO雷达信号模型,推导出目标参数估计CRB的一般关系式;然后,给出在一个分布式目标、点目标和目标部分信息已知等特殊情况下的CRB;其次,讨论了MIMO雷达CRB的性质;最后,进行计算机仿真试验,研究不同条件下的MIMO雷达性能.结果表明由于具有避免波束形状损失等优点,MIMO雷达对相干分布式目标的参数估计CRB性能优于普通相控阵雷达.本文的研究揭示了MIMO雷达的相干分布式目标参数估计性能.     

用于生命探测的超宽带雷达

用于复杂环境下生命探测和定位的UWB(超宽带)雷达已经研制并投产。这种雷达的新颖之处在于:工作带宽很宽(电平为-10dB时,带宽为11.7GHz),同时时间稳定性较高。本文在实验结果的基础上,分析了1~2GHz频带内人体的雷达回波,对生命探测的新原理进行了研究并通过实验加以验证。     

超宽带雷达信号的分类及表示方法

按照扩展信号带宽的不同方法可将超宽带信号分成冲激型和调制型两大类,不同种类的超宽带信号其时频特性大不相同。短时脉冲特性使得超宽带冲激信号虽然依旧可以沿用传统窄带正弦波信号的实数与复数表示方法,但信号包络失去作为调制函数的物理意义,复指数表示方法与复解析表示方法之间也存在严重误差,在含有复信号单边谱假设的情况下,复指数表示方法不再适用。以上问题在调制型超宽带信号上面则表现并不明显。     

基于无载频脉冲雷达信号等幅度追踪法检测生命信号

该文首先详细分析了无载频脉冲雷达检测生命信号的基本原理,然后提出了基于回波信号等幅度追踪法检测生命信号的方法。采用自主研发的雷达系统进行检测,结果表明该文提出的检测方法有效。该方法不但能准确判定生命体的有无,而且能够同时提供呼吸信号幅度、频率特征及生命体的位置信息,在短距离非接触式生命信号检测中较传统等距离法有明显优势。     

EW中低信噪比超宽带LFM信号实时检测方法

超宽带信号的检测及实时处理是电子战（EW）系统工程实现的一个关键问题。本文分析了线性调频信号短时傅里叶变换（STFT）的得益及其工程实现方法,在此基础上提出了一种对超宽带低信噪比LFM信号实时检测、识别的工程实现方法。本文提出的方法已在工程中应用。     

宽带频率步进信号参数估计的克拉美罗界研究

随着宽带雷达技术的发展,经典窄带信号参数估计的克拉美罗(CR)界已经不能再作为参数估计算法的评估标准。该文以宽带频率步进雷达为应用背景,首先推导了宽带频率步进信号参数估计的CR界,给出了Fisher信息阵元的闭合表达式。然后深入揭示了宽带CR界的特性,证明了频率步进信号参数估计的性能不仅与信号带宽、信噪比有关,还会受到相对带宽的影响。最后验证了窄带CR界只是宽带CR界的一个特例,宽带CR界综合考虑了宽带模型下各种因素的影响,在理论分析中有更加全面的指导意义。     

宽带雷达信号检测技术研究

通过对宽带雷达目标回波的分析，总结了回波的主要特性，详细介绍了采用基于距离窗信息的双门限检测器方法对宽带雷达信号进行检测的方法。为了解决由于宽带数据率太高而导致后续信号处理系统的运算能力无法满足实时处理需求的矛盾，提出了一种为了减少宽带雷达数据率而采用的二次门限非相参积累的实用检测方案。     

MIMO雷达GMTI性能及DOA估计的克拉美·罗界分析

研究了MIMO雷达GMTI 性能及其DOA估计的克拉美·罗界(CRB)。首先建立机载平台下MIMO雷达信号模型,通过对系统参数设置,可使MIMO雷达工作在3种不同模式中。接着分析了MIMO雷达GMTI性能,并推导出了在MIMO雷达空时信号模型下,利用空时联合域信息时DOA估计的CRB。仿真结果表明,无论是GMTI性能还是DOA估计性能,MIMO雷达均优于相控阵雷达,尤其是发射稀疏阵MIMO雷达性能最佳。同时,利用空时联合域信息能有效改善MIMO雷达DOA估计的CRB,在目标多普勒频率相差较大时效果更加明显。     

超宽带穿墙探测雷达的运动目标检测技术

提出了利用低频超宽带(UWB)脉冲信号实现穿墙探测的设想,研究了超宽带穿墙探测雷达(UWB—TWDR)的运动目标回波信号模型,并基于运动目标回波信号的相关性,利用相干叠加原理对多次观测的结果实现运动目标的检测。最后通过具体的穿透混凝土砖块墙壁实测实验验证了上述设想和算法。     

逆合成孔径(ISAR)雷达目标检测方法

本文研究ISAR雷达目标回波的信号检测方法.由于ISAR雷达目标检测实质上是延伸目标检测(Extended target detection),其目标散射模型不是低分辨雷达(LRR)中的等效点目标.在距离维上呈现出多个强散射点 .本文提出的目标回波的检测方法是对同一目标的距离维上各散射点进行相关积累,以提高雷达目标信噪比.分析和实际结果表明:利用本文所提出的雷达目标检测方法比低距离分辨(LRR)雷达的性能有很大的改进.     

伽利略搜救信号关键参数估计的克拉美—罗界

本文考虑信息位宽的不确定度,研究了伽利略搜救信号信息位宽、到达频率(FOA)和到达时间(TOA)估计的克拉美—罗界(CRB).首先推导了计算Fisher信息矩阵各元素的通用公式,然后推导得到了伽利略搜救信号Fisher 信息矩阵各元素的计算表达式.具体计算时,利用单位冲激函数的性质和Parseval定理,将单位冲激函数...     

MIMO雷达中的信号检测

常规雷达系统越来越难于应对日益迫近的空间目标和隐身目标,MIMO雷达已成为一个发展方向。针对运动目标,本文深入分析了充分统计量的概率密度函数,讨论了四种工作模式的内涵,研究了MIMO雷达工作于四种工作模式时的检测模型、方法及性能改善。通过理论和仿真分析,建议MIMO雷达系统采用单发多收工作模式,并且,接收站数量建议取4至6。     

雷达中频信号采样及数字相干检波的工程实现

讨论了如何利用高速模／数(A／D)变换器实现对雷达中频信号直接采样,如何通过Bessel插值或低通滤波将1路数字信号分解为2路正交数字信号以实现数字相干检波,给出了基于高速AD6640及复杂可编程逻辑器件的实现方案。