基于“北斗”的语音通讯传输

北斗卫星导航系统是我国自主研发且具有通信能力的区域性卫星导航系统,具有其他导航系统不具备的双向短报文通信功能。针对用户在抢险救灾等各种复杂环境中对语音通讯的需要,在北斗卫星导航系统短报文通信功能的基础上,设计一种可用于语音传输的系统。基于现有的北斗通信终端通过硬件扩展实现语音通信传输功能;通过语音压缩技术解决大量语音数据有效传输的问题。结合试验对语音数据进行分析,系统能顺利进行语音通信,语音质量达到预期效果。     

基于目标指示的两坐标警戒雷达目标高度补偿状态估计

为了克服现有目标高度补偿算法存在的模型假设不合理、实际应用效果难以保证等问题,本文以目标恒海拔等速运动为前提,利用协同单元提供的目标指示信息,对两坐标雷达的空间目标跟踪问题重新进行了研究.首先根据不同坐标系间的转换关系,构建了目标高度的准确表达式.然后通过恒等变换和合理的近似,得到了目标高度的估计公式,并利用绝对值不等式和柯西-施瓦茨不等式,推导得到了高度估计公式的误差.最后联合目标高度估计公式和两坐标雷达的缺维量测方程,采用扩展卡尔曼滤波方法,实现了目标空间状态的估计.仿真结果表明:本文算法可有效地对目标高度进行补偿,获得稳定、可靠的目标空间状态估计,从而为两坐标雷达目标空间状态估计问题提供了相对有效完善的解决方法.     

高帧率步进频穿墙成像雷达扫频方法

步进频是穿墙成像雷达的常用波形,传统采用锁相合成技术的步进频穿墙成像雷达的跳频时间长,帧率很低,难以满足穿墙雷达实时成像的要求。为了解决这个问题,提出了一种新的扫描方案,可以通过现场可编程门阵列（FPGA）实现对扫描方式的可调控制,在不影响回波波形及成像效果的情况下显著提高了步进频穿墙成像雷达的帧率。在2 MHz的频率步长以及2.5 GHz的频段范围内时,实际成像帧率可以达到14 Hz,在一定程度上满足了实时成像的要求。试验测试结果验证了所提方法的可行性。     

基于宽带DRFM的雷达面目标回波模拟技术

针对跳频雷达高度表大地面目标回波信号的模拟,提出了一种基于宽带数字射频存储(DRFM)技术的实现方案。首先介绍了1.2 GHz带宽、3 GHz采样的宽带DRFM组件硬件平台,然后重点叙述了基于DRFM技术的雷达高度表大地面目标回波模拟的算法设计方案,通过采用多路并行处理、多相滤波、正交调制等技术实现了数字下变频、目标回波特征调制、数字上变频等关键算法,最后给出了算法仿真和硬件调试结果,验证了算法的正确性和有效性。该方案已成功应用到某宽带跳频雷达高度表大地面目标回波模拟系统的设计中。     

均匀线阵目标到达角估计的压缩感知方法研究

为了缓解表面波雷达在天线阵列小型化后角度分辨率低的问题,采用压缩感知理论,提出一种小型天线阵列表面波雷达目标到达角估计的方法。将到达角估计问题转化为稀疏信号表示的重建问题。建立了稀疏信号模型,分析了应用条件,将角度和速度空间离散化以构造字典,设计了基于实时海态信息的测量矩阵,设计匹配算法完成信号重构。仿真结果表明,若满足准确重建条件,即使在小型天线阵列的情况下,也能以计算资源为代价改善方位分辨率。     

基于积谱矩阵局部二值模式的欺骗干扰识别

针对跟踪雷达的三种常见欺骗干扰,提出了一种基于积谱矩阵( SPM)局部二值模式( LBP)的识别算法。首先,计算雷达接收信号不同脉冲重复周期( PRI )的积谱,并将其按照频域和慢时域排列成一个二维积谱矩阵。然后,将图像处理的纹理特征引入到欺骗干扰识别的算法中,采用局部二值模式提取二维积谱矩阵的灰度图像特征。最后,通过仿真实验验证了算法的正确性,当雷达接收信号的信噪比( SNR)大于5 dB时,该欺骗干扰识别算法的平均识别概率优于90%。     

基于二阶矩的雷达信号盲分离

针对雷达接收机在现代战场复杂电磁环境下接收到的混叠信号,提出了一种基于二阶矩的信号盲源分离方法。在混合信号球化过程中,对于具有加性白噪声的模型,构造了一组新的协方差矩阵,在信噪比不是很高的情况下,使其不会影响分离结果。在协方差矩阵对角化过程中,采用自然梯度的方法,避免分离矩阵更新过程中的求逆问题,提高了算法的实时性。仿真实验证明,在信噪比为-10 dB的条件下,对比FastICA算法,所提算法分离精度高,收敛速度快,为进一步的信号识别提供可靠依据。     

基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3”和9”,随机残差分别为40”和45”,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

二次雷达数字时间灵敏度控制处理的实现

如何有效剔除二次雷达系统中存在的干扰目标,提升设备的处理能力和效率,一直是系统最关注的方向之一。区别于传统信道接收机灵敏度简单调节的方法,提出了一种基于可编程门阵列( FPGA)实时计算目标应答信号强度的方法,通过设置有效应答信号范围,在应答脉冲处理阶段剔除时间灵敏度控制( STC)门限外由多径及异步等引起的干扰脉冲,减少了后期处理的信息数据,提升了系统效率和系统的多目标处理能力。通过外场实验验证,该方法能有效减少二次雷达系统内70%的虚警目标。     

高性能机载实时SAR成像系统设计

分析了合成孔径雷达实时成像的系统设计瓶颈,研究了距离子带划分与方位预滤波的处理方法,并提出了一种高性能的机载实时成像系统设计。该系统不仅能够有效满足雷达成像大幅宽、高分辨的实时处理需求,而且还具有优良的拓展能力,兼容性好。实际处理结果验证了该设计方法的有效性。