PRI变换对脉冲雷达信号PRI检测的性能分析

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基于随机脉冲重复间隔Radon-Fourier变换的相参积累

基于随机脉冲重复间隔Radon-Fourier变换的相参积累

基于随机脉冲重复间隔Radon-Fourier变换的相参积累陈潜;付朝伟;刘俊豪;吴嗣亮【摘要】针对远程隐身目标微弱回波的低信噪比检测和多普勒模糊下的参数测量问题,该文采用随机脉冲重复间隔Radon-Fourier变换(RPRI-RFT)实现回波脉冲的长时间相参积累和盲速旁瓣(BSSL)抑制.通过分析PRI随机抖动量与多普勒模糊旁瓣均值、随机调制噪声谱方差的定量关系,表明增加积累脉冲数量可以降低调制噪声的影响,并针对脉冲数增加导致的回波跨距离单元的问题,提出RPRI-RFT实现回波脉冲的有效相参积累.理论分析和仿真结果表明,RPRI-RFT能够降低随机调制噪声,同时可以抑制盲速旁瓣,从而有效提高低重复频率雷达对远程、微弱高速多目标的检测和测量能力.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2015(037)005【总页数】6页(P1085-1090)【关键词】雷达信号处理;目标检测;随机脉冲重复间隔;Radon-Fourier变换;相参积累;盲速旁瓣抑制【作者】陈潜;付朝伟;刘俊豪;吴嗣亮【作者单位】北京理工大学信息与电子学院北京 100081;上海无线电设备研究所上海200090;上海无线电设备研究所上海200090;上海无线电设备研究所上海200090;北京理工大学信息与电子学院北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TN957.51随着空中运动目标雷达隐身技术的发展与应用,对雷达的探测性能提出了更加苛刻的要求。

隐身目标的雷达散射截面积较常规目标大大降低,严重影响雷达的远程探测与监视能力[13]-。

另一方面,空中运动目标的远程探测通常采用低重复频率脉冲多普勒(Pulse Doppler, PD)雷达体制,此时存在速度模糊而影响目标速度信息的准确获取。

因此,低信噪比的微弱目标检测和解速度模糊是对隐身目标远程探测的一项关键技术。

增加信号相参积累时间是提高微弱目标检测信噪比的重要手段,但目标运动引起的回波包络跨距离单元走动会严重影响积累增益[24]-。

模糊距离与速度

模糊距离与速度
假设在重复周期 T1 中排满 m1 个波门,在重 复周期 T2 中排满 m2 个波门,且 m1 > m2 ,距离 分辨单元与距离门的宽度相同,都是 TG 。在 T1 和 T2 的最小公倍周期内,两种重复频率下测量到同
一目标的回波只能重合一次。如果目标回波重合
时,目标用重复频率 fr1 测出的模糊距离为 A1 , 同一目标用重复频率 fr2 测出的模糊距离为 A2 (这里 A1 和 A2 都归一化为一个距离分辨单元量
候,多普勒频率为正值,而当目标背离雷达站飞
行时,多普勒频率为负值。所以当我们用多普勒
滤波器测得目标的多普勒频移 fd 时,利用(3.8)
式,我们就可以得到目标相对于雷达站的径向速
度,并能判断目标速度的方向。
4. 测距和测速模糊基本概念
为了提高检测性能,PD 雷达常采用高重 PRF 信号,以便在信号频域获得足够宽的无杂波区。 当脉冲重复频率很高时,对应一个发射脉冲产生 的回波可能要经过几个周期以后才能被收到,如 图 4.1 所示。图中对应目标的真实距离是 R,而 按照常规方法读出的目标距离是 Ra,产生的误差 是:
ϕ
(t)
=
−ω0t
=
−ω0
2 C
( R0

vrt )
=
−2π
2 λ
( R0
− vrt )
(3.6)
在径向速度 vr 为常数时,产生的频率差为:
fd
=
1 2π
dϕ dt
=
2vr λ
(3.7)
所以:
vr
=
fdλ 2
(3.8)
这就是多普勒频率,它正比于相对运动的速
度而反比于雷达工作波长。当目标飞向雷达的时

雷达信号处理的MATLAB仿真

雷达信号处理的MATLAB仿真

11目录1. 设计的基本骤 (1)1.1 雷达信号的产生 (1)1.2 噪声和杂波的产生 (1)2. 信号处理系统的仿真 (1)2.1 正交解调模块 (2)2.2 脉冲压缩模块 ...............................................2.3 回波积累模块 ...............................................2.4 恒虚警处理(CFAR)模块 (4)结论 (11)1 设计的基本骤雷达是通过发射电磁信号,再从接收信号中检测目标回波来探测目标的。

再接收信号中,不但有目标回波,也会有噪声(天地噪声,接收机噪声);地面、海面和气象环境(如云雨)等散射产生的杂波信号;以及各种干扰信号(如工业干扰,广播电磁干扰和人为干扰)等。

所以,雷达探测目标是在十分复杂的信号背景下进行的,雷达需要通过信号处理来检测目标,并提取目标的各种信息,如距离、角度、运动速度、目标形状和性质等。

图3-6 设计原理图2 信号处理系统的仿真雷达信号处理的目的是消除不需要的信号(如杂波)及干扰,提取或加强由目标所产生的回波信号。

雷达信号处理的功能有很多,不同的雷达采用的功能也有所不同,本文是对某脉冲压缩雷达的信号处理部分进行仿真。

一个典型的脉冲压缩雷达的信号处理部分主要由A/D 采样、正交解调、脉冲压缩、视频积累、恒虚警处理等功能组成。

因此,脉冲压缩雷达信号处理的仿真模型.2.1 正交解调模块雷达中频信号在进行脉冲压缩之前,需要先转换成零中频的I 、Q 两路正交信号。

中频信号可表示为:0()()cos(2())IF f t A t f t t πϕ=+ (3.2)式(3.2)中, f 0 为载波频率。

令:00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.3)则00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.4)在仿真中,所有信号都是用离散时间序列表示的,设采样周期为T ,则中频信号为 f IF (rT ) ,同样,复本振信号采样后的信号为f local =exp(?j ω 0rT ) (3.5)则数字化后的中频信号和复本振信号相乘解调后,通过低通滤波器后得到的基带信号f BB (r ) 为:11000{()cos()}(){()sin()}()N N BB IF IF n n f f r n r n T h n j f r n r n T h n ωω--==-----∑∑ (3.6)式(3.6)中, h (n ) 是积累长度为N 的低通滤波器的脉冲响应。

Q信令PRI、DSS1、PRA的关系与区别

Q信令PRI、DSS1、PRA的关系与区别

Q信令和PRI、DSS1、PRA的关系与区别?PRI信令:又称ISDN(30B+D)信令、DSS1信令、PRA信令。

北美和日本,ISDN PRI提供23B+D信道,总速率达1.544Mbps,其中D信道速率为64kbps。

欧洲、澳大利亚等国家,ISDN PRI为30B+D,总速率达2.048Mbps我国30B+D方式、ITU-T的I.412建议中规定了两种用户-网络接口结构:基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)。

ISDN的接口通过时分复用技术,把一个物理接口划分为多个信道(时隙)来使用。

ISDN的信道分为B、D两种类型,其中:B信道为用户信道,用来传送数据、话音、图像等用户信息,速率是64kbit/s;D信道为控制信道,用来传送公共信道信令,控制同一接口的B信道上的呼叫,速率是64kbit/s或16kbit/s。

正是这样通过B通道和D通道的划分,ISDN接口实现了数据和控制流的分离。

在ITU-T规定的ISDN标准U-N接口中,BRI接口为2B+D,TS0(16kbit/s)为D信道,TS1、TS2(64kbit/s)分别作为两个B信道B1和B2;PRI接口分E1 PRI和T1 PRI两种,B、D信道的带宽均为64kbit/s。

E1 PRI为30B+D,分TS0~TS31共32个时隙,TS0用于帧同步,TS16为D信道,一般在中国、亚洲部分国家和地区、欧洲等地使用;T1 PRI为23B+D,分TS0~TS23共24个时隙,TS23为D信道,一般在北美(北美把T1 PRI接口定义为PRA)、加拿大、日本、香港等地使用。

在BRI接口方面,由于各国的用户线特性有差异,各国使用的线路码型有所不同,北美、中国采用2B1Q码,日本、意大利采用AMI码,英国采用3B2T码。

ITU-T的I.430建议对BRI接口电气特性的各项指标均作了详细的规定。

BRI接口最常见的配置是用户可以将话机、传真机和数据终端接在一对用户线上,使用户可以同时利用一对电话线通话、传送或接收传真而又进行数据通信。

雷达原理与系统-雷达信号波形与脉冲压缩(二)

雷达原理与系统-雷达信号波形与脉冲压缩(二)
冲已经完全发射。这就限制了雷达的最小作用距离
Rmin
cT
2
2Rmin
2 Rmin
,T
tr '
因此, T 可按下式选择: T
c
c
tr ' 为收发开关恢复时间,一般取(1~2)s。
(3)从雷达的作用距离及其对能量的要求,对远距离的探测通常使用带
调制的宽脉冲信号。为了解决近距离盲区的问题,经常发射窄脉冲补盲。
vr ,u
fr
2
fr
Ru
vr,u
1000 Hz
150 km
50 m/s
250 Hz
600 km
12.5 m/s
5000 Hz
30 km
250 m/s
4.6 距离与多普勒模糊
脉冲重复频率PRF的选择必须考虑避免产生距离和多普勒模糊,并使得
雷达的平均发射功率降到最低。不同PRF对应的距离和多普勒模糊如下表
两种PRF为:
f r1 N f rd =59 1.5e3=88.5 (kHz)
f r 2 ( N 1) f rd =60 1.5e3=90 (kHz)
对应的无模糊距离为
Ru1
c
300e6
=
1.695 (km)
2 f r1 2 88.5e3
Ru 2
c
300e6
=
1.667 (km)
PRF不能低于目标的最大多普勒频移的2倍,否则雷达无法分辨目标的
多普勒信息。
若目标可能的最大径向速度 vr max
多普勒频移为 f d max ,则PRF选取
对应的最大
f r 2 f d max
2vr max

对基于PRI谱计算脉冲重复间隔的一种改进方法

对基于PRI谱计算脉冲重复间隔的一种改进方法

有很广的应 用范围, 但也有其局限性。本文针对 P I R 谱方法对参差雷达的 P I R 估计效果不理想 的情况, 结合脉冲列的 自相关和一阶直方统计给 出了一种改进 方法。这种 改进方法不仅保 留了
PI R 谱方法的优点 , 对参差雷达也得到 了很好 的估计结果。
关键词 : 雷达; 信号处理 ; 脉冲重复间隔( R ) P I P I ;R 谱 中圈分类号 :N 1 . 文献标识码 : 文章编号 :09— 4 1 20 )4— 02一 3 T 9 17 A 10 00 (06 o 02 o
l 引 言
在现代战争条件下 , 战场空 间的雷达 电磁环境信 号空前复杂 、 密集且相互交叠 , 这些都对现代 电子侦察 手段和方法提出了新 的要求 。通常情况下, 侦察系统 对雷达信号的分选包括预分选和主分选 两个过程 , 而 主分选的任务主要是从脉 冲到达时间 ( O 中提取 T A) 脉冲重复间隔( R ) P I 。由于信号环境的密集化和信号 形式的多样化 。 提出了很多 P I R 参数 的提取方法 , 前 目 常 用 的 主 要 有 序 列 搜 索 法 、 计 差 直 方 图 方 法 累 (DF … 、 C I ) 序列差直 方图方法 ( DF 等。这些方 S I) 法在本质上是在计算接收脉 冲序列的 自相关 函数 , 由 于周期信号的相关 函数仍然是周期函数 , 在进行 P I R 检测时 , 不仅能检测出信号本身 的 P I还检测到 了信 R, 号PI R 的整数倍值 , 在有脉冲丢失时 , 这种现象更加严
2 基 于 P I变换 的脉 冲 重 复周 期 估 R
计 ] 、
以脉冲前沿时间来表示脉冲的到达时间 , 并使用 t, = , , , N一 表示待处理 的脉 冲列 , 中 Ⅳ n 0 12 …, 1 其

雷达天线扫描方式的自动识别方法

雷达天线扫描方式的自动识别方法李程;王伟;施龙飞;王雪松【摘要】In order to recognize radar antenna scan type(AST)automatically,an improved antenna scan pattern simulator was developed,and features extraction and automatic recognition methods for electronic scan type (EST)and mechanical scan type (MST)were studied respectively. EST was firstly distinguished from MST based on the characteristic parameters extracted from the maximum main beam pulse sequence;then 8 MSTs were automatically recognized based on the parameters extracted from the pulse sequence in a scan period.The simulation results show that it is able to distinguish between one-dimensional EST,two-dimensional EST and MSTs by thismethod.Moreover,the correct recognition ratio of MSTs by support vector machine decision tree (SVMDT)is higher than that by decision tree (DT).%为了对雷达天线扫描方式进行自动识别,改进开发了天线扫描方式模拟器,并分别研究了电子扫描和机械扫描的特征提取和识别方法。

基于PRI熵和转移矩阵的雷达信号主分选算法

总第 2 3 1 期
2 0 1 3 年 第 9期
舰 船 电 子 工 程
S h i p El e c t r o n i c E n g i n e e r i n g
Vo 1 . 3 3 No . 9
4 5
基于 P RI 熵 和 转 移 矩 阵 的雷 达 信 号 主 分 选 算 法
1 引 言
雷 达信 号分 选 是雷 达对 抗 侦察 系统 中 的关键 处 理过 程, 信 号分选水平直接 制约 了雷 达对抗 侦察 系统 的整 体作 战效能 l 1 ] 。 目前 , 雷达 信号 主分选 主要 有 累积差 值直 方 图 法( C DI F ) 、 顺序差值直 方图法 ( S DI F ) 和P RI 变换 以及一些 改进算法 _ 2 ] 等, 这些传统 的主分 选算 法存在 以下 问题 : 1 )计算量 大 , 难 以满 足实时 l 生的需求 ; 2 )门限和容差设 置 困难 , 受 人为 因素 影 响严 重 , 自动 化程度不高 。 针对上述情况 , 本文 采用先局 部后整 体的分选 思想 , 通 过P RI 熵信息找到复杂度较低的区域首先进行分析 , 提取参 数规律后 , 再搜索 出完整脉 冲。这 样不但 可以减少 运算量 , 而且算法进行 P R I 估计时没有门限的设置 , 自动化程度高。
LI Xi n g y u YANG Che ng z h i ZHANG Ro n g
( Av i a t i o n Uni v e r s i t y o f Ai r Fo r c e,Ch a n g c h u n 1 3 0 0 2 2 )
Ab s t r a c t Ra d a r s i g n a l r e a l t i me s o r t i n g i s t h e k e y t e c h n o l o g y i n e l e c t r o ni c r e c o n n a i s s a n c e .Ai mi n g a t t he d e f e c t i n t r a d i t i o n a l ma i n s o r —

雷达信号与数据处理整理多媒体

杂波信号往往比目标回波信号强的多。杂波是另一种不需要的目标。
(3)雷达脉冲压缩技术
窄脉冲宽度可提高距离分辨率,但影响平均功率而降低了测量距离。 发射大时宽带宽积(Bt)信号,可以提高雷达的距离分辨率,同时提
高发射信号的平均功率,即那个地发射脉冲的峰值功率。
接收时对大时宽进行进行匹配滤波,可使接收信号回波信号变窄,成 为脉冲压缩。
雷达可分为陆基、机载、星载或舰载雷达系统; 按雷达波形分,可分为:连续波(CW)雷达、脉冲 (PW)雷达。
2.2 距离
简化的脉冲雷达框图
时间 控制
发射机/调制器 信号处理器
双工器 接收机
发射接收脉冲串
发射脉冲
脉冲1
IPP
τ
脉冲2
脉冲3
接收脉冲
△t τ 脉冲1回波
脉冲2回波
脉冲3回波
时间
IPP:通常被标为PRI脉冲重复间隔
(6)雷达成像技术
机载或星载雷达,距离和方位的高分辨成像。 距离分辨率,通过脉冲压缩技术实现;方位分辨率通过合成孔径技术
实现。 移动雷达,如SAR;地面雷达,ISAR。
(7)雷达目标的识别和分类
目标识别,判别目标类型。
主要通过信号处理实现。
(8)雷达抗电子干扰技术
无源干扰:箔条,可利用抑制气象杂波的方法。
雷达信息显示包括各种原始回波和处理回波的显示; 雷达回波显示与雷达整机控制设计为一体,通过画面显示、重要目
标三维放大显示等,辅助目标识别。
(7)雷达数据处理系统设计技术
输入/输出接口设计; 系统处理能力设计; 核心算法设计; 显示与控制一体化设计; 人-机接口与人性化界面设计; 系统各设备集成设计等。
ERP PJ GJ LJ

雷达辐射源信号分选技术概述

雷达辐射源信号分选技术概述魏志文;徐庆【摘要】文章详细介绍了当前用于雷达辐射源信号分选的几种技术,从理论上分析了他们的优缺点,并针对当前雷达辐射源信号分选技术的现状,指出了这一领域需尽快解决的几点问题。

【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2011(000)019【总页数】1页(P39-39)【关键词】雷达;分选;概述【作者】魏志文;徐庆【作者单位】空军驻南湖机械总厂军事代表室,湖北荆州434000;中国电子科技集团公司第38研究所,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN95雷达辐射源信号分选是指从截获到的密集雷达脉冲流中分选出属于不同雷达辐射源的脉冲,然后得到雷达的工作参数,并利用这些参数获取该雷达的体制、用途和型号等信息。

当前的分选算法主要基于分析截获信号的各种参数,如到达时间、到达角、载频、脉宽等。

其中,利用脉冲重复间隔(PRI)分选在其它参数分选(预分选)完成以后进行,即为最终的分选,也是必不可少的分选。

PRI分选算法有很多种,如累积差直方图(CDIF)、序列差直方图(SDIF)、PRI变换以及改进的PRI变换算法等,这些算法在单独使用时都存在一定的缺陷。

本文对当前常用的几种雷达辐射源分选方法进行了理论上的研究,分析了它们的优缺点,并指出了当前雷达辐射源信号分选亟需解决的几点问题。

CDIF是基于周期性脉冲时间相关原理的一种去交错算法,通过累积各级差值直方图来估计原始脉冲序列中可能存在的PRI,并以此来进行序列搜索,具体步骤如下。

首先计算TOA差值,形成第一级差值直方图,然后确定门限。

接着从最小的脉冲间隔起,将第一级差值直方图中的每个间隔的直方图值以及2倍间隔的直方图值与门限作比较,如果两个直方图值都超过门限,则以该间隔作为PRI进行序列检索;假如序列检索成功,PRI序列将会从采样脉冲中扣除,并且对于剩余脉冲列,从第一级差值直方图起形成新的CDIF直方图,该过程会一直重复下去直到没有足够的脉冲形成脉冲序列;假如序列检索不成功,则以本级CDIF直方图的下一个符合条件的脉冲间隔值作为PRI值进行序列搜索;假如本级直方图中没有符合条件的脉冲间隔值,则计算下一级的CDIF直方图。

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【 关键词】 P I R 变换; 检测 ; 重频
中图分类号 : N 5 T 98 文献标识码 : A
Pe f r a c a y i fPRI Tr n f r n t e r o m n e An lsso a so m i h Ra r Pu s i na da le S g l SPRIDe e to t ci n
AN e L n—h n Zh n, IYu z e
( lc oi E g er gIstt, H f 307 C ia Eet nc ni e n tu r n i ni e e i 0 3 , hn ) e2
【 bt c】 T er ioa a ot so e m tg R as r y l dnt n eoao R otn e A s at h a tnl gr m r s an I ek e id o ol at ctn f I n i i t r tdi i f t i P p l h i a e e y th l i o P c a e nh d

( DF 2 C I)[ 和序列差直方图法( DF J 1 S I) 。这些算法都
是 以计算 接 收到 的脉 冲序 列 的 自相 关 函数 为基 础 。 由 于周 期信 号 的相 关 函数 仍 是 周 期 函数 , 因此 上 述 算 法

gt ( )=
o ee t g te P fv r u i a s f t i RIo a i s sg l . d c n h o n
【 e od】P I as r ; e tn r t o qec K yw rs R n o dt i ; p i nf uny r t fm c e o e t r e i e
1 1 定 义及公 式 .
设 脉 冲的到 达时 间用 脉 冲前 沿 的时 间来 表示 。令 t, 0 … , n= , Ⅳ一1为 脉 冲到 达 时 间 , 中 Ⅳ是 采 样 脉 其 冲数 。如果 只考 虑 T A唯 一参 数 , O 采样 脉 冲 串就 可 以 模 型化 为单 位 冲击 函数 的和 , 即
o gn lp le t i u s tt e l a in o e it g r mu t l ft e f n a n a R ,wh c k td f c tt o tp le i r i a us r n b ta o a o t ft n e e l pe o u d me tl P I a l h c o h i h ih ma e i i u o s r u s i l t i s h a ri t d c sPR a s r a g rt m re tma n u s e t o n e v sw ih c n s p rs e s b a mo is r n .T e p p nr u e It n f m o h f si t g p e rp i n it ra h c a u p st u h r n c a e o r o l i o i l e t i l e h i e a tc re ain f n t n a mo tc mp eey,a d i v s g t e d tc n p l a i t ft a g rt m o alk n s o a a n t uo o r lt u ci l s o l tl n n e t ae t ee t g a p i b l y o ta o h t l id frd r h o o i h i c i h l i sg a swhc h g err p t o e u n y i n i h c a e t i e e i n f q e c .R s a c s t b sn n c mp trsmua o h w t a i ag r h i a a l l n h i t r e e r h r u s a i g o o ue i l t n s o t s l o t m sc p b e e l i h t h i
0 引 言
雷 达 侦察 系 统 利 用 脉 冲 到 达 时 间 ( O 来 估 计 T A) 脉冲 的 重 复 间 隔 , 已经 提 出 了 多 种 算 法 , 直 方 图 如 法 … 、 域 滤 波 ( 列 搜 索 ) 、 积 差 直 方 图 法 时 序 法 累
1 PI R 变换
维普资讯雷 达
Mo e R d r d m a a
V0 . 9 N . 12 o 2
20 0 7年 2月
F b u r 0 7 e ray 2 0
3 5
P I 换 对 脉 冲 雷 达 信 号 P I 测 的性 能分 析 R 变 R 检
安 振, 李运祯
( 解放 军 电子 工程 学 院 , 合 肥 20 3 ) 30 7
【 要】 传统 的雷达脉 冲列 去交错算 法很容易 出现 信号 的脉 冲重 复 间隔及其 整数倍 ( 摘 即子谐波 ) 同时存在 的现象 ,
给雷达脉 冲串的去交错造成了 困难 。介绍 了 P I R 变换的脉冲重复 间隔估计算法 , 该算法几乎完 全抑制 了出现在 自相关 函 数 中的子谐 波 , 同时研究 了该算 法对 稳定重频 、 动重频 、 差重频 、 变重频 等各类 信号 的 P I 抖 参 滑 R 检测性 能。计算 机仿真 结果表 明 , 这种算法适用性 较强。
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