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相控阵和频率分集阵双模式雷达联合目标检测

系统工程与电子技术 2023年第5期45卷 1342-1350页

作者：朱晶晶朱圣棋廖桂生许京伟兰岚曾操西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室陕西西安710071

传统相控阵发射方向图仅是角度的函数,而频率分集阵发射方向图是距离/时间角度的函数,发射方向图的差异使得两种体制各具不同的应用优势。本文提出一种相控阵和频率分集阵双模式体制联合目标检测方法。分析了双模式雷达的发射方向图特性... 详细信息

传统相控阵发射方向图仅是角度的函数,而频率分集阵发射方向图是距离/时间角度的函数,发射方向图的差异使得两种体制各具不同的应用优势。本文提出一种相控阵和频率分集阵双模式体制联合目标检测方法。分析了双模式雷达的发射方向图特性,阐明了相控阵发射功率聚焦与频率分集阵角度宽覆盖结合的优势,提出了相控阵和频率分集阵双模式联合最优检测器,基于检测概率、检测信噪比对比分析了双模式体制相比于单一模式体制的目标检测性能改善。研究表明,相控阵和频率分集阵双模式雷达不仅在主瓣方向具有最优的目标检测性能,而且可以在较小信噪比损失的条件下兼顾旁瓣区域的目标检测性能。

关键词：相控阵频率分集阵双模式雷达目标检测

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相控阵&频率分集阵双模式雷达联合目标检测

系统工程与电子技术 2022年

作者：朱晶晶朱圣棋廖桂生许京伟兰岚曾操西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室

传统相控阵（PA）发射方向图仅是角度的函数，而频率分集阵（FDA）发射方向图是距离/时间-角度的函数，发射方向图的差异使得两种体制各具不同的应用优势，本文提出一种PA&FDA双模式体制联合目标检测方法。论文分析了双模式雷达的发射... 详细信息

传统相控阵（PA）发射方向图仅是角度的函数，而频率分集阵（FDA）发射方向图是距离/时间-角度的函数，发射方向图的差异使得两种体制各具不同的应用优势，本文提出一种PA&FDA双模式体制联合目标检测方法。论文分析了双模式雷达的发射方向图特性，阐明了PA发射功率聚焦与FDA角度宽覆盖结合的优势，提出了PA&FDA双模式联合最优检测器，基于检测概率、检测信噪比对比分析了双模式体制相比于单一模式体制的目标检测性能改善。研究表明，PA&FDA双模式雷达不仅在主瓣方向具有最优的目标检测性能，而且可以在较小信噪比损失的条件下兼顾旁瓣区域的目标检测性能。

关键词：相控阵&频率分集阵双模式雷达频率分集阵雷达相控阵雷达目标检测

基于频率分集阵列的多功能一体化波形设计与信号处理方法

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雷达学报（中英文） 2022年第5期11卷 850-870页

作者：兰岚廖桂生许京伟朱圣棋曾操张玉洪西安电子科技大学雷达信号处理国家级重点实验室西安710071 西安电子科技大学电子工程学院西安710071

频率分集阵(FDA)是在相控阵基础上的一次体制革新,其通过在发射天线阵元间进行频率步进,得到的发射方向图是角度、距离、时间的多维函数,显著提升了波束控制能力与信号处理维度,经过收发联合处理后,可应用于多维参数联合估计、主瓣欺骗... 详细信息

频率分集阵(FDA)是在相控阵基础上的一次体制革新,其通过在发射天线阵元间进行频率步进,得到的发射方向图是角度、距离、时间的多维函数,显著提升了波束控制能力与信号处理维度,经过收发联合处理后,可应用于多维参数联合估计、主瓣欺骗式干扰抑制、模糊杂波抑制、高分宽幅成像等方面。该文从系统层面出发,研究基于FDA的多功能一体化波形设计与信号处理方法,重点对其在检测与估计一体化、解模糊与抗干扰一体化、合成孔径雷达(SAR)成像与动目标检测一体化的信号处理新方法进行综述、评述及研究,并对FDA多功能一体化系统的应用前景进行展望。

关键词：频率分集阵雷达波形设计与信号处理多维发射方向图检测与估计一体化解模糊与抗干扰一体化 SAR成像与动目标检测一体化

稳健的三维直接数据域机载地面动目标检测算法

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系统工程与电子技术 2009年第11期31卷 2556-2559页

作者：李明廖桂生朱圣棋西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

提出了一种联合空间、时间和距离的三维直接数据域(space-time-range direct data domain,STR-DDD)算法。与传统方法相比,该方法将目标周边距离单元的数据联合起来,充分利用目标距离向上的信息,在空域上能够对孤立干扰形成深的凹口,并... 详细信息

提出了一种联合空间、时间和距离的三维直接数据域(space-time-range direct data domain,STR-DDD)算法。与传统方法相比,该方法将目标周边距离单元的数据联合起来,充分利用目标距离向上的信息,在空域上能够对孤立干扰形成深的凹口,并且当目标导向矢量存在幅相误差时仍具有稳健性。在MCARM数据平台上的实验结果表明,该方法能够提高地面动目标检测(ground moving target indication,GMTI)性能。

关键词：直接数据域地面动目标检测孤立干扰幅相误差

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阵列信号降采样低秩矩阵的恢复方法

西安电子科技大学学报 2014年第5期41卷 30-35页

作者：杨东廖桂生朱圣棋王凯西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室中国人民解放军61251部队

矩阵填充可以有效恢复阵列信号降采样数据,从而得到等效的全采样回波信号.然而,现有基于矩阵填充的阵列波达方向估计方法要求回波数据在不同快拍下随机选择采样序列,以满足采样数据的随机性.当部分阵元在整个观测时间内关闭或损坏时,上... 详细信息

矩阵填充可以有效恢复阵列信号降采样数据,从而得到等效的全采样回波信号.然而,现有基于矩阵填充的阵列波达方向估计方法要求回波数据在不同快拍下随机选择采样序列,以满足采样数据的随机性.当部分阵元在整个观测时间内关闭或损坏时,上述方法将失效.因此,笔者提出了一种改进的降采样数据恢复方法,利用阵元间的相关特性,将单快拍下的信号矢量变换到一个等效的低秩矩阵,继而通过求解该矩阵的最小核范数,实现对缺失数据的有效估计.仿真结果表明,该方法可以有效恢复降采样数据,抑制噪声,提高波达方向的估计性能.

关键词：阵列信号矩阵填充低秩矩阵波达方向估计

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一种直接回波数据域雷达自适应通道均衡方法

西安电子科技大学学报 2010年第2期37卷 210-217页

作者：刘向阳廖桂生朱圣棋毛志杰西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室陕西西安710071 西安通信学院军事综合信息网教研室陕西西安710106

在实际的机载多通道地面运动目标检测(GMTI)系统中,通道失配误差的存在降低了地杂波的抑制性能,进而影响了弱运动目标的检测.为了补偿通道间的失配误差,提出了一种基于地杂波数据的通道均衡方法.该方法根据机载多通道雷达地杂波信号的特... 详细信息

在实际的机载多通道地面运动目标检测(GMTI)系统中,通道失配误差的存在降低了地杂波的抑制性能,进而影响了弱运动目标的检测.为了补偿通道间的失配误差,提出了一种基于地杂波数据的通道均衡方法.该方法根据机载多通道雷达地杂波信号的特性,利用维纳滤波技术估计并补偿了该失配误差,不需要改装现有的雷达设备.其次分析了在有限样本下该方法的性能与地杂波信号相关系数的关系,并利用实测数据实验验证了该方法的有效性.

关键词：通道均衡失配误差补偿 GMTI 杂波抑制

空间目标成像中基于FrFT的高精度距离压缩方法

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系统工程与电子技术 2015年第2期37卷 271-277页

作者：朱江廖桂生朱圣棋西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

针对星载雷达空间目标成像遇到的距离向回波调制问题,通过对星载平台下空间高速平稳目标运动特性的分析,提出基于分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)和多项式拟合的高精度距离向压缩方法。该方法利用FrFT对空间目标... 详细信息

针对星载雷达空间目标成像遇到的距离向回波调制问题,通过对星载平台下空间高速平稳目标运动特性的分析,提出基于分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)和多项式拟合的高精度距离向压缩方法。该方法利用FrFT对空间目标的部分解调回波进行距离向压缩,并结合多项式拟合迭代获取随方位时间变化的径向速度,为距离向压缩提供精确的分数阶旋转角。与传统逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)距离向压缩方法相比,该方法能够实现高精度距离向压缩,从而提高成像质量。仿真实验验证了该方法的有效性。

关键词：星载雷达空间目标成像距离向压缩分数阶傅里叶变换多项式拟合

FDA-MIMO雷达噪声卷积式干扰抑制方法

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信号处理 2023年第2期39卷 191-201页

作者：王岩星朱圣棋兰岚许京伟李西敏西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

基于数字射频存储器(digital radio frequency memory,DRFM)产生的噪声卷积灵巧干扰兼具压制式和欺骗式干扰的效果,严重降低了雷达系统的探测性能。为解决此问题,本文提出了一种采用频率分集阵(frequency diversity array,FDA)-多输入... 详细信息

基于数字射频存储器(digital radio frequency memory,DRFM)产生的噪声卷积灵巧干扰兼具压制式和欺骗式干扰的效果,严重降低了雷达系统的探测性能。为解决此问题,本文提出了一种采用频率分集阵(frequency diversity array,FDA)-多输入多输出(multiple-input-multiple-output,MIMO)雷达的噪声卷积灵巧干扰对抗方法。经由雷达发射信号和噪声信号卷积调制所得的干扰信号在距离-多普勒维与目标回波呈现不同的分布特性。据此,首先利用干扰信号在多普勒域的白噪声特性获取多普勒清晰区的干扰样本,然后在此基础上逐距离门挑选样本以获得干扰协方差矩阵,最后通过距离-角度二维匹配滤波器抑制距离不匹配的主瓣干扰信号。仿真试验验证了本文所提抗干扰方法的有效性。

关键词：频率分集阵雷达噪声卷积灵巧干扰发射-接收二维频率域二维自适应匹配滤波

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基于块稀疏的空间碎片群目标成像方法

电子与信息学报 2015年第3期37卷 587-593页

作者：朱江廖桂生朱圣棋西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

针对星载雷达空间碎片群目标回波无法分离问题,该文利用回波在距离向表现出的块聚集特性,提出一种基于块稀疏的高分辨ISAR成像方法。基于块稀疏压缩感知理论,通过利用空间碎片群目标特性,抽取出各个碎片的高分辨1维距离像数据,并结合平... 详细信息

针对星载雷达空间碎片群目标回波无法分离问题,该文利用回波在距离向表现出的块聚集特性,提出一种基于块稀疏的高分辨ISAR成像方法。基于块稀疏压缩感知理论,通过利用空间碎片群目标特性,抽取出各个碎片的高分辨1维距离像数据,并结合平动补偿和距离多普勒(RD)算法得到各碎片的ISAR像。在小样本条件下,该方法能够有效实现空间碎片的数据分离和高分辨ISAR成像。仿真实验表明,该方法的重构精度以及运算速度均优于非结构类的稀疏ISAR成像方法。

关键词：逆合成孔径雷达(ISAR) 压缩感知(CS) 空间碎片群成像块稀疏正交匹配追踪