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直达波对消关键技术研究与实现

直达波对消关键技术研究与实现

作者：黄何平湖南师范大学

学位级别：硕士

穿墙探测(TWS,through-the-wall surveillance)是近年来新兴的一种非接触式信息探测技术,可以非接触地检测待测目标的微弱振动信息。基于穿墙探测技术的连续波穿墙生命探测雷达(CW-TWDR, Continuous-Wave Through-the-wall Detection Ra... 详细信息

穿墙探测(TWS,through-the-wall surveillance)是近年来新兴的一种非接触式信息探测技术,可以非接触地检测待测目标的微弱振动信息。基于穿墙探测技术的连续波穿墙生命探测雷达(CW-TWDR, Continuous-Wave Through-the-wall Detection Radar)主要根据人的呼吸、心跳等微动信息特征,来探测和定位障碍物后是否存在具有生命迹象的人员。穿墙生命探测雷达可用于军事侦察、公安、武警、消防以及自然灾害的人员救护等领域,是一种用途广泛的探测设备。由于连续波雷达的直达波干扰严重地降低了雷达的工作性能,特别是当采用单天线的雷达或收发天线距离较近时,干扰会更加严重。穿墙生命探测雷达探测的生命信号相对于墙壁、废墟等障碍物的干扰信号,非常微弱,在强直达波干扰中很难检测出生命信号。因此,要提高连续波穿墙生命探测雷达的性能,首要需要解决的就是如何降低直达波干扰的问题。本研究的主要工作和成果如下：1)首先通过了解连续波穿墙生命探测雷达的原理、结构,工作频率,信道特点等,分析直达波形成的原因,指出直达波干扰信号对连续波雷达接收机的影响。2)介绍了直达波对消的原理、评价指标以及常用的去除直达波干扰的方法。重点针对直达波中频和微波对消技术的原理和方法,通过对几种中频自适应对消技术方案和微波自适应对消技术力方案的理论和仿真实现的详细分析,提出了用于硬件设计实现的方案和框图,并进行了一定的理论和仿真算法分析。3)根据实现方案框图,进行关键元器件的选择,硬件电路设计制作,并对实现系统进行了软硬件的调试和结果分析,给出试验结论,完成了用于2.4GHz连续波穿墙生命探测雷达的微波对消硬件系统实现。

关键词：连续波雷达穿墙生命探测直达波对消矢量调制

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一种改进的外辐射源雷达直达波对消算法

电讯技术 2019年第11期59卷 1275-1280页

作者：李坤合芮义斌南京理工大学电子工程与光电技术学院

针对外辐射源雷达的直达波对消技术,传统的变步长对消算法依据参考信号或对消后瞬时误差进行步长调整,对于剩余的目标回波等信号也产生了抑制效果,同时影响了直达波信号的对消效果,为此,提出了一种基于对消信号与直达波的相关性的Sigmoi... 详细信息

针对外辐射源雷达的直达波对消技术,传统的变步长对消算法依据参考信号或对消后瞬时误差进行步长调整,对于剩余的目标回波等信号也产生了抑制效果,同时影响了直达波信号的对消效果,为此,提出了一种基于对消信号与直达波的相关性的Sigmoid函数变步长最小均方(Variable Step Size LMS based on Sigmoid function,SVSLMS)算法,根据对消后的信号与直达波的相关性进行步长调整。理论分析与仿真结果表明,改进的SVSLMS算法对直达波对消有更快的收敛速度,同时对目标回波信号的影响更小。

关键词：外辐射源雷达直达波对消步长调整 Sigmoid函数

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外辐射源雷达系统中直达波的对消及仿真研究

现代防御技术 2008年第1期36卷 126-128,133页

作者：王俊林张剑云电子工程学院安徽合肥230037

利用外辐射源(如调频广播、电视、GPS等的发射信号)的无源雷达探测技术一直是国内外研究的热点。在目标检测上,直达波信号的干扰不但对通道的动态范围提出了极高的要求,同时对微弱目标回波的检测构成了限制。文中利用二元阵的方法对直... 详细信息

利用外辐射源(如调频广播、电视、GPS等的发射信号)的无源雷达探测技术一直是国内外研究的热点。在目标检测上,直达波信号的干扰不但对通道的动态范围提出了极高的要求,同时对微弱目标回波的检测构成了限制。文中利用二元阵的方法对直达波的干扰进行抑制,并对其对消性能进行了仿真分析和研究。

关键词：外辐射源目标探测直达波对消二元阵

基于自适应分数延迟估计的无源雷达直达波干扰对消方法

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火控雷达技术 2006年第2期35卷 46-50,55页

作者：朱家兵洪一陶亮华东电子工程研究所合肥230031 安徽大学合肥230039

在连续波体制的双基地雷达中一个重要的问题是存在直达波干扰,传统的解决方法是通过自适应天线的干扰置零技术,但这对警戒雷达来说置零的深度有限。本文首先对基于FM广播辐射源的双基地雷达中的直达波干扰进行了分析,然后提出基于自适... 详细信息

在连续波体制的双基地雷达中一个重要的问题是存在直达波干扰,传统的解决方法是通过自适应天线的干扰置零技术,但这对警戒雷达来说置零的深度有限。本文首先对基于FM广播辐射源的双基地雷达中的直达波干扰进行了分析,然后提出基于自适应分数延迟估计直达波干扰抑制算法,最后给出基于FM广播照射源的一个双基地实验系统。利用该实验系统采集的数据进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词：直达波对消自适应分数延迟估计双基地雷达

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连续波雷达直达波对消子系统设计

现代电子技术 2013年第3期36卷 5-7页

作者：黄何平王玲李勇智湖南师范大学物理与信息科学学院湖南长沙410081

为了提高连续波穿墙生命探测雷达目标的生命回波信号的检测效果,在发射机和接收机之间增加直达波对消子系统模块。在2.4 GHz频段,采用射频集成芯片进行直达波对消子系统的硬件设计。根据对消后的实时功率检测结果,通过微处理器的自动搜... 详细信息

为了提高连续波穿墙生命探测雷达目标的生命回波信号的检测效果,在发射机和接收机之间增加直达波对消子系统模块。在2.4 GHz频段,采用射频集成芯片进行直达波对消子系统的硬件设计。根据对消后的实时功率检测结果,通过微处理器的自动搜索控制程序,调节对消估计信号的幅度和相位,最后实现对消比大于40 dB的直达波射频频段自动对消效果,有效地降低连续波雷达的强直达波的干扰。

关键词：连续波雷达射频干扰直达波对消 2.4GHz频段

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基于外辐射源直达波的对消及仿真研究

飞行器测控学报 2007年第4期26卷 57-59页

作者：王俊林张剑云李东生游志刚解放军电子工程学院信息工程系安徽合肥230037

利用外辐射源（如调频广播、电视、GPS等的发射信号）的无源雷达探测技术一直是国内外研究的热点。在目标检测上，直达波信号的干扰不但对通道的动态范围提出了极高的要求，同时对微弱目标回波的检测构成了限制。文中利用二元阵的方法... 详细信息

利用外辐射源（如调频广播、电视、GPS等的发射信号）的无源雷达探测技术一直是国内外研究的热点。在目标检测上，直达波信号的干扰不但对通道的动态范围提出了极高的要求，同时对微弱目标回波的检测构成了限制。文中利用二元阵的方法对直达波的干扰进行抑制，并对其对消性能进行了仿真分析和研究。

关键词：外辐射源目标探测直达波对消二元阵

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基于GSM信号的外辐射源雷达信号处理研究

基于GSM信号的外辐射源雷达信号处理研究

作者：李岩松电子科技大学

学位级别：硕士

随着现代战争中电子战的不断发展,传统雷达越来越受到挑战。传统雷达发射的信号会受到敌方监听、针对性的干扰,以及毁灭打击。因此无源雷达(被动雷达或称为外辐射源雷达)以它本身不发射信号的特点逐渐受到人们的关注。而其中利用民用信... 详细信息

随着现代战争中电子战的不断发展,传统雷达越来越受到挑战。传统雷达发射的信号会受到敌方监听、针对性的干扰,以及毁灭打击。因此无源雷达(被动雷达或称为外辐射源雷达)以它本身不发射信号的特点逐渐受到人们的关注。而其中利用民用信号的无源雷达是其中一个较为热门的方向。本篇文章主要研究针对的是基于GSM信号的无源雷达,它利用手机基站信号为辐射源,用双基地雷达原理探测目标,GSM系统是拥有国际标准的通信信号,有着规范的编码、调制以及发送标准,信号波形有着严格的控制,因此作为信号源时有自己特点。现将本文的主要工作总结如下:1.讨论了GSM信号信道特征以及作为雷达信号源的可行性。针对GSM手机基站信号作为雷达信号源,论文对信号的时域与频域分辨力进行了分析,验证了GSM手机基站信号作为无源雷达信号源的可行性,同时根据GSM基站中不同信道的特点,找到其中作为雷达信号具有优势的下行广播信道作为研究的基础信号。2.基于GSM信号的无源雷达信号处理模块算法仿真。以传统无源雷达信号处理为模型,仿真了信号处理流程中较为重要的直达波对消以及二维模糊提取参数模块。针对直达波对消模块,面对直达波通道接收信号不纯净的问题,提出了基于解调的提纯方法,仿真并验证了该方法的可行性。针对二维模糊函数提取参数模块,根据雷达探测参数的性质,结合仿真环境,改进简化了二维模糊相关算法,提升了算法效率。3.利用多个GSM基站作为信号源定位可行性研究。讨论了单基站作为信号源时定位的威力范围,针对探测范围较小加入了其他基站作为信号源,仿真验证了威力范围的提升。针对GSM基站间频点分配会遇到的同频干扰问题,提出了相对的解决方案,利用解决方案仿真并验证了多基站联合定位的可行性。同时,多信号源定位会带来定位精度的优势,仿真验证了定位精度的提升。

关键词：无源雷达 GSM 直达波对消联合定位

基于移动通信信号的“低慢小”目标检测与定位技术

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基于移动通信信号的“低慢小”目标检测与定位技术

作者：陈婉迎南京航空航天大学

学位级别：硕士

无源雷达相比传统的有源雷达,具有很好的“四抗”(抗反辐射导弹和轰炸、反隐身、抗超低空突防、抗侦察和电子干扰)性能。随着现代无线通信技术的不断发展,通信体制不断更新,第四代移动通信技术已普及,第五代移动通信技术也在不断研制中... 详细信息

无源雷达相比传统的有源雷达,具有很好的“四抗”(抗反辐射导弹和轰炸、反隐身、抗超低空突防、抗侦察和电子干扰)性能。随着现代无线通信技术的不断发展,通信体制不断更新,第四代移动通信技术已普及,第五代移动通信技术也在不断研制中,利用民用信号作为外辐射源的无源雷达系统研究一直备受重视。“低慢小”目标由于反射截面小、低空/超低空飞行且飞行速度缓慢,很难被雷达侦测到,为了抵抗其带来的威胁,提高防空系统对低空/超低空目标的探测识别能力,本论文利用通信基站所发射的移动通信信号作为外辐射源,对“低慢小”目标进行检测和定位做了研究。本论文主要完成了以下内容:1.以模糊函数为工具对GSM、WCDMA、LTE三种移动通信信号应用于无源雷达探测的性能进行分析,通过比较得出LTE信号具有较好的距离分辨率和速度分辨率,非常适用于做无源雷达探测。2.针对外辐射源雷达探测系统中的直达波对消模块,采用基于信号解调再调制的方法进行直达波提纯后对消,相比传统的辅助天线方法能够更加有效地抑制直达波干扰,从而分离出目标回波和直达波,为后续信号处理提供良好基础。3.针对“低慢小”目标检测对时延和多普勒信息提取的特点,提出一种对目标回波信号和直达波信号的分段方法,应用于分段匹配滤波-FFT联合处理,能够有效降低运算量,实现对杂波的抑制,并以CFAR检测技术实现“低慢小”动目标检测。4.针对“低慢小”目标低空/超低空飞行这一特点,研究高度参差的多站系统无源时差定位,并以GDOP分布衡量对比多种布站方式的定位精度并分析定位精度的影响因素,最后研究选取最优布站方式,采用星形布站实现对“低慢小”目标较高精度的定位和飞行高度的测量。

关键词：无源雷达 “低慢小”目标 LTE 直达波对消多站定位精度分析

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基于电视信号的外辐射源雷达研究

基于电视信号的外辐射源雷达研究

作者：袁秋华南京理工大学

学位级别：硕士

无源定位技术是利用目标自身辐射的信号或利用他源信息进行定位的方法。无源定位在有源雷达面临“四抗”威协时发展起来的新体制雷达,其在航空、航天、电子战方面具有十分重要的作用。利用目标自身辐射电磁信号定位的无源雷达具有探测... 详细信息

无源定位技术是利用目标自身辐射的信号或利用他源信息进行定位的方法。无源定位在有源雷达面临“四抗”威协时发展起来的新体制雷达,其在航空、航天、电子战方面具有十分重要的作用。利用目标自身辐射电磁信号定位的无源雷达具有探测随机性等问题,当目标不辐射电磁信号时不能完成对目标的探测,即不能保证探测的连续性。利用广播、电视等信号作为外辐射源的雷达即具有无源雷达的特点,同时具有有源雷达的特点,是后续雷达发展的方向之一本论文对模拟电视信号、数字电视信号的特征进行了分析,提出了系统设计思想。特别针对外辐射源雷达直达波干扰问题提出了直达波抑制技术,具备工程可实现性。

关键词：外辐射源电视信号模糊函数直达波对消多普勒频移