在雷达目标跟踪领域,当目标与雷达传感器存在相对运动时,多普勒(Doppler)效应致使接收信号产生频率偏移。这种频率变化与目标距离测量存在耦合关系,即多普勒距离耦合问题。在相控阵雷达采用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)...在雷达目标跟踪领域,当目标与雷达传感器存在相对运动时,多普勒(Doppler)效应致使接收信号产生频率偏移。这种频率变化与目标距离测量存在耦合关系,即多普勒距离耦合问题。在相控阵雷达采用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号进行常规跟踪时,虽然能获取大时宽带宽积提升距离分辨率,但脉冲压缩后产生的强距离多普勒耦合效应使传统的距离速度测量算法出现收敛速度慢、精度低的问题,尤其在航迹起始阶段对高速目标的跟踪极为不利,严重影响了雷达系统对目标的实时、精准监测。提出一种多普勒距离耦合下的三帧快速收敛算法。该算法利用3帧具有不同耦合系数的波形,构建多元约束方程,通过联合解算实现多目标速度和位置参数的同步获取。在验证处理流程中,采用迭代优化机制,对测量结果进行动态校准,有效降低距离与速度参数间的相互干扰,逐步逼近最优的距离和速度测量结果,从而实现快速、精准的目标跟踪。通过理论分析、蒙特卡罗仿真和外场实测数据验证,该三帧快速收敛算法展现出优异性能。在航迹起始阶段,对目标距离和速度测量解算的收敛速度是传统算法的4倍以上。所提出的多普勒距离耦合下的三帧快速收敛算法成功地解决了传统算法在处理多普勒距离耦合问题时存在的收敛慢、精度低等难题。该算法具有创新的波形设计和迭代优化策略,显著提升了相控阵雷达在复杂条件下的目标跟踪性能,为雷达目标跟踪技术的发展提供了新的思路和方法,具有较高的理论价值和实际应用前景。展开更多
针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题,提出一种高多普勒容限的线性调频离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding,LFM-DPC)复合调制相干波形集设计...针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题,提出一种高多普勒容限的线性调频离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding,LFM-DPC)复合调制相干波形集设计方法。在一定多普勒频移范围内,以最小化未转发信号自模糊函数旁瓣能量以及未转发信号与转发信号互模糊函数能量建立优化模型,并设计一种基于KKT(Karush-Kuhn-Tucker)最优性条件的迭代算法对模型求解。仿真实验表明,相比于遗传算法和单一调制的LFM和DPC信号,基于KKT最优性条件的交替迭代优化算法优化的LFM-DPC波形集有更好的抗间歇采样转发干扰性能。展开更多
文摘在雷达目标跟踪领域,当目标与雷达传感器存在相对运动时,多普勒(Doppler)效应致使接收信号产生频率偏移。这种频率变化与目标距离测量存在耦合关系,即多普勒距离耦合问题。在相控阵雷达采用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号进行常规跟踪时,虽然能获取大时宽带宽积提升距离分辨率,但脉冲压缩后产生的强距离多普勒耦合效应使传统的距离速度测量算法出现收敛速度慢、精度低的问题,尤其在航迹起始阶段对高速目标的跟踪极为不利,严重影响了雷达系统对目标的实时、精准监测。提出一种多普勒距离耦合下的三帧快速收敛算法。该算法利用3帧具有不同耦合系数的波形,构建多元约束方程,通过联合解算实现多目标速度和位置参数的同步获取。在验证处理流程中,采用迭代优化机制,对测量结果进行动态校准,有效降低距离与速度参数间的相互干扰,逐步逼近最优的距离和速度测量结果,从而实现快速、精准的目标跟踪。通过理论分析、蒙特卡罗仿真和外场实测数据验证,该三帧快速收敛算法展现出优异性能。在航迹起始阶段,对目标距离和速度测量解算的收敛速度是传统算法的4倍以上。所提出的多普勒距离耦合下的三帧快速收敛算法成功地解决了传统算法在处理多普勒距离耦合问题时存在的收敛慢、精度低等难题。该算法具有创新的波形设计和迭代优化策略,显著提升了相控阵雷达在复杂条件下的目标跟踪性能,为雷达目标跟踪技术的发展提供了新的思路和方法,具有较高的理论价值和实际应用前景。
文摘针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题,提出一种高多普勒容限的线性调频离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding,LFM-DPC)复合调制相干波形集设计方法。在一定多普勒频移范围内,以最小化未转发信号自模糊函数旁瓣能量以及未转发信号与转发信号互模糊函数能量建立优化模型,并设计一种基于KKT(Karush-Kuhn-Tucker)最优性条件的迭代算法对模型求解。仿真实验表明,相比于遗传算法和单一调制的LFM和DPC信号,基于KKT最优性条件的交替迭代优化算法优化的LFM-DPC波形集有更好的抗间歇采样转发干扰性能。
