宽带相控阵雷达数字波束形成及干扰置零方法 被引量：12

1

作者 曹运合 张焕颖 +1 位作者 张守宏 刘峥 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期365-369,共5页

宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽... 宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽带子阵数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现。此外,宽带干扰的存在会严重影响一维距离像的性能,为了抑制宽带强干扰信号,在上述数字波束形成的基础上,提出了一种宽带干扰置零方法。该方法在强宽带干扰功率的情况下仍可很好地工作。最后,对测距误差和子阵栅瓣的影响进行分析并仿真证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 相控阵雷达 宽带 数字波束形成 拉伸处理 宽带干扰

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基于机动判别的变结构交互多模型跟踪算法 被引量：13

2

作者 潘媚媚 曹运合 +1 位作者 王宇 吴文华 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期730-736,共7页

临近空间高超声速机动目标具有高速、高机动的运动特性,协同转弯模型是跟踪临近空间目标的常用模型之一。基于协同转弯模型的自适应网格交互多模型(adaptive grid interaction multiple model,AGIMM)算法能够较好地适应临近空间高超声... 临近空间高超声速机动目标具有高速、高机动的运动特性,协同转弯模型是跟踪临近空间目标的常用模型之一。基于协同转弯模型的自适应网格交互多模型(adaptive grid interaction multiple model,AGIMM)算法能够较好地适应临近空间高超声速目标运动特性,但AGIMM算法存在着依赖中心网格模型,非机动时刻模型集收敛缓慢的问题,基于此提出了一种基于机动判别的变结构交互多模型算法。所提算法根据目标机动特性调整跟踪模型集的结构及模型概率转移矩阵,加快了非机动时刻模型集的收敛速度,克服了AGIMM算法存在的问题。通过蒙特卡罗仿真验证,改进的算法相对于AGIMM算法提高了对临近空间高超声速目标的跟踪性能。 展开更多

关键词 临近空间 高超声速目标 转弯模型 机动判别 变结构交互多模型

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高掠海角下基于Radon变换的海杂波抑制方法 被引量：3

3

作者 李强 张守宏 +1 位作者 张焕颖 曹运合 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期1087-1091,共5页

高掠海角情况下,目标完全淹没在杂波里面,这使得雷达难以对海面目标进行三维成像。该文提出一种基于Radon变换的适用于高掠海角情况下三维成像处理的海杂波抑制方法。利用ISAR技术得到回波二维像,差波束补偿之后,对其进行Radon变换,再... 高掠海角情况下,目标完全淹没在杂波里面,这使得雷达难以对海面目标进行三维成像。该文提出一种基于Radon变换的适用于高掠海角情况下三维成像处理的海杂波抑制方法。利用ISAR技术得到回波二维像,差波束补偿之后,对其进行Radon变换,再利用该文提出的结合边缘检测技术的搜索算法得到的参数,完成目标与海杂波分离处理。三维成像仿真结果表明该方法对克服海杂波影响是有效的。 展开更多

关键词 海杂波 高掠海角 RADON变换 三维成像

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宽带相控阵雷达发射波束零点形成方法 被引量：8

4

作者 曹运合 李强 +1 位作者 王胜华 张守宏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期395-399,共5页

在发射为线性调频信号的基础上,提出了一种宽带子阵数字发射波束形成新方法.该方法用数字权和时变相位权代替传统宽带子阵延时线方法波束形成中的移相器和时延线,这就避免使用存在量化误差且昂贵的模拟时延单元.此外,子阵内数字权可通... 在发射为线性调频信号的基础上,提出了一种宽带子阵数字发射波束形成新方法.该方法用数字权和时变相位权代替传统宽带子阵延时线方法波束形成中的移相器和时延线,这就避免使用存在量化误差且昂贵的模拟时延单元.此外,子阵内数字权可通过窄带波束零点形成的方法来构造并加宽凹口,最终实现了宽带发射波束零点形成.最后,计算机仿真证明了宽带数字方法能保持发射波形距离高分辨率并且可在干扰方向形成零点. 展开更多

关键词 宽带相控阵 数字波束形成 线性调频

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基于STK/Matlab的临近空间飞行器检测跟踪系统研究 被引量：10

5

作者 曹运合 靳松阳 樊友友 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1058-1063,共6页

为了评估地面雷达对临近空间目标的探测性能,建立了基于STK/Matlab的雷达检测跟踪可视化系统。介绍了STK软件的相关概念和机动目标检测、跟踪方法,同时对雷达的探测、跟踪机动目标性能进行了深入分析。基于STK/Matlab接口和STK X技术,... 为了评估地面雷达对临近空间目标的探测性能,建立了基于STK/Matlab的雷达检测跟踪可视化系统。介绍了STK软件的相关概念和机动目标检测、跟踪方法,同时对雷达的探测、跟踪机动目标性能进行了深入分析。基于STK/Matlab接口和STK X技术,开发了临近空间机动目标检测、跟踪可视化仿真平台,实现了对高速高机动目标的实时检测、跟踪。最后以雷达站对助推-滑翔式弹道导弹的检测、跟踪为例,验证了该系统检测、跟踪机动目标的有效性和良好的可视化效果。 展开更多

关键词 临近空间飞行器 STK/Matlab接口 检测与跟踪 STK X组件 可视化

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CUDA架构下外辐射源雷达杂波抑制并行算法 被引量：9

6

作者 武勇 王俊 +1 位作者 张培川 曹运合 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期104-111,共8页

为了解决用于杂波抑制的直接矩阵求逆算法在外辐射源雷达工程应用中实时处理困难的问题,提出了分段并行的直接矩阵求逆算法.充分考虑了直接矩阵求逆算法的特点,将整个运算块分解为多个规模相同的子运算块,在计算统一设备架构下对这些子... 为了解决用于杂波抑制的直接矩阵求逆算法在外辐射源雷达工程应用中实时处理困难的问题,提出了分段并行的直接矩阵求逆算法.充分考虑了直接矩阵求逆算法的特点,将整个运算块分解为多个规模相同的子运算块,在计算统一设备架构下对这些子运算块进行并行处理,达到了提高算法处理效率的目的.实验结果表明,在采样率为200kHz,杂波对消阶数为128的条件下,与传统的串行处理算法相比,该算法的运行效率提高了25倍,并成功用于某外辐射源雷达实时信号处理中. 展开更多

关键词 外辐射源雷达 杂波抑制 直接矩阵求逆算法 计算统一设备架构 并行

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基于压缩感知的米波雷达低空测角算法 被引量：7

7

作者 王园园 刘峥 曹运合 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期667-671,共5页

为解决多径环境下米波雷达对低空目标探测问题,本文结合信号空域稀疏性和多径模型下的复合导向矢量提出了一种多径环境下高分辨的低空测角方法,能够有效地克服多径效应问题。该方法首先利用多径模型下的先验信息产生复合导向矢量,然后... 为解决多径环境下米波雷达对低空目标探测问题,本文结合信号空域稀疏性和多径模型下的复合导向矢量提出了一种多径环境下高分辨的低空测角方法,能够有效地克服多径效应问题。该方法首先利用多径模型下的先验信息产生复合导向矢量,然后利用该导向矢量构造压缩感知矩阵,此时的感知矩阵是整合了多径衰减系数和回波角度关系等先验信息,同时通过对多快拍数据矩阵的奇异值分解获得较高信噪比的信号数据矩阵,继而利用感知矩阵和信号数据矩阵建立最优化L1范数约束求解模型,最后利用凸优化工具求解稀疏空间谱,估计直达波和反射波入射角度值。该方法能够增强信息矢量稀疏性,在较低信噪比下可获得高分辨的角度估计性能。仿真实验证明了该方法的优越性。 展开更多

关键词 低空侧角 多径 压缩感知 复合导向矢量 多径衰减

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基于拉伸处理的宽带宽角波束形成技术 被引量：5

8

作者 曹运合 张守宏 +1 位作者 罗永健 王胜华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期847-850,共4页

为了抑制宽带干扰信号,提出了一种宽带大扫描角接收波束形成新方法.该方法对接收线性调频信号做拉伸处理和窄带滤波,然后把宽带相位补偿权和窄带权相结合形成最优权.最优权在目标方向形成主瓣的同时在干扰方向形成宽、深的凹口,从而提... 为了抑制宽带干扰信号,提出了一种宽带大扫描角接收波束形成新方法.该方法对接收线性调频信号做拉伸处理和窄带滤波,然后把宽带相位补偿权和窄带权相结合形成最优权.最优权在目标方向形成主瓣的同时在干扰方向形成宽、深的凹口,从而提高了输出信干比.经拉伸处理和窄带滤波的目标信号带宽大大降低,数据采样率也大大降低,因此计算量减小,利于工程实现.仿真结果表明,该算法可有效抑制宽带干扰信号,并具有较好的稳健性. 展开更多

关键词 宽带干扰 波束形成 线性调频 拉伸处理

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宽带稀布阵列发射波束形成技术 被引量：3

9

作者 曹运合 王胜华 +1 位作者 张守宏 尚海燕 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期600-602,共3页

对于宽带信号,干扰置零方法是一个难以解决的问题。若要抑制宽带干扰,需要方向图在宽带干扰方向形成凹口。针对线性调频信号,在确知信号和干扰方向的前提下,把窄带权和宽带权相结合,提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法,该方法能在宽... 对于宽带信号,干扰置零方法是一个难以解决的问题。若要抑制宽带干扰,需要方向图在宽带干扰方向形成凹口。针对线性调频信号,在确知信号和干扰方向的前提下,把窄带权和宽带权相结合,提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法,该方法能在宽带干扰方向形成较宽零点;另外,阵元稀布在不增加阵元数和计算量的前提下,可提高角分辨率。最后,应用最佳稀布阵列。 展开更多

关键词 线性调频 宽带 波束形成 稀布阵

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高精度多目标运动参数估计 被引量：4

10

作者 王胜华 曹运合 张守宏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期1049-1052,共4页

针对连续波体制的测量雷达的应用场合,提出了一种多目标运动参数(速度、加速度)高精度的测量方法。该算法运用快速傅里叶变换和解线性调频(dechirping)补偿谱分析精确测速度和加速度,对加速度搜索步长的选择问题采用了逐次逼近法,则可... 针对连续波体制的测量雷达的应用场合,提出了一种多目标运动参数(速度、加速度)高精度的测量方法。该算法运用快速傅里叶变换和解线性调频(dechirping)补偿谱分析精确测速度和加速度,对加速度搜索步长的选择问题采用了逐次逼近法,则可在保证测量精度的同时,运算量大为减少,因而易于实时处理和工程实现。给出了应用该方法的具体工程实现,通过仿真实验证明该算法的有效性。 展开更多

关键词 测量雷达 运动参数 解线性调频 逐次逼近法 连续波 高精度

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相位测距解模糊中几种差频选择方法的比较 被引量：2

11

作者 王胜华 曹运合 张守宏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期586-588,640,共4页

在数字化多组双频连续波雷达相位测距解模糊中有多种差频选择方法,给出了其中的3种方法。并通过计算机仿真对这3种方法进行了分析和比较。结果表明,多组差频互质参差法在信噪比较高时具有较高的测量精度;多组差频幂 指数参差法可以用于... 在数字化多组双频连续波雷达相位测距解模糊中有多种差频选择方法,给出了其中的3种方法。并通过计算机仿真对这3种方法进行了分析和比较。结果表明,多组差频互质参差法在信噪比较高时具有较高的测量精度;多组差频幂 指数参差法可以用于点目标和体目标的测量;一组大差频与互质参差的多组小差频法则具有较好的抗噪声性能。 展开更多

关键词 连续波雷达 相位测距 解模糊 参差 幂-指数

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基于特征空间的子阵级自适应和差波束测角方法 被引量：4

12

作者 曹运合 曾丽 王宇 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1735-1744,共10页

针对在有源干扰的情况下,自适应信号处理在抑制干扰的同时影响了和、差波束权矢量,使和差方向图发生畸变,和差单脉冲测角产生较大偏差,从而导致和差测角性能下降甚至失效的问题,提出了一种针对均匀子阵自适应差波束权值的方法,能在抑制... 针对在有源干扰的情况下,自适应信号处理在抑制干扰的同时影响了和、差波束权矢量,使和差方向图发生畸变,和差单脉冲测角产生较大偏差,从而导致和差测角性能下降甚至失效的问题,提出了一种针对均匀子阵自适应差波束权值的方法,能在抑制干扰的同时得到高测角性能,自适应鉴角曲线与理想和差鉴角曲线基本重合,本文算法具有很好的稳健性,在存在指向误差和小快拍数条件下依然可获得很好的测角性能。同时与子阵级广义旁瓣相消的单脉冲测角方法相比较,本文方法体现了优势。最后,通过仿真结果验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 信息处理技术 单脉冲测角 和差波束 子阵 特征空间

原文传递

应用正交码组信号的传统雷达距离旁瓣抑制方法 被引量：4

13

作者 臧会凯 周生华 +2 位作者 刘宏伟 王旭 曹运合 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期445-452,共8页

为了抑制传统雷达的距离旁瓣和提高传统雷达抗欺骗式干扰性能,该文提出一种传统雷达随机发射一组正交信号的信号发射策略。给定一组正交性好且距离旁瓣低的相位编码信号,雷达在每次发射时从这组波形中随机选取一个波形进行发射,接收端... 为了抑制传统雷达的距离旁瓣和提高传统雷达抗欺骗式干扰性能,该文提出一种传统雷达随机发射一组正交信号的信号发射策略。给定一组正交性好且距离旁瓣低的相位编码信号,雷达在每次发射时从这组波形中随机选取一个波形进行发射,接收端已知该发射信号波形并基于该波形对接收信号进行脉冲压缩,最后对多次相邻脉冲的回波信号进行相干积累。理论分析和仿真结果均表明,距离主瓣信号能够有效积累,而距离旁瓣信号近似白化,因而脉冲积累后可明显降低系统的最大距离旁瓣电平。 展开更多

关键词 雷达信号处理 距离旁瓣抑制 正交信号 相干积累 抗欺骗式干扰

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基于高超声速平台前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法 被引量：4

14

作者 王宇 曹运合 +2 位作者 齐晨 韩玖胜 刘玉涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期458-464,共7页

针对高超声速(HSV)平台雷达系统,该文提出一种基于高超声速平台前斜视多通道合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)杂波抑制方法。该方法先进行时域距离走动校正和距离压缩,并补偿距离向通道相位误差实现距离向包络对齐;然后再对方位多... 针对高超声速(HSV)平台雷达系统,该文提出一种基于高超声速平台前斜视多通道合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)杂波抑制方法。该方法先进行时域距离走动校正和距离压缩,并补偿距离向通道相位误差实现距离向包络对齐;然后再对方位多普勒扩展的信号进行3阶线调频傅里叶变换(CFT)压缩,并补偿方位向通道相位误差实现方位向包络对齐;接着在距离时域-方位CFT域利用数字波束形成(DBF)技术对杂波及其模糊分量置零进行空时自适应处理(STAP),从而可以有效抑制静止杂波及其模糊分量并提取出无模糊的运动目标回波信号。 展开更多

关键词 合成孔径雷达地面动目标检测 高超声速飞行器 前斜视 多普勒模糊 空时自适应处理

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小快拍相干源时的自适应波束形成方法 被引量：4

15

作者 曹运合 张守宏 赵永波 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期774-776,790,共4页

基于特征空间自适应波束形成算法,针对等距离线阵提出了一种波束形成方法.通过构造一个特殊的矩阵代替协方差矩阵,可以克服特征空间算法不能在相干环境下工作的缺点,且在低信噪比、小快拍数下自适应波束形成就能收敛并保持较好的性能.

关键词 特征空间 相干 快拍 波束形成

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有效的宽带宽角发射干扰置零新方法 被引量：4

16

作者 曹运合 张守宏 +1 位作者 王胜华 罗永健 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期577-579,共3页

相控阵雷达采用宽带技术是雷达发展的必然趋势。而抗宽带干扰技术是宽带相控阵雷达必须解决的问题, 该文针对发射信号为线性调频信号,提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法。该算法在已精确估计出信号和干扰 方向的前提下,把窄带权和... 相控阵雷达采用宽带技术是雷达发展的必然趋势。而抗宽带干扰技术是宽带相控阵雷达必须解决的问题, 该文针对发射信号为线性调频信号,提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法。该算法在已精确估计出信号和干扰 方向的前提下,把窄带权和宽带权相结合形成最优权。该方法能在保证距离高分辨特性的前提下,在干扰方向形成 较宽凹口,文中给出了实现框图并仿真证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 线性调频 宽带雷达 波束形成 置零

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宽带相控阵子阵划分及自适应干扰对消技术 被引量：3

17

作者 曹运合 齐飞林 刘峥 《中国电子科学研究院学报》 2010年第4期337-343,共7页

针对宽带相控阵雷达中的关键技术如子阵划分、数字波束形成以及宽带自适应干扰对消等展开研究,给出了宽带阵列划分的准则和方法并以线性调频信号为例提出了一种数字波束形成方法和宽带自适应干扰对消算法。该方法应用数字时变相位补偿... 针对宽带相控阵雷达中的关键技术如子阵划分、数字波束形成以及宽带自适应干扰对消等展开研究,给出了宽带阵列划分的准则和方法并以线性调频信号为例提出了一种数字波束形成方法和宽带自适应干扰对消算法。该方法应用数字时变相位补偿方法代替传统的时间延时单元形成主波束,降低了系统的复杂度并提高了波束形成的性能。基于拉伸处理的宽带自适应干扰对消算法对宽带旁瓣干扰和主瓣干扰都有较好的抑制作用,在强的宽带干扰下仍然可以很好地对目标进行高分辨成像。 展开更多

关键词 雷达 宽带 相控阵 数字波束形成 干扰对消

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基于雷达天线方向图的压制干扰暴露区建模 被引量：3

18

作者 夏栋 王守权 +1 位作者 包中华 曹运合 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期74-82,共9页

当前的雷达暴露区模型不够精确,需要考虑雷达天线方向图对干扰效果的影响。为实现突防策略的科学选择,引入雷达天线方向图对烧穿距离的计算方法进行改进,建立雷达天线方向图修正下的雷达暴露区模型。在对新模型进行分析的基础上,给出单... 当前的雷达暴露区模型不够精确,需要考虑雷达天线方向图对干扰效果的影响。为实现突防策略的科学选择,引入雷达天线方向图对烧穿距离的计算方法进行改进,建立雷达天线方向图修正下的雷达暴露区模型。在对新模型进行分析的基础上,给出单部干扰机对雷达实施压制干扰时被掩护目标的突防策略,即突防方向应选择天线副瓣极大值处。针对移动雷达平台,对多部干扰机同时实施压制干扰的雷达暴露区进行仿真和分析,得到存在多部干扰机时的目标突防策略:多部干扰机相对于雷达的夹角小于一定值并且等于天线副瓣极大值对应的角度时,雷达暴露区毛刺稀疏,突防方向在很大的角度范围内都可以得到非常理想的压制干扰效果。仿真结果表明,基于新模型下的烧穿距离随角度变化关系与试验结果一致。 展开更多

关键词 压制干扰 天线方向图 烧穿距离 雷达暴露区 突防方向

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宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成技术 被引量：3

19

作者 曹运合 刘峥 张守宏 《雷达科学与技术》 2008年第6期445-449,共5页

在大扫描角的情况下,大孔径相控阵采用移相方法发射不出去宽带高分辨波形。宽带相控阵波束形成通常采用模拟时延单元,但它的量化误差及硬件的高代价阻碍了进一步应用。在基于子阵划分和发射为线性调频信号的前提下,提出了宽带数字阵列... 在大扫描角的情况下,大孔径相控阵采用移相方法发射不出去宽带高分辨波形。宽带相控阵波束形成通常采用模拟时延单元,但它的量化误差及硬件的高代价阻碍了进一步应用。在基于子阵划分和发射为线性调频信号的前提下,提出了宽带数字阵列雷达发射波束形成方法,同时给出了几种实现框图并对性能进行分析。最后,计算机仿真结果证实了给出的几种宽带数字阵列雷达发射波束形成方法具有易于实现和良好的性能。 展开更多

关键词 宽带数字阵列 数字波束形成 量化误差 子阵

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基于高超平台前斜视SAR双通道杂波抑制方法 被引量：3

20

作者 齐晨 曹运合 +1 位作者 王宇 吴春林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期58-65,共8页

针对高超平台前斜视合成孔径雷达地面动目标检所面临的许多问题:巨大的距离走动量和多普勒中心偏移、严重的距离-方位二维耦合、回波信号的多普勒频谱折叠以及包络偏移等,本文提出了一种基于高超声速平台前斜视SAR双通道杂波抑制方法。... 针对高超平台前斜视合成孔径雷达地面动目标检所面临的许多问题:巨大的距离走动量和多普勒中心偏移、严重的距离-方位二维耦合、回波信号的多普勒频谱折叠以及包络偏移等,本文提出了一种基于高超声速平台前斜视SAR双通道杂波抑制方法。首先进行距离走动校正和距离脉压,完成距离-方位二维解耦合,并补偿距离向通道相位偏差实现距离向包络对齐;然后进行三阶方位线调频傅里叶变换(chirp Fourier transform,CFT)充分压缩回波信号的多普勒带宽,并补偿方位向通道相位偏差实现方位向包络对齐;最后,在距离脉压-方位CFT域通过偏置相位中心天线方法抑制静止杂波并保留运动目标回波。该方法可以解决回波信号方位多普勒谱折叠的问题,还可以将运动目标的最小可检测速度减小一半。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 合成孔径雷达地面动目标检测 前斜视 杂波抑制 相位中心偏置天线

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