雷达信号分析南京理工大学朱晓华教授博士生导师主讲
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第37卷第2期南京理工大学学报V01.37N o.2兰Q!!生垒旦!竺!竺型竺堕!尘!竺!竺!堡!!!堡坚兰!堡!!!!!!里!皇!竺!竺墅垒巳!:呈Q!兰基于贝叶斯压缩感知的噪声M I M O雷达目标成像王超宇,贺亚鹏,胡恒,朱晓华(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094)摘要:为了提高低信噪比下压缩感知雷达的成像性能,该文提出了一种基于贝叶斯压缩感知的噪声多入多出(M I M O)雷达成像方法。
给出了噪声M I M O雷达系统稀疏感知模型,构造了贝叶斯概率密度函数,利用最大后验概率优化方法对目标函数进行优化求解。
优化估计的结果接近最佳稀疏度,与传统压缩感知重构方法相比,该方法能够有效降低目标场景向量的估计误差,提高目标二维像的质量,对噪声干扰的鲁棒性更好。
仿真结果验证了该方法的有效性。
关键词:贝叶斯压缩感知;噪声多入多出雷达;目标成像中图分类号:TN958.8文章编号:1005—9830(2013)02-0262—07N oi se M I M O r adar t ar get i m agi ng based on B ayes i anW a ng C haoyu,H e Y a peng,H u H eng,Z hu X i a ohua(School of E l ect r oni c E ngi neer i ng a nd O pt oel ec t r oni c T echnol ogy,N U ST,N anj i ng210094,C hi na)A bst r act:To e nha nc e noi se r at i o,t he noi s eB ayesi an co m pr e ssi v et he pe r f or m ance of t heco m pr e ssi v e sensi ngr adar i m agi ng i n t he l ow s i gnal t o m ul t i pl e i nput m ul t i pl e out put(M I M O)r adar t ar get i m agi ng bas ed on t he s ens i ng(B C S)i s pr opos ed.T he s par s e sensi ng m odel of t he noi s e M I M O r a darand t he B a ye si a n pr ob abi l i t y densi t y f unct i on a r e pr es ent ed,and a n opt i m i zat i on m et hod bas ed o nm a xi m um a pos t er i ori is e m pl oyed t o SO l V e t he a bove pr obl em.T he es t i m at e s i gnal vect or of t he t ar gets ce ne cl oses t o t he best opt i m i ze r e sul t s.C om par ed w i t h t he t radi t i onal c om pr ess e d sensi ngr econs t ruct i on m et hod,t he pr opose d m et hod ca n eff ect i vel y r e duc e e r r or s of t he est i m a t e,i m pr ove t hequal i t y of t he t w o di m ensi onal i m age,and s how t he bet t er r obus t ness t o noi s e.Si m ul at i on r es ul t s dem-onst r at e t he ef f ect i venes s of t he m et ho d.K ey w or ds:B aye si an co m pr e ssi v e s ens i ng;noi s e m ul t i pl e i nput m ul t i pl e out put r adar;t arget i m a gi ng收稿日期:2011—10—13修回日期:2012-07—10基金项目:南京理工大学自主科研专项计划(2010ZD J H05)作者简介:王超字(1985一),男,博士生,主要研究方向:稀疏成像,E-m ai l:w angchaoyu@yahoo.cn;通讯作者:朱晓华(1966一),男,教授,博士生导师,主要研究方向:雷达系统,高速数字信号处理等,E.m ai l:zxh@m ai l.nj ust.edu.cn。
谐波雷达系统中基于OFDM的发射信号研究摘要针对谐波雷达系统中,单载波系统和传统的多载波系统在发展上的局限性,本文提出了用于谐波雷达的正交频分复用系统。
正交频分复用系统子载波彼此正交,各个子载波频谱相互重叠,可以最大限度地利用频谱资源。
利用MATLAB仿真生成OFDM信号,将生成的信号用于谐波雷达仿真系统来验证说明所生成信号的有效性。
关键词多载波;正交频分复用;谐波雷达前言谐波雷达是一种通过谐波信号对目标进行判断、识别和探测的雷达系统。
谐波雷达技术早期多用于军事领域,随着经济发展、技术进步,各方面需求的增多,谐波雷达有了更多的应用场合。
基于谐波雷达的非线性节点探测器可用于手机、录音笔、窃听器的探测,在教育领域、刑侦领域都有着广泛的应用。
谐波雷达技术在军事领域上用于探测隐形飞机,隐形船舶也有着不俗的表现。
目前将OFDM技术应用到谐波雷达领域比较成熟的只有美国的REI公司的最新产品ORION 2.4HX非线性结检测器。
在国内这方面还处于起步阶段,国防科技大学的顾凯对OFDM新体制雷达做了初步的展望,南京理工大学的朱晓华团队将OFDM技术应用于对载波雷达系统进行了初步的研究。
在谐波雷达的应用上,如石家庄于栋电子科技公司的“卡姆亨特”系列产品和中国电子科技集团第五十研究所的TZD95系列等使用的发射信号都没有应用到OFDM技术,因此在抗干扰性能、抗衰落能力上均有其局限性。
针对本文提出的将OFDM信号用于谐波雷达系统,首先,通过单载波系統、传统多载波系统与OFDM系统的比较验证说明OFDM信号的优势;然后对信号进行设计仿真,选取最恰当的调制方式,通过IFFT变换生成最终所需的OFDM 发射信号。
最后,将生成的信号通过仿真的谐波雷达系统验证其有效性。
1 OFDM系统1.1 OFDM系统实现原理OFDM信号的表达式,如式(1)所示,其中是一个复数,为各路子信道中的复输入数据。
OFDM信号的表达式(1)和逆离散傅里叶变换的表达式(3)非常相似。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.24.183MATLAB在《雷达信号分析与处理》课程教学中的应用①顾陈 张文青 孙理 朱晓华(南京理工大学 江苏南京 210094)摘 要:针对《雷达信号分析与处理》课程中的核心知识点抽象难懂的问题,本文利用MATLAB编程结果可视化的优点,将MATLAB引入《雷达信号分析与处理》课程教学中。
本文对雷达信号分析的内容,通过MATLAB对模糊函数的绘制,直观得到各种信号的模糊函数图形,易于学生理解各种信号模糊函数特性;对雷达信号处理的内容,通过MATLAB对典型雷达信号处理进行仿真,得到匹配滤波和加权输出的结果,由结果对比使学生对雷达信号处理理解更透彻,锻炼了学生分析与解决实际雷达问题的能力。
关键词:MATLAB 雷达信号分析与处理 课程教学中图分类号:TN958 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)08(c)-0183-04《雷达信号分析与处理》为南京理工大学“电子信息工程”专业本科高年级学生开设的特色专业课程,课程介绍了用模糊函数分析雷达信号性能的方法和雷达信号匹配滤波的设计。
该课程是本校电子信息工程的主干课程,也是雷达方向的必修专业课,通过课程的学习,培养学生的专业兴趣和专业技能,为从事雷达波形选择和处理工作提供初步的专业基础。
本课程数学公式推导较复杂,理论性强,作为本课程核心内容的模糊函数,其概念抽象度高,单纯依靠理论推导和分析,学生难以具体的物理含义和性质,严重影响教学效果。
因此,如何帮助学生理解本课程抽象的概念、掌握雷达信号分析和处理方法是本课程急需解决的问题。
MATLAB具有高效的数值计算功能和完备的图形处理功能,可实现编程结果可视化。
因此将MATLAB应用于“雷达信号分析与处理”课程中,将抽象化的概念形象化,将各种信号模糊函数的MATLAB仿真图像进行直观的对比分析,可使学生对课程内容有形象深刻理解,提高学生的学习效率和学习的主动性。
基于OFDM的多载波调制雷达系统信号处理及检测
顾陈;张劲东;朱晓华
【期刊名称】《电子与信息学报》
【年(卷),期】2009(031)006
【摘要】该文首先给出了基于OFDM的多载波调制(OFDM-MCM)雷达系统的回波模型,在此基础上推导了系统的匹配滤波输出解析式,分析了系统的检测性能,并通过仿真对比分析了单载波调制(SCM)雷达和OFDM-MCM雷达的脉冲压缩输出积分旁瓣比和接收机工作特性.结果表明,与SCM雷达相比,在测量高速目标
时,OFDM-MCM雷达具有更优的脉冲压缩性能和更高的检测概率.
【总页数】3页(P1298-1300)
【作者】顾陈;张劲东;朱晓华
【作者单位】南京理工大学电光学院,南京,210094;南京理工大学电光学院,南京,210094;南京理工大学电光学院,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.5
【相关文献】
1.基于OFDM的雷达通信一体化信号处理技术研究 [J], 张驰;高跃清
2.使用Winograd算法实现不规则长度DFT——在多载波调制系统(OFDM)中不规则长度FIF的一种实现方法 [J], 严砚飞;杜伟韬;杨占昕
3.基于OFDM系统信号处理方式的高速单载波系统 [J], 宋铁成;尤肖虎;沈连丰
4.多载波调制OFDM技术在无线图传系统中的应用 [J], 周天敬;陈岳承;张燕
5.基于GPU的OFDM波形外辐射源雷达信号处理研究 [J], 赵志欣;翁涛;张凯凯;李存
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基于混沌电路的一种混合噪声调制雷达引信
朱晓华;刘中;王建新;是湘全
【期刊名称】《探测与控制学报》
【年(卷),期】2002(024)002
【摘要】提出了一种基于混沌电路的随机脉位调制(RPPM)和随机二相码调相(RBCPM)混合调制的雷达引信系统.介绍了该引信波形的数学模型、平均模糊函数及引信的实现框图和工作原理,研究了基于混沌电路的混合调制信号的产生方法.这种引信波形不仅具有结构简单和易于处理等特点,而且具有良好的测距和测速性能,以及极低的截获概率和很强的抗干扰特性.
【总页数】4页(P28-31)
【作者】朱晓华;刘中;王建新;是湘全
【作者单位】南京理工大学电子工程系,江苏,南京,210094;南京理工大学电子工程系,江苏,南京,210094;南京理工大学电子工程系,江苏,南京,210094;南京理工大学电子工程系,江苏,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TJ434.1
【相关文献】
1.基于离散脉位混合噪声调制的雷达信号分析 [J], 吴洪;徐子闻;武文
2.一种混合噪声调制的脉冲多卜勒雷达信号的平均模糊函数 [J], 丁庆海
3.混合噪声调制毫米波脉冲多普勒引信原理 [J], 丁庆海;祝龙石
4.一种混合噪声调制的脉冲多普勒雷达信号分析 [J], 陆锦辉;丁庆海
5.一种混合噪声调制的毫米波脉冲多普勒雷达原理 [J], 丁庆海;陆锦辉;是湘全;张清泰
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基于波形分集的雷达抗欺骗干扰
张劲东;李彧晟;朱晓华
【期刊名称】《数据采集与处理》
【年(卷),期】2010(025)002
【摘要】提出一种基于波形分集技术的雷达抗距离欺骗式干扰方法.该方法采用Alamouti空时码的思想,利用干扰机对雷达信号的转发,通过构造一组具有频域正交性的发射波形,从而实现距离波门拖引下假目标的对消.文中分析了欺骗式干扰下回波信号模型,推导了停拖期和拖引期假目标对消的原理,最后进行了仿真实验.理论和仿真结果表明,该方法正确可行.
【总页数】5页(P138-142)
【作者】张劲东;李彧晟;朱晓华
【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京,210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京,210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TN973
【相关文献】
1.基于脉冲分集理论的雷达波形数字水印抗DRFM干扰技术 [J], 张荣文;李彦鹏;教亚飞
2.波形分集阵雷达抗欺骗式干扰技术 [J], 许京伟;廖桂生;张玉洪;苏庆祥
3.基于认知雷达的抗速度欺骗波形设计方法 [J], 高许岗; 钟鸣; 王克让; 卢鑫; 徐学华
4.基于频率波形分集的近程雷达组网干扰抑制策略 [J], 尹伟;洪永彬;鲁振兴
5.基于频率波形分集的近程雷达组网干扰抑制策略 [J], 尹伟;洪永彬;鲁振兴
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基于RV模糊函数的双基地相位编码信号设计
王海青;张劲东;朱晓华
【期刊名称】《南京理工大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2010(034)004
【摘要】针对双基地雷达的距离速度(RV)模糊函数形状和分辨能力随目标位置变
化的问题,提出了一种基于RV模糊函数的双基地相位编码信号设计方法.分析了双
基地雷达的几何结构和模糊函数,推导了双基地相位编码雷达信号的RV模糊函数、距离分辨力和速度分辨力,在根据目标位置确定相位编码的码元宽度和个数的基础上,通过模拟退火优化算法实现了相位编码的优化,优化后的信号在保持所需距离速
度分辨力的同时使相关输出的积分旁瓣电平最小化.仿真结果表明,该方法有效地提
高了双基地雷达信号的探测性能.
【总页数】6页(P518-523)
【作者】王海青;张劲东;朱晓华
【作者单位】南京理工大学,电子工程与光电技术学院,江苏,南京,210094;南京理工大学,电子工程与光电技术学院,江苏,南京,210094;南京理工大学,电子工程与光电技术学院,江苏,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TN953.7
【相关文献】
1.基于模糊函数的双基地雷达LFM脉冲信号分辨特性研究 [J], 战立晓;汤子跃;朱振波
2.基于速度矢量的双基地雷达模糊函数分析 [J], 刘勇;李国君
3.脉冲噪声环境下基于宽带模糊函数的双基地MIMO雷达目标参数估计新方法[J], 李丽;邱天爽
4.基于模糊函数的双基地雷达信号检测分析 [J], 李国君;陈国良;唐小明
5.基于模糊函数的MIMO雷达跳频相位编码波形设计 [J], 刘锦;杨德贵;梁步阁;朱政亮;赵锐
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