黄柯宇[1]2003年在《基于小波的UWB雷达信号采集及频带分割滤波器研究》文中研究表明现代雷达技术正朝着超宽带、超分辨、多功能、智能化的方向发展，小波变换对超宽带雷达信号的分析具有独特之处，小波变换与超宽带雷达信号处理的结合研究具有巨大的潜力。本文主要研究小波理论在超宽带雷达信号采集中的应用及仿真，主要集中在以下几个方面：1.小波基本理论、多分辨分析。讨论了基于正交小波的信号分解算法和重构算法，给出了分解与重构的实例。2.在超宽带雷达数据采集系统的设计中，首先讨论了一种基于多采样速率的多通道数据采集系统，讨论了其非理想重构的问题。在此基础上研究了基于小波及多分辨理论的多通道数据采集方法，设计出了基于正交小波的双通道及多通道数据采集系统。3.研究了最小频宽的正交镜像滤波器和具有线性相位的正交镜像滤波器的设计方法，给出了设计结果。以线性调频信号为实验信号，比较了它们分解和重构信号的性能。4.在频带分割滤波器的设计方法中，用5阶巴特沃斯滤波器逼近最小频宽正交镜像滤波器，对无源和有源滤波器进行了仿真设计；设计并制作了无源LC低通和高通滤波器，测试了它们的性能；并对分割滤波器在系统中的应用进行了计算机仿真。5. 分析了模拟滤波器与数字滤波器幅频响应间有差异时对信号重构的影响，并就如何在数字系统中进行补偿进行了研究，设计了修正后的重构低通和高通滤波器,并应用于分解与重构系统中。
张秋政[2]2014年在《超宽带雷达信号脉冲压缩的研究》文中研究指明现代雷达正朝着多功能、高分辨率、超宽带的趋势发展。超宽带雷达是一种新兴的雷达体系。因其具有距离分辨率高、抗干扰性能好、反隐身技术、截获率低等独特的优势，应用前景非常广泛。由于超宽带雷达信号带宽很大，影响了系统的作用距离，所以本文将脉冲压缩技术应用到雷达系统中解决这一矛盾。并且目前的A/D转换器无法对超宽带雷达信号实现直接采样，因此本文中采用多通道综合系统对超宽带信号进行脉冲压缩。首先，由于超宽带信号无法实现直接采样，本文采用频带分割技术进行数据采集，分别从时域和频域两方面进行研究分析。在时域上对常归的模拟滤波器进行定性分析，选择合适的滤波器后再定量分析，得到对频带分割有影响的参数。从理论上分析对失真的时域频带分割信号如何进行补偿。根据频域频带分割原理与时域分割进行了对比分析，并对信号进行了仿真实现。其次，通过频带分割后的各通道信号对A/D转换器的要求大大降低，可以实现直接采样。采样后再进行脉冲压缩处理，就减少了对各子带信号的运算量。脉压后的信号旁瓣增高，本文采用了加窗技术进行旁瓣抑制，由于常规的窗函数在抑制旁瓣的同时也展宽了带宽，因此提出了组合卷积窗函数，通过理论以及仿真分析，验证了此技术的可行性，不仅抑制了旁瓣的增高，同时也降低了主瓣的展宽程度。最后，因为采样率的不同，在综合多通道之前要对子带信号进行插值，本文采用了sinc函数插值，通过插值技术，提升了子带脉压的采样率，使得采样间隔等于综合脉冲压缩的采样间隔。通过对多通道综合器进行合成，获得超宽带信号的脉冲压缩结果。通过matlab仿真，从子带数目、加窗函数、插值函数对系统的影响进行了讨论分析，验证了本文提出的技术的有效性。并在硬件平台上进行了仿真实现，证明多通道综合脉压系统的正确性。
徐庆[3]2001年在《信号设计及高分辨雷达目标信息提取技术研究》文中认为针对高技术局部战争的特点，现代雷达技术正朝着超宽带、高分辨、低截获、多功能、智能化的方向发展。特别是低可观测目标的大量出现，给防御方的防御能力提出了更高的要求。所以开展先进雷达信号设计及信息处理方法方面的研究，以提高现有雷达的灵敏度、增强检测能力，同时为将来新型雷达的研制提供实用的信号波形及信号处理技术显得十分重要。由于小波变换对超宽带雷达信号的分析具有独特之处，将二者相结合的研究具有巨大的潜力。本文主要进行雷达波形设计研究以及研究小波理论在超宽带雷达中的应用，集中体现在以下几个方面：一类新的组合雷达波形设计及压缩脉冲时间旁瓣抑制技术研究、超宽带雷达多通道数据采集方法中前端射频接收部分的设计及研制、基于小波(包)方法的时延估计方法。作者在以下几个方面的研究工作中取得了进展及创新： 1、在雷达波形设计中，介绍了一类新的线性调频信号与非周期随机编码信号相结合的组合波形的组合形式，通过理论分析和大量的计算机模拟研究了这类组合波形的模糊函数(图)、频谱特性、多普勒频移特性、加权输出特性、低截获等方面的特点，证明了新型的组合波形在高分辨、低截获等方面的有效性。 2、在时间旁瓣抑制研究中，提出了由希望的压缩脉冲信号波形，设计加权网络。采用双加权的失配处理分析方法，在时域进一步降低压缩脉冲的旁瓣电平。给出了该方法适用的一般性定理。通过这种方法分别对线性调频信号和组合波形进行处理后，其时间旁瓣得到了有效地进一步地抑制，特别对组合波形进行处理后，其时间旁瓣大小能满足雷达的要求。同时在有一定大小的多普勒频移情况下，本方法仍然有效。 3、在时延估计方法研究中，提出了超宽带雷达中基于小波多分辨方法的时延估计算法。在这种算法中，通过小波的分解与重构算法在不同的分辨率级别上进行时延估计，以提高时延估计的准确性和算法速度，由于这种算法对于信号及噪声的特性并末提出要求，因而适合于采用多通道数据采集技术的超宽带 电子科技大学博士论文雷达中的时延估计。仿真结果证明了方法的有效性，仿真结果同时证明了本方法具有较好的多普勒容限。 4、在超宽带雷达中基于小波多分辨方法的时延估计算法基础上，提出了基于小波包时延估计的方法。该方祛与基于小波多分辨方法的时延估计算法不同之处在于通过对发射信号进行不同的时延，计算其在任意指定分辨率级别，不同结点上的小波包系数，与接收信号在该级别、结点的小波包系数进行时延估计，以提高时延估计的准确性。由于不进行信号的重构计算，有利于算法速度的提高。由于这种算法对信号及噪声的特性也未提出要求，因而也适合于超宽带雷达中的时延估计c仿真结果证明了方法的有效性。同时指出该算法可用于对隐身目标的探测。 5、结合“九、五”军事预研项目一“雷达信号设计和信息提取技术”，提出超宽带雷达数字接收机系统方案，解诀了实验中的一些具体技术问题，研 厅回J。丘D制出接收机射频前端组件以及供调试信息采集系统用的宽带数字波形产生器。
陈隽永[4]2000年在《小波理论及其在超宽带雷达中的应用研究》文中研究说明现代雷达技术正朝着超宽带、超分辨、多功能、智能化的方向发展，小波变换对超宽带雷达信号的分析具有独特之处，小波变换与超宽带雷达信号处理的结合研究具有巨大的潜力。本文主要研究小波理论在超宽带雷达中的应用，主要集中在以下几个方面：超宽带雷达多通道数据采集方法、频带分割滤波器的设计、基于多通道数据采集的脉冲压缩技术、正交镜像滤波器的设计、基于小波方法的时延估计方法、宽带雷达回波模型的研究。作者进行了以下几个方面的研究工作： 1、在超宽带雷达多通道数据采集方法中，推导了奇偶抽样时正交小波及双正交小波变换中信号分解与重构算法，得出了此时的正交镜像滤波器及双正交滤波器应满足的条件。在分析了正交小波与双正交小波变换的结构的基础上，利用多分辨理论的性质，提出了基于小波方法的双通道及多通道数据采集方法，最后对这种结构中可能存在的误差的补偿方法进行了研究，得出了去除误差的滤波器设计公式，从而完成信号的采集与恢复。采用这种数据采集方法既降低了数据采集所需A/D变换器的速率，又能精确重构信号。 2、在频带分割滤波器的设计中，提出了采用全通函数逼近Z~(-1)的设计方法，然后将多分辨理论中分解信号的数字滤波器转换为模拟滤波器，从而完成频带分割滤波器的设计。采用这种方法设计的频带分割滤波器能够保证多通道数据采集的信号重构，并且是稳定的。 3、在基于多通道数据采集方法的脉冲压缩技术中，讨论了这种技术中频带分割滤波器对脉冲压缩技术的影响。推导得出了如下结论：若数据采集的结构和频带分割滤波器的设计分别采用本文第叁章和第四章的方法，那么经过多通道脉冲压缩后频带分割滤波器带来的误差将被消除，同时也指出，要达到好的脉冲压缩性能，必须对各通道脉冲压缩结果进行插值。 4、在正交镜像滤波器设计中，提出了基于最小频宽的正交镜像滤波器设计方法，对于两通道均为偶抽样及两个通道分别为奇、偶抽样时的滤波器设计方法分别进行了研究，最后给出了设计结果。为使设计的正交镜像滤波器的最大旁瓣尽量小，对降低滤波器的旁瓣的优化方法进行了研究，设计结 ng果表明，提出的优化设计方法是有效的。 5、在时延估计方法研究中，提出了超宽带雷达中基于小波多分辨方法的时延估计算法。在这种算法中，通过小波的分解与重构算法在不同的分辨率级别上进行时延估计，以提高时延估计的准确性和算法速度，由于这种算法对于信号及噪声的特性并未提出要求，因而适合于采用多通道数据采集技术的超宽带雷达中的时延估计。仿真结果证明了方法的有效性，仿真结果同时证明了本章方法具有较好的抗多普勒容限。 6、在宽带信号的模型研究中，对宽带线性调频信号在宽带模型下的距 ＋离、速度及速度距离联合分辨串特性进行了分析和模拟，并对宽带模型及窄带模型下的结论进行了比较，证明了信号分辨力取诀于信号频谱结构及尺度，推导得出了两种模型下信号分辨力特性的关系。
高翠翠, 林明[5]2016年在《采用小波进行频带分割的脉冲压缩方法》文中提出针对因频带分割滤波器的不理想产生的频谱混迭、幅度以及相位失真导致子带脉压误差较大的问题,提出了一种采用小波设计的正交镜像滤波器组进行频带分割的子带脉压方法。借助小波及多分辨分析理论,利用最优频域准则设计频带分割滤波器组,消除或减小混迭失真、幅度及相位失真后,对信号进行频域分解,实现子带脉冲压缩。仿真结果表明,和传统的子带脉压方法相比,所提的脉压方法在主副瓣比方面提高了约12 d B,最大脉压误差减小了约7 d B,验证了该算法的正确性和有效性。
高翠翠[6]2015年在《超宽带线性调频信号脉冲压缩的研究》文中进行了进一步梳理现代雷达正向高分辨率、智能化、多功能的趋势发展。超宽带雷达作为一门新的雷达体制,受到广泛应用。由于超宽带信号的带宽达千兆赫兹以上,对其直接采样和处理产生了较大的困难。采用频带分割技术可以解决这一问题。但由于频带分割滤波器的不理想,分割过程中不可避免会产生混迭、幅度及相位失真,导致综合脉冲压缩的性能较差。本文主要是对提高超宽带雷达信号脉冲压缩性能的研究。主要集中在以下几个方面:1.分析了设计频带分割滤波器过程中涉及的多抽样信号理论,讨论了两通道及M通道频带分割滤波器组的误差来源、超宽带雷达信号采样系统的设计。2.研究了频带分割实现综合脉冲压缩技术,选择经典巴特沃斯、切比雪夫滤波器进行频带分割,分析对比了理想频带分割、经典滤波器频带分割的结果。对子带脉冲压缩的公式进行了推导,并分别仿真比较了叁种滤波器频带分割的脉冲压缩结果,讨论了频带分割滤波器对子带脉冲压缩的影响。3.分析了重构滤波器和分析滤波器与原型滤波器的关系,研究了正交镜像滤波器组的完全重构条件。4.针对双通道的正交镜像滤波器中低通原型滤波器的设计,研究了窗函数法、变尺度约束法、及基于小波的最优频域准则的优化方法;对于多通道正交镜像滤波器组,采用了基于线性迭代的的设计方法;通过仿真分析,得出设计的正交镜像滤波器组具有良好的近似重构信号的特性。5.研究了将数字正交镜像滤波器转化为模拟频带滤波器组的方法,并对子带脉冲压缩和综合脉冲压缩进行了仿真和分析。仿真结果表明,利用本文设计的频带分割滤波器组可以有效地减小相邻通道之间的混迭,提高超宽带雷达信号脉冲压缩的性能。
参考文献：
[1]. 基于小波的UWB雷达信号采集及频带分割滤波器研究[D]. 黄柯宇. 电子科技大学. 2003
[2]. 超宽带雷达信号脉冲压缩的研究[D]. 张秋政. 江苏科技大学. 2014
[3]. 信号设计及高分辨雷达目标信息提取技术研究[D]. 徐庆. 电子科技大学. 2001
[4]. 小波理论及其在超宽带雷达中的应用研究[D]. 陈隽永. 电子科技大学. 2000
[5]. 采用小波进行频带分割的脉冲压缩方法[J]. 高翠翠, 林明. 电讯技术. 2016
[6]. 超宽带线性调频信号脉冲压缩的研究[D]. 高翠翠. 江苏科技大学. 2015
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