按CNKI被引频次排序
快餐一
基本信息
论文名称:雷达信号模糊函数理论研究与仿真
作者:孙亚东
机构:2007,武汉:武汉理工大学
主要参考文献:
学习笔记
解决的问题:推导出了不同类型雷达发射信号下的模糊函数数学模型,绘制并分析了模糊函数图波形信号的特点。
最后,用Matlab对线性调频信号
雷达进行了仿真,效果较好。
不足:1、没有考虑,频率的选择、扫描方式、极化选择、信号处理类型、发射机的选择等复杂情况下,对雷达波形的影响。
2、在建立模糊函数数学模型时,采用的是“点目标”回波模型,仅考虑
了鉴别目标的信号时延、多普勒频移,忽略了距离衰减、目标运动加
速度等因素的影响。
这种建模,仅适用于一般窄带信号。
摘录知识点
1、模糊函数是研究雷达信号波形的重要工具。
模糊函数仅由雷达发射波形和滤
波器特性决定,它决定了发射源发射出的波形形状、接收系统采用的滤波器类型、系统的测距和测速的分辨力、抗干扰能力。
2、信号的时域结构特点决定了目标速度的测量精度和分辨力。
时域大时宽,测
速精度和分辨力较好;信号的频域结构特点决定了目标距离的测量精度及分辨力。
频域大带宽,测距精度和距离分辨力较高
3、雷达信号特点有:
I)信号频带较窄;
II)信号若用实信号表示,频谱对称分布于正负两个频域;
信号若用复信号表示,频谱只分布在正频域;
III)复信号能量是实信号能量的两倍,雷达信号能量是一个常量;
4、雷达信号中接收机的滤波器称为匹配滤波器;
模糊函数定义,信号复包络的时间-频率复合自相关函数,表征的是分辨两个
相邻目标的能力,也能表征匹配滤波器的抗干扰能力。
5、距离-速度耦合问题
距离、速度耦合问题:距离、速度不同的两个目标信号经滤波器输出后,信号波形发生重叠,无法区别。
一般调制信号类型为线性调频信号时,才会出现距离-速度耦合,出现模糊度图形模糊,无法区分的现象。
误差消除方法:交替发射“刀刃”取向不同的线性调频信号。
即发射两个相反斜率的线性调频信号。
快餐二
基本信息
论文名称:线性调频连续波雷达信号处理研究
作者:李南
机构:2012,西安:西安电子科技大学
主要参考文献:
学习笔记
解决的问题:介绍了两种线性调频信号(锯齿波、三角波)的工作原理,并仿真雷达信号,实现了雷达系统测距、测速过程。
最后,通过分析线性
调频连续波信号的模糊函数,确定了距离、速度分辨力。
不足:1、没有考虑,频率的选择、扫描方式、极化选择、信号处理类型、发射机的选择等复杂情况下,对雷达波形的影响。
2、在建立模糊函数数学模型时,采用的是“点目标”回波模型,仅考虑
了鉴别目标的信号时延、多普勒频移,忽略了距离衰减、目标运动加
速度等因素的影响。
这种建模,仅适用于一般窄带信号。
摘录知识点
1、线性调频连续波雷达
原理:在时间上改变发射信号的频率,测量接收信号频率与发射信号频率的相对关系,从而测量出目标的径向速度V和目标距离R。
优点:发射峰值功率低、无距离盲区、时宽与带宽乘积大、极高的距离分辨率、低截获概率、重量轻、体积小、结构简单、造价低。
缺点:作用距离有限(通常是数十米内);易出现距离-速度耦合问题
简易工作系统图:
与脉冲雷达区别:
I)线,发射信号时宽>>回波时延,而脉,发射信号时宽<<回波时延
II)线,发射机与接收机同时工作,而脉,发射机工作时,关闭接收机
III)线,不存在距离盲区
2、一般认为,当两个目标的相对时延t和相对多普勒速度v确定的模糊函数值
小于-6dB时,则认为两个目标可被分开,否则不能。
快餐三
基本信息
文献名称:调频连续波雷达信号调制方式识别算法研究
作者:钱云襄,刘渝
期刊:数据采集与处理,2005,20(3):272-276.
主要参考文献:1、刘国岁,孙光明,顾红,等.连续波激光雷达及信号处理技术[J].现代雷达,1995,17(6):20-36.
2、张贤达,保铮.非平稳信号分析与处理[M].北京:国防工业出
版社,1998,107-180.
学习笔记
解决的问题:提出了一种识别FMCW雷达信号的调制算法,该算法能够正确地识别常用得调频连续波雷达信号得调制方式,且在SNR=-10dB及以下
时具有很好的性能
核心的方法:对等幅调频连续波信号的四种调制方式信号波进行短时傅里叶变换(STFT)得到4条时频变化曲线,得到的每条调制后的波形曲线
的基波与高次谐波的幅度比值关系各不相同。
根据这种不同的关系
来反推出波形的调制方式。
具体实现:⑴构建4种调制方式的信号波形表达式
⑵对4种调制波形信号进行STFT变换,获取信号的时频变化曲线。
由于STFT
的局限性:窗宽大小的选取,不能同时提高时频变化曲线的时间、
频率分辨率。
窗宽太窄,信号太短,频率分辨率差;窗宽太宽,
信号时域上不够精细,时间分辨率差。
本文选取的窗函数,让相
邻的窗函数在时域上平移时发生部分重叠,即保证频率分辨率不
变的前提下,(?应该牺牲了频率分辨率)提高了时频变化曲线的
时间分辨率
⑶对于正弦调频连续波信号,STFT后频谱特性:只有基波分量,即Ω;
对于三角波信号,STFT后频谱特性:有三次谐波3Ω,且无2Ω ;
对于锯齿波信号,STFT后频谱特性:有3Ω和2Ω,且基波分量幅
值/二次谐波分量幅值=2; 对于平方律信号,STFT后频谱特性:3Ω和2Ω,且基波分量幅
值/二次谐波分量幅值=4 ;
⑷实验仿真。
窗函数选取,窗宽2、5us,窗口类型,海明窗;信噪比SNR,选择
-6~-12dB;仿真次数,500次。
结果表明,在SNR<=-10时,能
成功识别调制波函数。
不足:1、该种对信号调制方式的识别仅限于很低SNR的条件下才有很好的效果。
一般的非平稳信号调制都是在高信噪比的环境下执行的。
2、本文信号识别的算法采用的是短时傅里叶变化(STFT)。
应用该变换缺
点是无法同时提高时间、频率分辨率,其中必有一个会有所牺牲。
可以考虑用小波变换进行尝试。
摘录知识点
1、连续波雷达
优点:体积小,重量轻,结构简单,发射功率低,具有较低的被截获概率发射信号类型:①单频连续波信号;②调频等幅连续波信号;③伪随机二相码连续波信号,等。
等幅调频连续波信号的调制方式:锯齿波调制、三角波调制、正弦调制、平
方律调制
2、短时傅里叶变化后的时频变化曲线,时间分辨率和频率分辨率是矛盾的,单
纯地追求时间分辨率或者频率分辨率都会造成时频变化曲线质量的下降。
快餐四
基本信息
文献名称:经济型大尺寸激光自动坐标测量系统
作者:时光,张福民,曲兴华
期刊:光学精密工程,2013,21(8):1957-1965.
主要参考文献:
学习笔记
解决的问题:利用手持激光测距仪和二轴转台组合,设计了一种经济型大尺寸激光三维自动测量系统,实现了对船分段肋板的自动扫描测量,精度
达到了1.5mm,测量速度达到了1pt/s。
具体实现:⑴搭建测量系统。
如图:
激光测量系统包括:激光测距仪、测距仪控制与通讯电路、二轴转台、转台控制
器、计算机。
①激光测距仪选取:
Leica DISTO D3手持式激光测距仪
参数如下:量程(0.05-100m)
测量精度:10m以内测量精度可达1mm;10-30m
的测量精度约为+0.025mm/m
②测距仪控制与通讯系统
包括三个部分:液晶显示、控制、串口通讯
液晶显示:处理器采用DSP芯片TMS320F2812;
DSP2812的SPI模块控制液晶屏的显示
控制:矩阵键盘
基本控制:测距键、清除键,由DSP的IO接口控制实现串口通讯:内部采用DSP2812的SCI模块与计算机通讯;外部
采用德州仪器的MAX3232进行电平转换,实现通讯③机械转台系统
由两个单轴精密转台组合而成;转台控制器对速度、转角控制
参数:传动比180:1;分辨率0.00125°;重复定位精度0.005°;
最大转速20°/s;径向、端面跳动为15um;步距1.8°
控制:C/C++编程,利用RS232接口与计算机通讯
④时序控制
每测量一个单点时,停止转台,延时100ms,待转台稳定后才
开始测量
⑤硬件成本<25000元
⑵系统标定
①误差分析
光轴x=激光发射方向;水平y、竖直z轴=两单轴转台方向
i)x与y不垂直引起误差
假设y垂直z,
,满足几何关系:
水平角误差ΔH
c
·SinEOZ
SinC=sinΔH
c
很小时,简化为:
由于C和ΔH
c
ΔH c=C/Cosθ
俯仰角误差:0
ii)y和z不垂直引起的误差
假设x垂直y,
,满足几何关系:
水平角误差ΔH
i
tan i=tanΔH
·cotθ
i
很小,简化为:
由于i和ΔH
i
ΔH i=i·tan θ
俯仰角误差:0
摘录知识点
1、传统的大尺寸测量系统的局限性。