SISO目标检测雷达波形设计

作者&投稿:蒸府 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 在当今复杂环境中,传统雷达的性能瓶颈催生了波形设计的迫切需求。优化这一过程被视为SISO系统中的关键挑战,它不仅要求最大化检测概率和信号噪声比(SNR)、信噪比(SINR)等关键指标,还要兼顾参数估计的精度,如条件均值估计(CRB)和均方误差(MSE)。此外,减少模板匹配误差,以及满足诸如能量约束、恒模限制、相似性要求和频谱共享等条件也是设计者们的必经之路。

其中,SWORD方法独树一帜,通过优化波形的能量分布,使之集中在干扰较小的频段,从而显著提升SNR。频谱约束则确保了雷达与通信系统共存的和谐。而SDP和秩一矩阵分解理论的巧妙运用,为解决这些问题提供了数学工具。

ADMM算法在此场景中扮演重要角色,通过引入辅助变量z,问题被巧妙转化为拉格朗日函数的求解。文章详细探讨了增广拉格朗日矩阵的迭代更新过程,以及在处理扩展目标模型时如何平衡TIR和干扰噪声的影响。优化TIR以最大化SNR和信息量的准则,目标是设计出满足恒模或功率限制的高效波形。

文章深入解析了ALM与ADMM之间的关系,以及如何构建拉格朗日函数和解决对偶问题的数学细节。同时,注水波形的概念和TIR矩阵的定义被清晰地阐述,优化过程中的常见约束条件和共轭转置矩阵的计算方法也逐一介绍。

梯度下降方法在优化中不可或缺,如批量梯度下降(BGD)与随机梯度下降(SGD)的对比,BGD追求全局最优,但计算量大;SGD则快速迭代,适用于大规模数据,尽管可能牺牲局部最优。批量梯度下降适用于小规模样本的精度要求,而随机梯度下降则在大规模数据的效率上占优。

在优化策略中,注水算法巧妙地运用拉格朗日乘数法,根据信道质量和功率限制动态分配资源。托普利兹矩阵,以其对称性和部分元素决定性,在信号处理中发挥着核心作用。T型矩阵的次对称特性,以及矩阵迹——即矩阵特征值总和,都在优化过程中起到了关键的数学支撑。

淮右襟喉,专注于雷达芯片网络安全的专家,致力于分享深度学习和优化领域的洞见,定期为您带来丰富的学习笔记和知识分享。


清华大学学术专著:雷达目标检测与恒虚警处理作者简介
清华大学的学术专著《雷达目标检测与恒虚警处理》由两位杰出的学者何友和孟祥伟共同编撰。何友,1956年10月出生于吉林磐石,1982年毕业于海军工程大学,拥有指控系统专业的学士学位,后在火力控制系统专业取得硕士学位。他曾于1991年至1992年在德国不伦瑞克工业大学进行高级访问研究,并于1997年在清华大学通信与...

航海雷达目标检测作者简介
John N. Briggs是一位资深的航海雷达专家,拥有丰富的行业背景。他在莱斯特的GEC-Marconi公司任职期间,最初专长于连续波防御雷达、微波湿度计和航海雷达的电路设计。在长达二十年的职业生涯中,他专注于民用船舶导航信标的设备设计、试验、生产和国际营销,这些设备旨在提升航海安全和准确性。除了在民用船舶...

动目标显示雷达工作原理
动目标显示雷达的工作原理主要依赖于多普勒频移的检测。首先,回波的相位信息需要转化为幅度表示,这可以通过相干动目标显示和非相干动目标显示两种方法实现。相干动目标显示要求保持发射和接收信号间的相位一致性,使用连续波作为相位基准。相位检波器处理后的回波在距离-幅度显示器上,固定地物回波的幅度保持不...

动目标显示雷达简介
动目标显示雷达采用了两种主要方法来区分动目标和杂波。一是通过比较天线在相邻扫描周期内回波位置的变化,这种方法在强杂波环境下难以有效检测目标信号,因此应用较少。另一种方法则是利用目标和杂波源的径向速度差异,通过分析相邻发射-接收周期回波的相位变化(其中φ代表相位,t代表时间,v表示径向速度,λ...

RATRRATR基本概念
雷达目标自动识别(Radar Automatic Target Recognition,简称RATR)是一项关键的雷达技术。它建立在雷达目标检测的基础上,其核心过程是通过分析雷达回波信号,特别是当这些信号与目标和周围环境的电磁散射相互作用时产生的特性。RATR的工作原理是利用这些信号特征,深入解析目标的物理属性,包括其尺寸、形状、...

雷达感应模块(实时跟踪和检测的关键技术)
-抗干扰能力:通过采用抗干扰算法和信号处理技术,提高雷达感应模块的抗干扰能力,减少误报率。-实时性能:通过优化算法和硬件设计,提高雷达感应模块的实时性能,减少数据处理延迟。-数据融合:将雷达感应模块与其他传感器(如红外传感器、摄像头等)进行数据融合,提高目标检测的准确性和可靠性。

毫米波雷达目标检测算法3dfft
毫米波雷达目标检测算法中的3D快速傅里叶变换(3DFFT)是一种重要的技术,它能够有效地对三维空间中的雷达信号进行快速傅里叶变换,从而实现对目标的三维检测。在实际应用中,3DFFT算法通常包括以下几个步骤:1. 采集雷达信号数据,并进行预处理,如滤波、去噪等。2. 对数据进行三维空间划分,将每个空间...

动目标显示雷达数字式动目标显示
与传统的单通道对消器不同,矢量对消器没有盲相效应,显著减少了目标检测的丢失。通过存储器进行周期性对消,使其能够兼容雷达脉间变频,提升了系统的适应性。在系统中,多普勒滤波器组通常与8点(或16点)的快速傅里叶变换硬件结合,每个滤波器输出端都配备了恒虚警率电路,仅保留零多普勒频率信号,...

雷达测定目标状态的原理是什么
雷达发射机产生足够的电磁能量,经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中,集中在某一个很窄的方向上形成波束,向前传播。电磁波遇到波束内的目标后,将沿着各个方向产生反射,其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向,被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机,形成雷达...

低可侦测性雷达的分类
单脉冲雷达:提高目标定位精度。无源相控阵雷达:通过无源元件反射信号。有源相控阵雷达:主动发射信号,提供更精确的指向性。脉冲压缩雷达:减小目标回波的宽度,提高分辨率。频率捷变雷达:快速改变频率以对抗干扰。MTI雷达:利用多普勒效应进行目标检测。MTD雷达:移动目标检测雷达。PD雷达:脉冲多普勒雷达,增强...

吉安市13149541090: 奥斯特的实验
明凯黑豆: 奥斯特的实验时应该注意:导线要与小磁针平行放置.而且与小磁针的距离不能太远. 电磁感应现象的出现算说明磁可生电.

吉安市13149541090: 高分辨雷达的目标检测有哪些方法 -
明凯黑豆: 高分辨雷达系统具有车载式和手持便携式两种工作方式,分浅层高分辨率和深层低分辨率多种工作模式.系统分辨力可以达3-5cm,道路分层精度最高可达4mm.具备地下目标的二维、三维合成孔径成像、地下目标异常检测、地下目标分类等功能.此项技术成果可应用于公路和桥梁质量检测、隐患发现、建筑质量评估、堤坝隐患发现等民用领域.目前系统处于工程化和应用推广阶段雷达除上述功能外,还要求在恶劣电磁环境条件下对多目标进行高分辨测量、目标特征测量、目标成像及目标识别.

吉安市13149541090: range - Doppler - angle 是什么意思? -
明凯黑豆: 多普勒-距离-角度 出处:Compressed Sensing in MIMO Radar 论文发表人 : 陈俊仰( 加州理工学院电机工程学系博士班) http://www.asilomarssc.org/ 压缩感测是一种结合压缩及采样的技术,对於在某些变换域有稀疏性质的信号非常有效率....

吉安市13149541090: 相控阵雷达与普通的机械雷达有什么不同和优势 -
明凯黑豆: 因为雷达是有波束指向的,而波束宽度往往比较窄,所以以往的机械雷达需要转动天线才能实现对各个方向的覆盖,而相控阵雷达是通过相位加权来实现波束指向的改变,因此响应快. 还有就是通过相位加权可以实现对多个目标进行跟踪检测也是相控阵雷达优点. 1. 可以分出多波束追踪不同目标,指向性更强,同时也就表示死角更小 2. 可以充当多用途天线,包含IFF、数据包、ECM都可以整合进aesa里 3. 可以随时变频、变功率让敌人不知道自己被发现或锁定 4. 由于没有行波管导波线等所以更为轻巧可靠 5. 由于低旁波所以不易被干扰或截获,可以集中波束所以探测距离更远 6. 个别T/R模组故障不影响其它模组,可靠度高,一个元件坏了绝对不影响其他的工作

吉安市13149541090: 雷达分辨力与信号带宽之间的关系是什么?请详细讲述原理 -
明凯黑豆: 雷达距离分辨力为c/(2B). 雷达区分邻近目标的能力,脉冲雷达的分辨能力分为距离分辨力、角度分辨力和速度分辨力以及联合分辨力等. 雷达在距离上区分邻近目标的能力,以最小可分辨的距离间隔来度量.雷达距离分辨力为c/(2B).c为光...

吉安市13149541090: 雷达监测的定义是什么 -
明凯黑豆: 1,雷达意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置.因此,雷达也被称为"无线电定位".雷达是利用电磁波探测目标的电子设备.雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息. 2,雷达检测是通过发射电磁波,来侦察可以反射雷电波的物体,根据电磁波频率的衰减时间,和反射回来衰减时间,来计算目标距离. 雷达是发射端,同时也是接收端. 可以主动发射信号,也可以等待反射信号. 所以检测雷达,就需要一个另外一个雷达,检测用的雷达,不主动发射信号,只接受别的雷达,信号计算出对方雷达的信号强弱来计算距离.

吉安市13149541090: 雷达动目标显示和动目标指示的区别 -
明凯黑豆: 动目标显示:利用多普勒频移的动目标显示雷达,需要把回波的相位值变换成三角函数表示的幅度值,然后进行处理. 动目标指示:利用多普勒效应抑制固定目标回波,检测和显示运动目标的脉冲雷达.

吉安市13149541090: 雷达低截获概率的技术有哪些?
明凯黑豆: (1)采用连续波发射体制 将常规雷达的脉冲发射体制改成连续波发射体制.连续波占空系数是1,连续波发射可大幅度地降低雷达发射信号的峰值功率,这对将峰值功率作为...

吉安市13149541090: 有关雷达的资料 -
明凯黑豆: 雷达概念形成于20世纪初.雷达是英文radar的音译,意为无线电检测和测距,是利用微波波段电磁波探测目标的电子设备. 雷达所起的作用和眼睛相似,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波. 事实上,不论是可见光...

吉安市13149541090: 相控阵雷达如何探测后方目标 -
明凯黑豆: 相控阵雷达,又称作相位阵列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式,故又称电子扫描雷达. 也就是说,首先它是一个阵列,有上千个天线单元;其次它的电流的相位...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网