步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制

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频谱校正技术在频率步进探地雷达中的应用研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅｐｐｅｄ — ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｇｒｏｕｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｒａｄａｒ（ＳＦＧＰＲ）ｉｓａｋｉｎｄｏｆｔｈｅＧＰＲ．Ｄｕｅｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ —
高了地下目标检测能力。
关键词：频率步进探地雷达；频谱校正；旁ｎＳｐｅｃｔｒｕｍＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒ
Ｓｔｅｐｐｅｄ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙＧｒｏｕｎｄＰｅｎｅｔｒａｔｉｎｇＲａｄａｒ
频谱校正技术在频率步进探地雷达中的应用研究
屈乐乐，贾亮，张丽丽，孙延鹏，李鹏程
（沈阳航空航天大学电子信息工程学院，沈阳１１０１３６）
摘要：频率步进方法是探地雷达的工作体制之一。由于地下介质在各个频点对电磁波的衰减程度不同，导致频率步进探地雷达中回波信号频谱已经严重变形。文中基于恒Ｑ模型推导了当考虑地下介质衰减特性时回波频谱的表达式，提出采用频谱校正技术对回波谱白化后进行匹配滤波。仿真结果表明，该技术大大提高了距离像的主旁瓣抑制比和分辨率，提
第３６卷
第１期
现代雷达
ＭｏｄｅｒｎＲａｄａｒ
Ｖｏ１．３６Ｎｏ．１

步进频率连续波探地雷达数字信号处理机

步进频率连续波探地雷达数字信号处理机第3期2O10年6月雷达科学与技术RadarScienceCIndTechno1ogYV ol_8No.3June2010步进频率连续波探地雷达数字信号处理机陆必应,宋千,周智敏(国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073)摘要:设计实现了一种超宽带步进频率连续波探地雷达数字信号处理机.处理机以TS201芯片为处理核心,采用了分布式存储和独立总线结构,利用link1:2实现处理器问和板间高速数据交换.基于处理板结构设计实现了信号处理算法流程.该步进频率探地雷达信号处理从流程上划分为数据整合与回波预处理,合成孔径成像,图像增强与杂波抑制和跟踪检测四个模块,可实时输出雷达图像和检测结果.该处理机成功地应用于某探地雷达系统,运行稳定.关键词:探地雷达;步进频率连续波;数字信号处理机;实时处理中图分类号:TN957;TN958文献标识码:A文章编号:16722337(2010)03—0229—04 DigitalSignalProcessorofaSFCWGroundPenetratingRadarLUBiying,SONGQian,ZHOUZhimin (SchoolofElectronicScienceandEngineering,NUDT,Changsha410073,China)Abstract:Thedigitalsignalprocessor(DSP)ofasteppedfrequencycontinuouswavegroundpenetrating radarisimplemented.TheDSPboardconsistsofmuhipleTS201chipswithindependentmemoriesandlo calbuses.Thelinkportsareusedforhighspeeddatatransferamongdifferentboardsandchips.Asignalpro cessingflowchartisdesignedandimplementedbasedontheDSPboard.Theflowchartconsistsofpre—i ma—gingdataprocessing,syntheticapertureimaging,cluttersuppression,targetdetectionandtracking.Both radarimagesandtargetdetectionresultscanheprovided.Thedigitalsignalprocessorworkedwellinagrou ndpenetratingradar.Keywords:groundpenetratingradar;steppedfrequencycontinuouswave;digitalsignalprocessor;real timeprocessing1引言探地雷达常用的波形有无载波窄脉冲,线性调频连续波和步进频连续波(SFCW).SFCW体制雷达能用较小的瞬时带宽合成较大的有效带宽,接收机中频带宽小,可提高接收机灵敏度,减小实时处理数据量,近年来获得了重视和应用[. 某探地雷达系统采用步进频率连续波体制和前视成像工作模式,本文研究该雷达数字信号处理机的设计与实现技术.2数字处理系统的总体方案数字处理系统除了完成信号处理功能外,还要完成显示,控制,中频信号模拟数字(AD)转换, 收稿日期:2009一i0iI;修回日期:20091109基于直接数字合成法(DDS)的步进频率源基带信号产生等功能.为保证系统的可移植性和可维护性,数字处理系统由采用CPCI结构的标准6U工控机箱,若干标准CPCI板卡和一个通用的主控单板机构成,如图1所示.主控单板机主要完成系统监控,人机界面管理,数据存储和不同板卡问低速参数传输管理等功能.显示控制板实现对车辆姿态参数和雷达系统参数的测量控制,并实时显示雷达成像和检测结果.DDS板在控制板的控制下生成基带步进频率信号,送入步进频率激励源产生宽带步进频率激励信号.采集板直接对接收输出的多路中频信号进行采样,将多通道数据整合后实时传给DSP处理板.DSP处理板完成数字正交解调,直达波对消,基于参考信号的宽带系统幅频,相频特性校准和接收通道均衡,二维成像23O雷达科学与技术第8卷第3期和目标检测等信号处理,并将处理结果传给显示控制板.图1数字处理系统总体结构3信号处理板的硬件设计信号处理机采用在雷达信号处理器中获得广泛应用的ADI公司通用信号处理器ADSPTS201 实现].TS201工作主频高达600MHz,支持32/40bit浮点运算和816/32/64bit定点处理,拥有24Mbit片内存储器和32bit寻址空间,独立的SDRAM控制器,以及4个全双工单向最高数传速率达600MB/s的Ivds电平link口.TS201的结构使其特别适合于高数据吞吐率,大数据量并行流水结构的实时信号处理.设计的TS201信号处理板采用标准6UCPCI插卡,硬件结构如图2所示.处理板采用独立内存和分布式总线结构,也就是说每片TS201的存储器是相互独立的,任一处理器不能直接访问其他处理器的存储器,各处理器的数据/地址总线也是相互独立的,不同处理器之间的数据交换通过link 口实现.这种硬件结构不涉及不同处理器问的总线仲裁,处理器间连线少,降低了硬件设计难度.在软件设计时各个处理器的数据处理相对独立, 不需要额外考虑不同处理器数据交换调度算法, 简化软件设计.这种结构特别适合不同处理器问存在频繁数据交换的信号处理问题,可以避免总线竞争造成的资源浪费和等待.信号处理板由8片TS201组成.每片TS20l带独立的256MBSDRAM存储器.DSP3/4各有2对link口,其他DSP各有3对link口与板上其他DSP互联.DSP3/4有2对link口,其他DSP有1对link口通过CPCI机箱自定义插槽与系统CPCI,g~I』I2处理机硬件结构框图的其他板卡互联.这种结构既提供了灵活的处理板内DSP芯片间的数据交换方案,又提供了方便的板问高速大容量数据交换途径.DSP0和DSP7 通过FPGA,CPCI桥接器与CPCI总线相连,提供主控机对处理板的控制链路,以及处理板向主控机的数据传输通道.4信号处理功能划分与处理流程设计SFCW探地雷达是连续波体制,采用收发天线分置和中频数字域对消的方法抑制直达波耦合;为实现对雷达前方距离向和方位向二维成像, 采用阵列天线接收技术,接收机有64通道;发射的步进频率波形合成带宽超过4个倍频程,是一个典型的超宽带信号,特别设置了参考通道以实现对系统幅频,相频特性的实时校准;接收机采用数字中频接收机,且数字下变频由数字处理机实现.将上述功能合称为预处理模块,包括数字正交解调,数字域直达波对消,基于参考信号的宽带系统幅频,相频特性校准和接收通道均衡.上述信号处理统称为雷达回波预处理功能.本探地雷达采用前视成像工作模式,需要对雷达前方较大范围进行实时二维成像.虽然严格意义上来说,雷达系统在方位上是采用阵列天线, 更接近于实孔径系统,但系统设计时借用了方位合成孔径成像的思想,采用了一种创新型的收发天线拓扑结构,采用较少的接收天线和较小的实孔径可以等效获得更大的接收孔径,且目标位于天线的近场,方位成像原理与一般的合成孔径雷达(SAR)完全等价,因此将此雷达的成像处理称MB一]胜k=一生一2010年第3期陆必应:步进频率连续波探地雷达数字信号处理机231为合成孔径成像].合成孔径成像是信号处理要完成的主要功能之一,将其作为实时处理算法的一个重要模块,具体又包含步进频率回波脉冲压缩与距离向成像,方位向合成孔径成像.由于需要进行较大范围实时成像探测,最近距离和最远距离相差4倍以上,根据雷达方程,相同雷达反射截面目标的回波能量有高达24dB的差距,为便于后续目标检测流程的实施,需要对获得的SAR图像进行辐射校正和距离均衡.地表不可避免存在各种各样的强杂波和干扰,杂波干扰抑制和目标增强也是检测前的必要步骤.将上述两个功能与恒虚警检测(cFAR)作为一个功能模块,包括成像后处理和恒虚警处理.对于前视工作模式,由于强地杂波的存在和地表穿透造成的目标回波能量额外损失,仅利用单幅雷达图像进行目标检测极其困难.一个有利的因素是可获得对同一地点的多幅不同视角的SAR图像,只要获得了准确的车辆姿态信息,就可以对感兴趣区域进行多视相关处理,从而提高检测概率,降低虚警概率.此功能称之为跟踪检测模块.综合考虑上述处理功能模块的划分,每个模块计算量的评估,实时处理程序的复杂性和处理板的硬件结构,设计出的信号处理流程与模块功能划分如图3所示.瞽蓑蓑鑫二鑫蛊像成像CF后A处R理;跟踪检测回波预处理!二维成像:: 图3信号处理流程与功能划分DSP0通过link口接收数据采集板采集的雷达数字中频回波.在DSP0内完成数据整合与回波预处理.处理完的数据通过三个link口同时发送到DSP1,DSP2,DSP3,在这三片DSP内分别完成距离压缩和距离向分段的三个场景的合成孔径成像,得到分段原始SAR图像.三幅原始SAR图像数据通过各自的link口分别发送给DSP4,DSP5,DSP6,在这三片DSP内完成三个分段图像的后处理和CFAR检测.分段SAR图像和检测结果再通过link口同时发送给DSP7,在DSP7内完成SAR图像的拼接,相同区域不同视角的多幅图像的多视跟踪检测,获得最终的目标检测结果,最后的检测结果与SAR图像再通过CPCI总线发送给主控单板机,由主控单板机转发给显示控制板,进行显示报警等处理.上述处理流程采用四级流水,每级流水完成的处理功能相对独立,接口简单,特别适合多人分工设计信号处理算法和实时处理编程.成像处理和CFAR处理两个模块的三片DSP程序在功能上虽然有部分重复,但避免了复杂的数据调度,提高了实时处理速度,且除个别参数外程序主体完全相同,简化程序调试.5实际应用设计出的信号处理板具有高达28GFLOPS峰值计算能力,板上存储器总容量为2GB,有1O对数传速率可达400MB/s全双工双向传输link口实现板间数据传输.该信号处理板在某步进频率连续波合成孔径成像探地雷达中获得成功应用.成功地实现了在载体行进速度小于40km/h的情况下对前方地距5～2Oin,方位6m范围内地表浅埋目标的实时合成孔径成像和目标检测,每前进1m输出一帧图像,成像分辨率为距离向0.1m,方位向0.3m.该系统进行了大量的实时成像探测试验,工作稳定, 可靠.图4截取了某次行进间探测试验的实时成像的连续3帧图像,其中在距启动点107in处地下5cm埋有一金属目标,载体行进速度为20km/h,3 帧图像中目标的位置可以说明每帧图像间隔恰好为1m.6结束语本文以TS201芯片为核心设计实现了某步进频率连续波探地雷达信号处理机,在结构上每片处理器拥有独立的存储器和地址数据总线,利用TS201芯片特有的link接口实现片间和板间高速大容量数据交换.信号处理被划分为数据预处理,合成孔径成像,成像后处理和跟踪检测四个模块,通过处理机流水处理.该处理机结构简单,处理能力强,获得了成功应用.232雷达科学与技术第8卷第3期昌.窿宣超方位,m(a)第91帧112l1O108壶106l叫10210098方位,m(b)第92帧一3—2—10】23方位Ira(c)第93帧图4实时处理板连续输出图像参考文献:[1]方广有,左藤源之.频率步进探地雷达及在地雷探测中的应用[j].电子学报,2005,33(3):436—439. FANGGuang—you,SA ToMotoyuki.SteppedFre—quencyGroundPenetratingRadarandItsApplicationforI.andmineDetection[J].ActaEleetronicaSinica,2005,33(3):436-439.(inChinese)[2]马友科,宋万杰,吴顺君,等.基于多DSP的雷达阵列信号处理系统[J].雷达科学与技术,2009,7(2):1151l8.MAY ou—ke,SONGWanjie,wUShunjun,eta1. DesignofArraySignalProcessingSysteminVHFRa—darBasedOI1MultipleADSPTS201Processors[J]. RadarScienceandTechnology,2009,7(2):115-118. (inChinese)[3]陈凤友,孙翱.基于工控机的雷达数据终端的设计与实现[J].现代雷达,2006,28(12):8081.[4]顾颖,张雪婷,张飚.基于ADSP—TS201的通用雷达信号处理机的设计[J].现代雷达,2006,28(6):49—51.[5]王建.车载前视超宽带SAR浅埋目标成像技术研究[D].长沙:国防科技大学,2008.作者简介:陆必应男,1976年12月生,安徽舒城人,现为国防科技大学副教授,博士,获军队科技进步二等奖2项,国家科技进步二等奖1项,在核心期刊发表科技论文3O余篇,主要研究方向为超宽带雷达系统与信息处理.E-mail:******************.Crl宋千男,1973年1o月生,江苏省张家港市人,国防科技大学副教授,博士,主要研究方向为机载sAR成像算法,实时信号处理.周智敏男,1957年2月生,河北易县人,国防科技大学教授,博士生导师,中国电子学会高级会员,主要研究方向为现代雷达系统设计,实时信号处理.●●●●●●●●●●●●●●◆●◆●●◆●●●◆◆◆◆◆●●●●◆●●◆●◆●◆●●◆●●●(上按第2J3_贞)估指标[J].火力与指挥控制,2004,29(2):36—39.[7]叶兴旺,皮军明,李磊,等.防空兵火控雷达网及抗干扰效能评价_J].火控雷达技术,2006,35(3):卜5.[8]周琳,陈国祥.雷达组网抗电子干扰的机理分析与思考[J].空军雷达学院学报,2008,22(3):l61163.[9]邓聚龙.灰预测与灰决策[M].武汉:华中科技大学出版社,2002:80—91.[1o]胡晓惠,蓝国兴,申之明,等.武器装备效能分析方法[M].北京:国防1二业出版社,2008:132l34.作者简介一向龙男,1978年生,湖北远安人,现为空军雷达学院博士研究生,研究方向为雷达组网系统仿真建模与效能评估.Email:dick一************丁建江男,1963年生,浙江上虞人,空军雷达学院科研部教授,博士生导师,主要研究领域为雷达组网,智能目标识别,雷达目标检测,曾获军队科技进步一,二,三等奖7项,出版专着1部,发表论文7O多篇,被SC1,El,ISTP检索10多篇.。

步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制

ｍｅｈｄａｅｇｖｎＳＣＷｔｏｒｉｅ．ＦＧＰＲｉｇｓｈｖｅｎｐｅｅｔｄｔｅｎｔａｅｔｅｅｆｃｉｅｅｓｏｈｅｋｇｍａｅａｅｂｅｒｓｎｅｏｄｍｏｓｒｔｈｆｅｔｎｓｆｔｅｌａａｅｖ
（ｃｏｌｆＥｌｔｎｃＳｉｃｎｎｉｅｒｎＳｈｏｅｒｉｃｅｅａｄＥｇｎｅｉｇ，ＮＵＤＴ，ｈｎｓａ４０７，ＣｉａｏｃｏｎＣａｇｈ１０３ｈｎ）ＡｂｔａｔＳｅｐｄｆｅｕｎｙｃｎｉｕｕｖｓｕｕｌｒｎｍｉｔｄｉｒｕｄｐｎｔａｉｇｒｄｒＧＰ．ｓｒｃ：ｔｐｅｒｑｅｃｏｔｏｓｗａｅｉｓａｌｔａｓｔｅｇｏｎｅｅｒｔｎａａ（Ｒ）ｎｙｎ
Ｋｅｒｓｓｅｐｄｆｅｕｎｙｓｇａ；ｃｎｉｕｕｖａａ；ｇｏｎｅｅｒｔｏａａ；ｄｒｃｏｐｉｇｙｗｏｄ：ｔｐｅｒｑｅｃｉｎｌｏｔｎｏｓｗａｅｒｄｒｒｕｄｐｎｔａｉｎｒｄｒｉｔｃｕｌｅｎ
第５期２１００年１Ｏ月
雷达科学与技术
ＲａｄａｒＳＣｅｎｃｅｉａｎｄｅｃｈｎｏｌＴｏｇｙ
Ｖｏ．１８Ｎｏ．５Ｃｃｏｒ２０ｌｔｂｅ０１
步进频率连续波探地雷达耦合信号的抑制
陆必应，宋千，智敏周

第三章雷达信号模型及信号处理

Suppose that we want to measure the position and speed of an object -- for example a car going through a radar speed trap. Naively, we assume that (at a particular moment in time) the car has a definite position and speed, and how accurately t l we can measure these th values l d depends d on the th quality lit of f our measuring i equipment i t -- if we improve i th the precision of our measuring equipment, we will get a result that is closer to the true value. In particular, we would assume that how precisely we measure the speed of the car does not affect its position, and vice versa. In 1927, 1927 German physicist Werner Heisenberg proved that these assumptions are not correct. correct Quantum mechanics shows that certain pairs of physical properties, like position and speed, cannot both be known to arbitrary precision. That is, the more precisely one property is known, the less precisely the other can be known. This statement is known as the uncertainty principle (or Heisenberg's uncertainty principle). The uncertainty principle isn't a statement about the accuracy of our measuring equipment, equipment but about the nature of the system itself -- our naive assumption that the car had a definite position and speed was incorrect. On a scale of cars and people, these uncertainties are too small to notice, but when dealing with atoms and electrons they become critical. yp principle p shows mathematically y that the p product of the uncertainty y in the p position and momentum of The uncertainty a particle (momentum is velocity multiplied by mass) could never be less than a certain value, and that this value was related to Planck's constant.

基于熵的步进频率探地雷达距离旁瓣抑制

中图分类号：ＴＮ９８６ＴＮ９９７５．；５．１文献标识码：Ａ
辨率下降，而且会掩盖之后出现的地下弱目标回波
１引言
探地雷达（Ｐ）ＧＲ是很早就出现的一种浅层地球物理探测技术，它通过发射电磁波来获得地表下感兴趣的目标信息，有非破坏性、透力强、辨率具穿分高等优点，目前主要有冲激、线性调频、步进频率和噪声宽带等几种体制，随着高性能元器件和现代信号处理技术的发展，步进频率体制探地雷达（ＦＳＧ—
信号，成检测率下降和虚警率增高，造等效降低了探地雷达系统的动态范围，较大程度上抵消了步进频
率体制的优越性，因此，要充分发挥步进频率体制若
的优越性，提高探地雷达对地下目标的探测性能，必须研究抑制距离旁瓣的有效方法。对于距离旁瓣的抑制，关文献提出了不少有方法，中经典的当属加窗抑制法，其２即通过窗函］数对频谱加权，以平滑频谱的锐截止，这种滤波但不能调节参数，应性不好。鉴于此，合信号的适结特性，献提出了一些更有效的滤波器设计方法。文
器，是从ＳＧＲ距离旁瓣产生的机理出发，而ＦＰ即
频谱的锐截止，用正则化思想，别基于最大熵应分
和最小熵原构造约束条件，合成频谱进行外对

雷达信号基本知识

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1. 非线性调频信号（NLFM）由前面介绍，我们知道为了解决单载频脉冲信号的局限性，在现代雷达系统中，人们普遍使用具有大时宽带宽积的脉冲压缩信号。

脉冲压缩技术：在发射端，通过对相对较宽的脉冲进行调制使其同时具有大的带宽，从而得到大时宽带宽积的发射信号；在接收端，对接收的回波信号进行压缩处理，得到较窄的脉冲。

下图为 LFM 信号脉压前后的回波对比图，同图中我们可以看出，脉压可极大的提升目标的距离分辨率。

故脉冲压缩可以有效地解决距离分辨力与平均功率（速度分辨力）之间的矛盾，能够得到较高的距离测量精度、速度测量精度、距离分辨率和速度分辨力，在现代雷达中得到了广泛的使用。

在脉冲压缩技术中，雷达所使用的发射信号波形的设计，是决定脉冲压缩性能的关键。

常用的发射信号波形分为：线性调频（LFM）信号，非线性调频（NLFM）信号和相位编码（PSK）信号等，本文主要讨论的是NLFM信号。

LFM 信号的产生和实现都比较容易，是研究最早、应用较为广泛的一种脉冲压缩信号。

LFM 信号的频率在脉冲宽度内与时间变化成线性关系。

LFM 信号最大的优点是匹配滤波器对回波信号的脉冲多普勒频移不敏感，即使回波信号具有较大的多普勒频移，采用原有的匹配滤器仍然能得到较好的脉冲压缩结果，因而可简化信号处理系统。

LFM信号波形如下图所示。

但 LFM 信号匹配滤波器输出响应的旁瓣较高，为了抑制旁瓣常需要进行加权处理，但这会造成主瓣展宽，并导致信噪比损失。

此外，LFM 信号的缺点是会产生多普勒耦合时移现象，不能同时独立提供距离和速度的测量值。

LFM 信号经过匹配滤波器后的输出响应及主副瓣图形如下图所示。

为了解决以上问题，现代雷达也经常采用非线性调频（NLFM）信号。

NLFM 信号的频率随着时间做非线性变化，其突出的优点是直接进行匹配滤波即可得到较低的旁瓣而无需加权处理，因而避免了引入加权所带来的信噪比损失问题。

实时三维频率步进式探地雷达技术介绍及应用案例分析

实时三维频率步进式探地雷达技术介绍及应用案例分析◆最快的步进频率雷达：利用数字频率信号源, 可以产生0.5-10 毫秒的扫描周期，一个同相接收机，使得整个扫描周期(一般为几个毫秒)100%可被有效利用。

◆天线阵技术，可容纳21个天线阵子：覆盖范围从100MHz 到3GHz。

实际工作时，用户无需更换天线就可采集从100MHz 到3GHz频率的数据。

◆CMP（共中点）采集模式：这套系统可以设置为CMP（共中点）采集模式，可实时显示各层的厚度和对应的介电常数，并基于路基材料的介电常数与其密实度，含水量的相关曲线，评定路基质量。

◆空前的区域勘察速度(工作效率)：极其高的勘察效率和有效的采样方法使得 GeoScope TM采用2.4m天线阵可以以80km/h车速提供7.5×7.5cm网格完全三维图像。

生产效率高达20亩/小时。

◆数据采集过程中的三维实时显示技术：浏览器即可调用采集数据，实现实时三维显示（包括横向剖面、纵向剖面，水平切面）。

◆软件处理能力超强：完整而快速的进行数据后处理，可加入注解及地理图像，且可以进行二次开发。

挪威3D-Radar公司成立于2001年，为国防、航空和安全高技术产品全球制造商——美国Chemring Sensors and Electronic Systems （Chemring SES）集团的子公司。

3D-Radar公司拥有高质量三维雷达技术，从传统的脉冲信号雷达转为新的频率步进雷达，且具有丰富的GPR数据处理经验。

与市场上广泛使用的单通道脉冲式探地雷达系统相比，挪威3D-Radar公司的GeoScopeTM三维探地雷达系统具有如下特点：频率步进雷达技术、实时三维显示、多通道天线阵技术、软件超强的处理能力应用领域：◆公路检测：面层厚度和质量、垫层和基层、桥梁检测 (脱空/剥离)◆桥梁面板检测◆铁路路基检测：垫层厚度和质量、基层、电缆和管道◆机场跑道检测：沥青层厚度和质量、基层、脱空、电缆和管道◆地下公用设施 (管线/电缆)：地下公用设施◆考古◆地雷和未爆炸物探测●频率步进的雷达技术频率步进探地雷达是一种工作频率以阶梯方式步进的连续波雷达，在一个扫描周期内雷达发射的信号频率从起始频率fstart以频率间隔f逐步上升到终止频率fstop，其工作带宽B和f分别为：B=fstop-fstart，f= B/（N-1）其中N为步进的频率点数。

步进频率连续波前视探地雷达的研究

ＡｂｔａｔＡｓｅｐｄｆｑｅｃｏｔｕｕａｅｆｒａｄｌｏｉｇｇｏｎｅｅｒｔｇｒｄｒｉｅｅｏｅｗｈｃａｅｆｒｒａｔｓｒｃ：ｔｐｅｒｕｎｙｃｎｉｏｓｗｖｏｗｒ — ｋｎｒｕｄｐｎｔａｉａｄｖｌｐｄ，ｉｈｃｎｐｒｍｅｌｉｅｎｏｎａｓｏｍｅｓｎｈｔｐ￣ｒｍａｉｇｏｈｌｗｂｒｄｔｒｅｓｏｅａｇｒａｈａ．Ｔｅｎｍｂｒｏｅｅｖｎｅｎｓｉｈｖｄｕｉｇｔｙｔｅｉａｅｕｅｉｇｎｆｓａｌｕｉａｇｔｖｒｌｅａｅｓａｅｄｃｏｅｒｈｕｅｆｒｃｉｅａｔｎａｓａｅｓｎｗｏｌｔａｓｔｎｅｎｓｔｃｉｖｈａｚｍｕｈａｅｕｅｒｎｍｉａｔｎａｏａｈｅｅｔｅｓｍｅａｉｔｐ￣ｒ．Ａｎ￣ｅｕｎｙｅｕｌｅ，ａｒｆｒｎｅｒｃｉｅｃａｎｌａｄｄｓｔＦｒｃｉｅｑｅｃｑａｉｒｅｅｅｃｅｅｖｈｎｅｎｉａＩｅｅｖｒｚｌｉｓｄｔｃｉｖｏｄｔａｓｅｈｒｃｅｉｔｆｈｌａｗｉｅｂｎｙｔｍ．Ｔｅｄｒｃｏｐｉｇｏ／ｎｅｎｓｉａｃｌｄａｎｓｕｅａｈｅｅｇｏｒｎｆｒａａｔｒｓｃｏｅｕｔｄａｄｓｓｅｏｃｉｔｒｈｉｔｕｌｆＲａｔｎａｓｃｅｌｔｉ・ｅｃｎＴｎｅ

探地雷达方法原理简介

US: Pat. 7,170,449 Norwegian Patent: NO 0,316,658. EU: Appl. No. 0375676.8 (approved)
GeoScope MKIV Step-frequency Radar
Step-frequency technology（频率步进式技术）在频率域采集数据，信号穿透深度与分辨率达到最佳组合 Excellent Signal to Noise Ratio 在更大的深度获得更高分辨率成像 Flexible scan patterns and High scan rates 能够以车辆行驶速度进行道路检测，现场工作耗时较少 VX-Series antenna arrays (Air launched, 7.5cm spacing, uniform response) •高密度三维影像
base layers voids cables and pipes
Airfield pavement (subsidence cracking)
Airport Runway Inspection
Runway section @ 43 cm depth.
Concrete has been trenched
US Radar/Subsurface Imaging Systems公司进一步开发研究。天线主频：2G，1G，500M, 250M系列天线。系统动态范围：>130dB 时间窗范围：6.3~820 ns.
Groundvue 5（2～6G)
Groundvue 6(15M)
英国UTSI ELECTRONICS 公司 Groundvue系列
1970～1980：GSSI, SSI等国际著名的探地雷达开发与

探地雷达参数

探地雷达参数引言探地雷达是一种用于检测地下物体的仪器，广泛应用于军事、土木工程、考古学等领域。

在使用探地雷达时，了解和调整合适的参数设置对于获取准确的地下信息至关重要。

本文将介绍探地雷达常用的参数以及它们的作用。

探地雷达参数雷达频率雷达频率是指发送和接收雷达信号的频率。

不同的频率对应不同的探测深度和分辨率。

通常情况下，低频率的信号可以穿透更深的土壤，但分辨率较低；而高频率的信号可以提供更高的分辨率，但穿透深度较浅。

脉冲宽度脉冲宽度是指发送雷达脉冲信号时持续时间。

脉冲宽度与分辨率密切相关，短脉冲宽度可以提供更高的分辨率，但信号能量相对较弱；长脉冲宽度则可以提供更强的信号能量，但分辨率相对降低。

反射系数反射系数是指地下物体对雷达信号的反射程度。

不同的物体具有不同的反射系数，这取决于它们的电磁特性和形状。

通过了解地下物体的反射系数，可以对目标进行识别和定位。

延迟时间延迟时间是指发送雷达信号后接收到反射信号之间的时间差。

通过测量延迟时间，可以确定目标物体与雷达设备之间的距离。

根据测量结果，可以绘制出地下物体的剖面图或三维模型。

接收增益接收增益是指接收到的雷达信号被放大的程度。

调整接收增益可以改变信号强度，从而提高对地下目标的探测能力。

滤波器设置滤波器用于去除或减弱噪音干扰，以便更清晰地观察地下目标。

常见的滤波器设置包括低通滤波、高通滤波和带通滤波等。

数据采集速率数据采集速率是指在一定时间内采集到的数据点数量。

较高的数据采集速率可以提供更多详细信息，但也会导致数据处理和存储方面的挑战。

数据处理算法数据处理算法用于分析和解释探地雷达采集到的数据。

常见的数据处理算法包括时域分析、频域分析、特征提取和图像处理等。

参数调整与优化地下目标特性在调整探地雷达参数之前，了解地下目标的特性非常重要。

不同类型的目标可能需要不同的参数设置才能得到最佳结果。

地质环境地质环境也会对参数设置产生影响。

例如，土壤类型、含水量和盐度等因素都会对雷达信号的传播和反射产生影响，因此需要根据具体情况进行调整。

频率步进雷达数字信号处理

收稿日期!"##$%#&%"#’修订日期!"##$%#(%"#基金项目!国防预研基金资助)**&$+&+&,-#$#./项目文章网址!0112!33444+0567+891+:8305673"##$3;#3#;$.3文章编号!$###%.<*&)"##$/;#%#;$.%$#频率步进雷达数字信号处理毛二可=龙腾=韩月秋)北京理工大学电子工程系雷达技术研究所=北京$###<$/>?@?A B CD ?@E B CF G H I J D D ?E @H KD A J F F J >K G J L M J E I NG B >B GO P Q R S 98T =U V Q W X 9%Y Z X =[V P \]%59)^921+_‘\a 9:1]_8Z :\8T Z 899]Z 8T =,9Z b Z 8Tc 8d 1Z 1X 19_‘S 9:08_a _T e =,9Z b Z 8T $###<$=f 0Z 8g/摘要!综述了频率步进雷达系统设计与信息处理中的主要问题=包括系统参数设计h 目标抽取算法h 与f 0Z ]2子脉冲的兼容性h与圆锥扫描体制的兼容性等等=并论述了不同情况下多普勒效应的影响及其解决方法=提出了相应的数字信号处理方案i 关键词!雷达’距离高分辨’频率步进’信息处理中图分类号!j "k &文献标识码!VB l m n o p q n !;19229r‘]9Y X 98:e]g r g ]Z d gs 9]eZ t 2_]1g 811e 29_‘1090Z T 0]g 8T 9]9d _a X 1Z _8]g r g ]d e d 19t +S 0959e2]_7a 9t d _‘109d 19229r‘]9Y X 98:e]g r g ]g ]9r Z d :X d d 9rZ 810Z d 2g 29]=Z 8:a X r Z 8T1094g s 9‘_]t r 9d Z T 8=109g a T _]Z 10t d _‘1g ]T 91961]g :1Z _8=1092]_:9d d Z 8T_‘[_r X a g 19ru ]9Y X 98:e;19229rv g r g ];Z T 8g a =g 8r109:_t %2g 1Z 7Z a Z 1e7914998d 19229r‘]9Y X 98:e]g r g ]g 8r:_8Z :g a d :g 8]g r g ]+c 89g :0d Z 1X g 1Z _8=109^_22a 9]9‘‘9:1d g ]9g 8g a e w 9r +V 8rd _t 92]_:9d d Z 8Td :09t 9d g ]9T Z s 98+x y z{|o }m !]g r g ]’0Z T 0]g 8T 9]9d _a X 1Z _8’d 19229r‘]9Y X 98:e ’d Z T 8g a 2]_:9d d Z 8T在雷达系统中采用距离高分辨率信号具有很多优越性~$!=频率步进信号是其中重要的一种~"!i它由一串载频线性跳变的雷达脉冲组成=通过对脉冲回波的c u u S 处理获得距离高分辨率的效果~"!i 由于这种信号可以在获得距离高分辨率的同时降低对数字信号处理机瞬时带宽的要求=因此近年来受到了广泛的注意i实际上=频率步进的概念出现得相当早~&!=近年来则得到了更为详尽的研究~"=k !i频率步进雷达信号的类型主要是两种!"频率步进脉冲串信号=即本文所称的频率步进信号’#频率步进连续波信号=通常应用于探地雷达=如探测地雷的场合~(!i 为保证探地雷达具有高的分辨率和好的穿透性=频率步进连续波雷达一般选择波长较长的雷达波段=同时要求具有小于$t 的距离分辨率=因此它通常是一种超宽带的雷达体制~(!i 与频率步进连续波相比=频率步进脉冲串雷达的应用场合更为广阔=包括弹道导弹检测~.!h 合成孔径和逆合成孔径雷达~"!h 单脉冲三维成像~"!h汽车防撞~$!等等i 因此=频率步进脉冲雷达是一种重要的高分辨率雷达体制=也是本文分析的重点i 本文后面所指的频率步进雷达=都是指频率步进脉冲串雷达i我国学者近年来对这个问题也进行了大量的研究=其中文献~<!介绍了这种信号实现距离高分辨率成像的基本原理=文献~*!研究了这种信号的低截获概率特性=文献~$#!研究了这种信号的误差特性=文献~$$!研究了这种信号的多普勒特性=文献~$"!提出了调频步进信号)频率步进与f 0Z ]2子脉冲相结合/的处理方案=文献~$&=$k !讨论了频率步进信号与圆锥扫描的兼容性问题=文献~$(=$.!讨论了频率步进信号的目标识别问题i 此外=由于运动目标是频率步进雷达信息处理的难点=因此=文献~$$%"$!等多篇文章详细讨论了运动目标处理的问题i本文的目的=是对频率步进雷达信号处理进行综述i 总结了在不同参数设计方案下的处理策略=提出了用目标抽取算法获得完整的一维距离像的方法=对调频步进信号的处理方案进行了进一步的讨论=对频率步进与圆锥扫描体制的兼容性问题进行了探讨=提出了一种新的获取角度信息的方法=并研究了各种情况下目标多普勒效应对系统的影响i第""卷增刊"##$年.月航空学报V f S V V \v P Q V &S c f V \S V ;S v P Q V &S c f V ;c Q c f Vj _a +"";X 2+’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’’(X 89"##$!频率步进雷达的基本原理"#"信号形式及基本处理策略设$频率步进信号的脉冲重复周期为%&’发射脉冲宽度为(’载频起始频率为)*’频率步进阶梯为+)’频率步进数为,’采样频率为)-’%-.!/)-’光速为01频率步进的发射信号2345.6,7!8.*&9:;478%&7(/<=>(?9@A B 7C <D 3)*E 8+)54F 3!5式中$&9:;34/(5.!’7(/<G4G(/<*’H其它I本振信号为J 345.6,7!8.*&9:;478%&7%&/<%=>&?9@A B 7C <D 3)*E 8+)54F 3<5距离为K 的目标回波信号为L 345.6,7!8.*&9:;478%&7(<7<K 0M N O P(?9@A 7C <D 3)*E 8+)547<K=>BF3Q 5回波信号与本振混频后得到L 345.6,7!8.*&9:;478%&7(<7<K 0M N O P(?9@A 7C <D 3)*E 8+)5<KB F.6,7!8.*&9:;478%&7(<7<K 0M N O P(?9@A 7C <D )*<K BF 09@A 7C <D 8+)<KB F3R 5对于固定目标标来说’式3R 5的第!个指数项是常数’第<个指数项可以看成时间点为<K /0’频率成线性变化的频域信号1对这样的信号进行采样’并归一化’可以得到B FL 385.9@A 7C <D 8S /,3T 5其中$S .U V W X Y 3<K ,+)/05’8.*’!’<###,7!’U V W X Y 为取整运算1对式3T 5作Z [[\运算并求模’就可以得到精确的时间点<K /01]L 3^5].-_X B D 37S E ^5F-_X ‘37S E ^5B F,I ^.*’!’<’a’,7!3b 5显然’上式在^.S时达到最大’经过门限判决后可以根据^值得到K 的信息1"#c 频率步进信号的物理意义在线性系统理论中’向一个待测线性系统输入一个d 冲击函数e ’得到的输出f 345可以看成该系统的冲击响应’而f 345的频域表达g 3h 5是这个系统的传递函数1对于频率步进信号的处理’可以作类似的理解$向d 目标系统e 发射一组等间隔的频率谱线3冲击函数的频域抽样5’其回波为d 目标系统e 的传递函数g 3h 5’对其进行Z [[\’可以得到相应的冲击响应f 345’包含着时间3距离5信息1当目标有速度时’发生多普勒频率’则目标系统为一个非线性系统’必须进行补偿后才能处理1频率步进将带宽为i .,+)的信号分成,次发射’降低了系统的瞬时带宽’从而减轻了数字信号处理的负担1但是’正因为如此’频率步进信号需要,个脉冲才能得到一次结果’数据率较低’从而成为多普勒敏感信号1文献B !!F 对此进行了详细分析1<频率步进信号处理关键技术c #"参数匹配问题频率步进信号的参数匹配问题在雷达总体设计阶段非常重要’其关键参数包括发射脉宽(I 频率步进阶梯+)I 频率步进数,I 采样间隔%-及脉冲重复周期%&等1在给定雷达最大不模糊距离K Wj 信号带宽i .,+)j 以及目标最大长度k 的条件下’有必要对这些参数进行合理的设计’文献B !l F对这一问题进行了详细讨论’其结论主要有$3!5Z [[\后的单点不模糊距离m Z必须大于目标最大长度k ’即+)n 0/3<k513<5根据带宽i j 频率间隔+)确定,’,.i /+)13Q 5根据雷达最大作用距离K 确定%&’有%&.<K /013R 5通常情况下’Z [[\后的单点不模糊距离m Z 必须大于等于单脉冲距离分辨率m (’有(n !/+)’这是(与+)的紧约束条件13T 5根据脉宽(确定采样间隔%-’使得%-n (13b 5实际上’当(E %-n</+)时’通过一定的算法’依然可以得到完备的结果’这是(’+)’%-的宽约束条件1在实际当中’一般要求满足紧约束条件’从而保证Z [[\后单点不模糊距离m Z 有一定的冗余’o!p 增刊毛二可等$qq q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q 频率步进雷达数字信号处理便于速度补偿和杂波剔除!同时使得"#$%&!用以减小采样幅度损失’可见!当参数设计合理时!对回波信号作())*运算仅仅得到完备的一维距离像的信息!但是这些信息是冗余的+乱序的+且是分散的’因此!需要通过一定的算法进行信号拼接!以获得真实的一维距离像,在较高采样率的条件下!该算法可以选取最优的处理结果!这就是-目标抽取算法.’/0/目标抽取算法目标抽取算法就是为了得到完备的一维距离像!它完成以下"个工作12将折叠的结果按照真实距离排列,3在不同采样点中的冗余信息中!按照一定准则!选取一个最好的结果!得到与真实情况相符的最优的一维距离像’目标抽取算法在紧约束条件和宽约束条件下略有不同!以下先介绍紧约束条件下的目标抽取’456紧约束条件下的目标抽取要进行目标抽取算法!关键是要确定每组())*结果中任意点的真实距离’对式476进行())*变换有8496:;<=5>:?@A B C =D "E >F G <H @A B C D "E >9G <H 4I 6显然!当9:F J K <4K:任意整数6时!上式达到最大值’也就是说!())*结果的第9个点代表的实际距离可能是4K <J 96L M :K M (J 9L M !其中9:?!5!"000<=5!L M 为最小距离分辨单元’这在本质上是())*的周期延拓性的体现’而实际上!由于每个采样点代表的距离信息都是有限的!对于第N 个采样点())*结果中的第9个点来说!K 只能取一个值’对于第N 个采样点!其())*结果代表的距离范围是N M $%M N O N M $J M &N :?!5!"P 4Q 6在紧约束条件下!已知N !9!就可以确定唯一的K !从而可以确定第N 个采样点())*结果中第9点的真实距离’在工程实现上!目标抽取的方法非常简单’单独考察式4I 6!如果第N 个采样点())*结果中第9点出现目标!那么该目标可能出现在任意采样点())*结果的第9点上’对于第N 个采样点!可以将其())*结果进行周期延拓!得到一个足够长的序列’该序列起点代表距离?!终点代表的距离大于N M $J M &’然后取出N M $至N M $J M &的一段!就可以得到长度为M &的真实一维距离像!也就是说得到将这个采样点中所有的距离信息!如图5所示’图5利用周期延拓进行目标抽取)R S 05*T U S @V @A V U T W V R X YZ [W [W \R W @A V U T B X \T V R X Y通常!相邻"个采样点的目标抽取结果在距离上是部分重合的!可以根据一定策略!得到一个最优的像素’通常采用的是-同距离舍弃法.+-同距离选大法.+-同距离累加法.等等’这里]种处理策略的意义如下1同距离舍弃法就是简单地选取后面采样点的处理结果!舍弃已有的提取结果’这种方法的不保证提取后的结果是最优的!有较大的采样幅度损失’同距离选大法是在不同采样点())*结果中选取较大数值作为目标抽取的结果!使采样幅度损失降到最低!但是对于噪声或杂波也进行了选大操作’而同距离累加法就是将同一目标在不同采样点的结果互相叠加!由于噪声的相关性要远低于目标的相关性!所以可以达到最大的信噪比!但是不保证目标之间的幅度关系’4"6宽约束条件下的目标抽取在宽约束条件下!每个采样点())*结果都有被污染的部分!对单独一个采样点来说!是无法恢复的’但是可以将被污染的部分用其他采样点的结果替换’在目标抽取时!要保证污染区的内容不被提取’可以算出污染区的长度为M &=M (!对于某个采样点所对应的距离范围来说!污染总是发生在起始和结束部分’所以只要在目标抽取时将污染Q5^航空学报第""________________________________________________________________卷区避开即可!如图"所示#图"利用周期延拓进行目标抽取$%&’"()*&+,+-,*).,%/012.2.3%.+-,*)4/3),%/0可见!对第5个采样点的6$$(结果作周期延拓后!取出其中的5789:7;<76=>?7@75A57897B<:7B<*6=>?75C D!E!"!F:G=就可以获得完整的一维距离像#由上述分析可见!本文提出的目标抽取算法非常适用于工程需要#以下给出仿真结果H仿真条件H I C E"J!?K C J LM N!K8C O D LM N!此时?7C D’E P Q P J R!设立O个静止目标!位置分别为S E C Q D R!S"CQ T R!S O C Q Q R!U>I C E D V W!回波形状为高斯形!根部宽度为;C E D D08!采样频率K8C O D LM N前"D个采样点的6$$(结果及目标抽取结果如图O所示#图O目标抽取算法仿真:)=6$$(结果!目标出现在G XE E个采样点中Y:1=同距离舍弃法提取结果:.=同距离选大法提取结果Y:V=同距离累加法提取结果$%&’O Z%R[3),%/0/\,)*&+,+-,*).,%/0)3&/*%,]R图O:)=的第G个采样点的尖峰为目标E!第E D个采样点中的"个尖峰分别为目标E^目标"!第E E个采样点中的"个尖峰分别为目标"^目标O!但仅仅从6$$(结果很难反映出真实目标个数与相对位置关系#图O:1=是同距离舍弃法的提取结果!可以反映出目标的相对位置关系!但幅度较小!尤其第O个目标几乎全部被掩盖在噪声中Y而同距离选大法的结果图O:.=明显优于舍弃法!将其与3,[O:)=仔细比较可以看到每个目标都是各采样点中最大的Y而同距离累加法的结果图O:V=与选大法类似!而信噪比略高#GEZ增刊毛二可等H_ _______________________________________________________________频率步进雷达数字信号处理!"#多普勒效应的影响及其补偿$%&多普勒效应的影响由于频率步进信号数据率较低’是一种多普勒敏感信号’所以在实际应用中必须考虑目标的多普勒效应(文献)%%*在这方面进行了深入的研究’指出+目标运动会给回波造成附加的一次相位相和二次相位项(设目标速度为,’则一次相位项为-./$0123$0,45&678&$%3&二次相位项为-./$09:2$0,45&6078&$%%&其中’一次相位项会在;<<=结果中产生耦合时移’该误差与,成正比>二次相位项主要会使;<<=结果能量发散’其程度也与,成正比(对于目标抽取算法’一次相位项主要造成测距不准’而二次相位项会产生伪峰和幅度损失(可见’频率步进信号的多普勒效应比较严重’必须加以补偿(文献)%%*指出’一次相位项对补偿精度要求非常苛刻’典型参数下要求误差在%4@数量级(而二次相位项比较容易补偿’典型参数误差容限为%334@数量级($0&已有的多普勒效应补偿方法在目前已经提出的主要运动补偿算法中’文献)%A *针对调频步进脉冲串信号’提出了距离B 速度B 加速度的极大似然估计方法>它给出了距离B 速度B 加速度估计的最佳理论’但是实际可操作性并不强(由于目标运动会产生耦合时移’文献)%C *提出利用这一特性’从静止杂波中区分出运动目标的方法(它是在滤除杂波后’再对纯目标的频域数据做速度补偿(但是这里的速度补偿方法需要通过其它手段获得目标的速度信息(文献)%D *提出了一种频率步进脉冲E 组F 串的方法’即在每一个频点上发射一组脉冲’通过脉组之内的<<=处理获得目标速度’再通过脉组之间的;<<=处理获得距离高分辨率的效果(文献)03*提出了G 种运动补偿方法+频域互相关法B 时域互相关法B 及最小熵值法(其中频域互相关法就是对;<<=之前相邻两帧的回波求互相关’根据相关输出的相位估计目标运动速度(所谓时域互相关法’是指在做了;<<=之后进行相关(其基本思想’是利用两帧之间对应脉冲的相关’求出目标在两帧之间的距离走动’并进而利用走动距离和目标速度之间的关系估计目标速度(所谓最小熵法’是一种闭环迭代算法’根据该文的分析’其实时性较差’且精度与信噪比成反比(文献)0%H0I *对这个问题进行了系统的研究’主要从模糊函数的角度出发’分析了采用正负双向调频和随机跳频的方法实现目标运动补偿(它主要是通过特殊的信号设计方法’使信号的模糊函数具有近似图钉形状(实际上’这种方法在D 3年代初即有人考虑)0J *(此外’文献)0K *提出了一种通过参差L M =实现运动补偿的方法’文献)0A *对此方法进行了进一步深入的研究’指出这种方法对雷达系统参数要求过于苛刻’因此实际上很难实用($G &各种多普勒效应补偿方法的分析N 有附加测速信息的运动补偿如果能够不断通过其它手段获得目标的速度信息’则运动目标的处理将十分简单’只要在;<<=处理之前’把目标运动的多普勒频率在相位中减掉即可’这可以通过一个简单的乘法运算来实现(这种补偿方法’在有搜索雷达引导的跟踪雷达系统中是可能的(这种方法的主要问题’是对目标运动速度的测量精度要求极高>为完全补偿掉一次相位误差’对测速精度的要求可以达到%?4@量级’这在一般的搜索雷达系统中是很难达到的(因此用这种方法很难完全消除多普勒的影响(但是用这种方法基本上可以消除二次相位的影响’因为这时对测速精度的要求为%33?4@量级(因此这种方法可以用它来做速度初补偿’以便消除二次相位的影响’使;O <=输出不再发散(这样’就可以为后续的进一步运动补偿奠定基础(P 利用距离变化率进行运动补偿对于有跟踪能力的雷达系统’可以通过跟踪滤波器获得目标运动的精确速度估值’并由此进行运动补偿(这种方法的主要问题’是目标运动状态和跟踪滤波器的设置(如果目标为匀速直线运动’则通过合适的跟踪滤波器即可以获得好的速度估计’并用于补偿目标运动造成的影响(这种方法对理想匀速运动目标应具有良好的效果’但是对于目标速度变化的情况’补偿效果一般不能令人满意)0C *(Q 脉冲多普勒测速方法这种方法是在频率步进工作过程中加入脉冲多普勒测速’以获得目标的速度估计(其中文献)%D ’03*所提的方法都属于这一类型(但是文献)%D *所提出的方法’其主要问题是帧周期很长’因此数据率很低>而且’在整个处理帧中’如果目标有加速度’则补偿的效果会变差(此外’为避免测速模糊问题’该方法必30R 航空学报第00S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S 卷须选择较小的!"#$这样就又存在测距模糊%而在文献&’()所提出的频域互相关法中$同样存在不模糊测速范围小的问题*其解决方案$是采用时域互相关法确定速度范围$但是根据该文的分析$时域互相关法的精度并不高%+二维高分辨率自测速方法所谓二维高分辨率自测速方法$就是在处理过程中$用多组速度值进行补偿$选出其中补偿最好的速度值$即可同时获得目标的距离,速度二维信息%文献&’-.’/)所提出的方案$都属于此种类型%由于这种方案需要选择最优的补偿速度$因此频率步进信号必须对速度的变化敏感$故必须选择具有近似图钉型模糊函数的随机跳频信号%其中文献&’-$’’)所提出的双向调频信号就是向图钉型模糊函数迈进了一步&’0)$但是它相对于线性步进频信号的好处只有123%文献&’4$’5)则提出了一种最优随机跳频序列的编码方案%这里$双向调频在实现中有很多问题$例如在目标存在多个散射中心的情况下如何判断散射点的配对情况%而且$对于目标加速运动的情况下$根据式6-’7$在正向和负向调频的两帧之间$目标运动速度也会发生变化$因此补偿的难度还会增加%而对于文献&’4$’5)所提出的随机跳频方案$需要进行二维高分辨率处理$因此信号处理量会大大增加%此外$89:$子波变换等方法$也都可以作为二维补偿方法的尝试%;帧间脉冲多普勒所谓帧间脉冲多普勒$也是一种可能的目标运动补偿算法%它是发射多个频率步进脉冲串$在不同脉冲串中相同载频的脉冲之间做脉冲多普勒测速处理*获得目标速度后$再做脉冲串内的<==#处理$获得目标的一维高分辨率距离像%但是这种方法的主要缺点$是有很大的测速模糊%>降阶处理估计目标运动参数由于目标运动速度造成的二次相位项实际上是一个线性调频项$因此可以采用线性调频信号处理中常用的降阶方法$但是测速精度相对较差%@A频率步进信号与B C D E F信号的兼容性要想在保证总带宽不变的条件下$提高频率步进信号的数据率$则应该减小频率步进的阶数G$提高单个子脉冲的带宽H I*但是提高子脉冲的带宽意味着脉冲时宽J的减小$因此信号的发射能量将减小$进而限制雷达的作用距离%要解决这一矛盾$可以采用线性调频信号6即K L M N O信号7作为频率步进的子脉冲$文献&-’)称之为P调频步进雷达信号Q*这种信号的优点是在保持频率步进发射信号脉宽J和总带宽R不变的同时减小步进阶跃的周期数G$提高系统的数据率%或者是在R与G不变的条件下增大J$提高发射能量%这种信号在实现距离高分辨率方面具有K L M N O信号和频率步进信号的优点%6-7调频步进信号形式及基本处理策略调频步进信号第S个字脉冲的形式如下式所示T6U7V-W GX G,-S V(Y6U,S Z N7[\O&]’^S H I)_ [\O&]’^I(U)V-W GJX G,-S V(N[‘aU,S Z Nb cJ_ [\O&]^d6U,S Z N7’)[\O&]’^S H I)_[\O&]’^I(U)6-’7其中e Y6U7V-W JN[‘aUb c J[]^d6U,S Z N7’为K L M N O子脉冲*d V H I f J是调频斜率%可见调频步进的信号带宽依然为GH I%对上述信号进行混频后有如下结果T6U7V XG,-S V(g S N[‘aU,S Z N,’6h,i U7f jb cJ_ [\O k]^d&U,S Z N,’6h,i U7f j7)’l_[\O&,]’^S H I’6h,i U7f j)_[\O&,]’^I(’6h,i U7f j)6-47文献&-’)指出$对调频步进信号的处理可以分’个步骤e首先在各个子脉冲内进行K L M N O脉冲压缩*其次在脉冲压缩后进行各脉冲之间的<:=#处理%当目标速度为(时处理结果依然为式617所示$距离分辨率提高了G倍%对频率步进信号作<==#处理时$要求信号在各脉冲之间具有严格的相位关系$因此K L M N O 信号脉压后信号相位的变化是这种信号处理中最关键的问题%如果目标速度i m($则雷达视频回波的幅度和相位都会发生复杂的变化%6’7调频步进信号的多普勒效应分析由于调频步进信号的视频回波在不同!"#之间的变化与频率步进信号相同$因此在信号处理上要重点分析目标运动对子脉冲压缩的影响%文献&-’)指出$如果要求目标在G个!"#之内的最大时移为半个脉压后的距离单元$则要求雷达系统参数设计应该满足’i GZ N f no-f6’p I7而多普勒效应对K L M N O信号脉压产生的幅度变化q耦合时移q相位变化对<==#的影响基本可以-’r增刊毛二可等es s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s频率步进雷达数字信号处理忽略不计!这是因为"#$%&信号数据率较高’是一种非多普勒敏感形信号!当参数设计合理的条件下’对于调频步进信号处理的多普勒补偿的主要问题仍然是在())*阶段!而采用调频步进体制可以有效的减小+的值’减轻多普勒效应对())*的影响!,-.调频步进数字信号处理的实现根据以上分析’可以给出一个调频步进信号处理的实现方案’如图/所示!图/调频步进数字信号处理机功能框图)$01/234567$80%894:;#<7$0$;83=$0>83&%45<==4%:4%)?=;<&@:%<A B <>5C%878%<5#4由于这个方案的数据具有运算复杂D 数据量大等特点’对数字信号处理器的设计具有较高的要求!选用多片*?E -F G "H I 作为核心J E K 芯片!该芯片采用了甚长指令字,L M (N .的体系结构O 片内有P 个并行处理单元’可同时运行P 条指令Q 其最高时钟频率可达F G G ?R S ’单指令周期为T >=’因此最大处理能力为U H G G ?(K =!采用这种芯片实现该方案在速度上具有极大的优势!V 1W 频率步进与圆锥扫描兼容性的研究在现代跟踪雷达中’通常在要求系统具有精细的距离分辨率的同时获得准确的角度信息!采用圆锥扫描方法获得目标角度是一种经典的技术’它利用目标回波的幅度变化来获得角度信息’由于其技术较为成熟’已经得到了广泛的运用!锥扫频率步进信号就是这二者的结合’该信号具有在保证距离高分辨率的同时实现精确测角的特点!,U .锥扫频率步进信号形式及基本处理策略设角误差信号测角率为X ’它表示单位角误差信号所引起的调制度Q 天线锥扫频率为Y 8Q 雷达位于Z [点’扫描圆心为Z Q 目标位于\点Q ]轴代表天线锥扫的基准时刻Q 角误差信号为^Q _G 是锥扫信号的初相位Q ‘]’‘a 分别为方位和俯仰角度’如图T 所示!显然’在天线锥扫一周的时间内’可以有b cU d ,Y 8+e %.帧的数据!当目标速度为G 时’对于第f 帧中第g个脉冲’则锥扫频率步进的表达式为],g .c h U i X ^54=j F k Y 8,f +e %i g e %i F l d m .i _G n o <I &j p q F r ,Y G i $s Y .F l d m n f c G ’U ’F ’tb p U Qg c G ’U ’F ’t+p U ,U /.由上式可以看出’圆锥扫描是作为调制信号叠加在频率步进的幅度上的!它对于频率步进信号来说是一个非均匀加权!测角率为X 越大’表示雷达测角的灵敏度越高’但是对频率步进信号的调制度就越深!这会造成主瓣峰值损失D 主瓣展宽D旁瓣提高等问题!图T 圆锥扫描示意图)$01T J <94>=;%8;$4>:4;#<&%$>5$&3<4:54>$583=58>而频率步进信号对于锥扫信号来说是等间隔采样’其采样间隔为+e %!这会造成角度信息减少’抗噪声能力下降’测角不准等问题!当F Y 8u U d +e %时还会出现欠抽样!对于锥扫频率步进信号的处理’要求既获得距离上的高分辨率的一维距离像’同时要获得目标的角度信息!这里处理的关键是角度信息的获取!如果希望获得目标细节的角度信息’必须在())*之后进行锥扫!对式,U /.进行归一化并())*后可以得到v ,w .c +i X ^=$>,k x d b.=$>,k x d ,b+..y54=F k xb f i z +F e %{|s Y j i_G ik x b +p U n+’w c z G ’w c }~!其它,U T .式中O wcG ’U ’F t +pU Q f cG ’U ’F t b pU Q x c FF E 航空学报第F F """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷。

浅谈频率步进雷达及其系统实现

以波形易于生成、对接收机带宽要求低、ＡＤＣ采样率容易满足等优现目标径向距离和速度的精确测量； ④利用精确测量获得点成为复杂目标探测的主要信号形式。因此频率步进信号在新体制
交下变频和滤波抽取； ⑧采用相位导出测距和测速算法实
的速度信息，对目标回波进行速度补偿，使用频域拼接法
浅谈频率步进雷达及其系统实现
张炜（华北空管局）
摘要：目前越来越多的宽频带雷达投入到空管监视领域，，保证整个雷达系统的正常工
达经常采用ＣＨＩＲＰ技术实现远距离探测并提高距离分辨率。采用合作； ②对Ａ／Ｄ中频采样的进行数字接收处理，完成数字正成技术，将一串窄带脉冲合成大带宽信号从而实现高分辨力，该信号
雷达中将会占有重要的位置，具有非常重要的意义。关键词：频率步进信号
１频率步进信号理论
得到高分辨一维距离像； ⑤通过基于宽带模糊函数的多帧联合处理算法，完成目标的二维高分辨成像ｉ ⑥利用多天
采用矩形子脉冲合成频率进步信号是比较典型的做线干涉的工作机理完成目标角度的测量。３．２．４信号处理机硬件结构法，当频率进步信号的合成带宽一定时，其距离分辨率也 ① 中频采集单元采用一块ＺＤ一６ＡＤＣ＿４００Ｍ数据采就决定了，而矩形子脉冲模式下，脉冲重复频率决定了雷集板实现，该板采用ＦＰＧＡ＋ＡＤＣ思想，采用标准ｃＰ — 达的不模糊作用距离，重复频率越高，不模糊距离越大，相Ｉ＋ＺＤ总线架构所构建的采集板卡。板载２片高性能应数据率就很低，反之数据率就会很高，因此矩形脉中的ＣＶｉｒｔｅｘ５系列ＳＸ９５Ｔ芯片，可以同时实现６通道数据同时数据率与不模糊作用距离就成了一对矛盾。用ＣＨＩＲＰ子分辨率达１４ｂｉｔｓ，采样频率为２０ — ４００Ｍｓｐｓ，触发电脉冲代替矩形脉中，可以解决数据率与作用距离的关系，采集，平为３．３＼厂ｒ＿ｒＬ。② 定时单元采用一块ＺＤＴＣＲ通信定时子脉冲为ＣＨＩＲＰ的频率步进信号称为调频步进信号。板，该板基于ｃＰＣＩ６Ｕ标准板型通信定时时钟板。板载１２调频频率步进信号处理流程ＰＧＡ芯片ＶｉｒｔｅｘＩＶ，提供ＰＣＩ、内部自定义总对于调频步进信号处理，首先要进行子脉冲匹配滤波片高性能Ｆ线、同步总线、ＬＩＮＫ、ＵＡＲＴ、ＧＰＩＯ。③ 处理单元采用三块得到压缩后的窄脉冲，其次对窄脉冲作脉间ＩＦＦＴ处理。调Ｔ２ＦＰ６Ｕ４ＤＳＰＺＤ信号处理板，该板基于高性能ＤＳＰ芯频步进高分辨处理成像。片ＴＳ２０１实现，采用标准ｃＰＣＩ＋ＺＤ总线架构所构建的信上述关于调频步进信号处理的方法是在目标静止的Ｓ２０１芯片，处理能力达前提下，实际目标经常是运动的，其处理方法也会有所不号处理板卡。单板载有４片Ｔ１４．４ＧＦＬＯＰｓ，每片含有四个Ｌｉｎｋ接口，可实现片间互联、同。与ＦＰＧＡ和底板互联等；板间定义了定时同步总线，并通３宽带频率步进雷达系统的设计过ＣＰＬＤ与ＤＳＰ中断、ＦＰＧＡ相连。④ 存储单元采用一块３．１参数设计ＬＡＳＨ存储板，该板采用Ｖｉｒｔｅｘ５Ｐｒｏ系列ＦＰ — 本文参考ＣＡＭＢＥＲ雷达的设计方法，采用脉冲压缩ＺＤＦＧＡ＋Ｃ６４５５系列ＤＳＰ的架构，集成多片ＮａｎｄＦｌａｓｈ，单比为３２０的线性调频信号，脉中宽度２０微秒，占空比８４ＧＢ一１．５ＴＢ，单板持续存取带宽大于２０％，重复频率１ＯＫ。权衡系统的各方面性能及同时能满板存储容量可达３００ＭＨｚ，对外接口采用ＲａｐｉｄｌＯ。 ⑤ 通信接口单元采用一足所需的距离分辨率要求（０．３米），信号的合成带宽定为６Ｏ接口板，该板非通用型板卡，主要采用１０２４Ｍ赫兹，调频点设计为１２８个，子脉冲带宽１６Ｍ赫块后ＩＡＭ２６ＬＳ３１系列芯片，主要功能是接收外部输出的各类信兹。号，将ＲＳ４２２差分信号转换为１．ｒＬ信号输入ｉ将ＴＴＬ信号３．２系统总体组成及部件设计转换为ＲＳ４２２信号输出。⑥信号处理机各单元之间数据３．２．１频率综合器设计传输采用一块ＳＲＩＯ — Ｓｗｉｔｃｈ＿ＺＤ板实现，该板基于高性能频率综合器主要实现宽频带雷达信号的产生，包括中ＲＩＯ交换芯片Ｔｓｉ５６８Ａ和ＴＭ￥３２Ｃ６４５５实现数据交换，频信号生成和射频信号生成两个部分。其中中频信号的产Ｓ采用标准ｃＰＣＩ＋ＺＤ总线架构，提供ＲａｐｉｄｌＯ、以太网以及生采用直接数字频率合成原理（ＤＤＳ），射频段则采用倍频ＰＣＩ标准总线接口等。器和混频器实现。４结语３．２．２接收机设计本文分析了基于调频频率步进宽带信号雷达系统设信号经过腔体滤波器引起功率损失１ｄＢ，最后一级中计实现，从调频频率步进信号原理、Ｘ波段频率步进雷达频滤波引起功率损失３ｄＢ。每个隔离器引起的功率损失为本文主要完成对调频频率步进信号原理分析及０．５ｄＢ，此外在两次变频时，会引起回波功率的大幅降低，系统设计，Ｘ波段频率步进雷达系统设计。下降１０ｄＢ，功分器引起４ｄＢ功率损失，因此整个接收之当前关于Ｘ波段频率步进雷达系统已经取得初步效路会引起功率下降３１ｄＢ。接收机输入信号动态范围为果，还需要进一步深入研究改善系统的性能。对系统存在１０６ —．３０ｄＢ，接收机噪声系数４ｄＢ，中频输出信号距中的幅／相误差，研究更加有效的补偿算法，将系统误差，频率１．５倍信号带宽外谐波抑制可达４５ｄＢｃ。降低至最小。需要完善软件设计，提高对复杂数据的适应３．２．３处理机系统设计性。该系统信号处理机应包括如下功能：

探地雷达信号后处理关键技术研究

探地雷达信号后处理关键技术研究探地雷达信号后处理关键技术研究引言：探地雷达是一种用于勘探地下物质结构与特性的无损检测技术。

其原理是利用雷达波束对地下目标进行扫描，通过分析和处理回波信号来获取地下目标的信息。

在探地雷达应用中，信号后处理是至关重要的一环，它涉及到信号的去噪、分离、关联等关键技术。

本文将对探地雷达信号后处理的关键技术进行探讨。

一、信号去噪技术探地雷达返回的回波信号通常包含噪声，如天线系统噪声、地面背景噪声和系统内部噪声等。

这些噪声会影响到地下目标信号的提取和分析。

因此，信噪比的提高是信号去噪技术的重要目标。

常用的信号去噪方法包括小波去噪、自适应滤波和主成分分析等。

小波去噪方法基于小波变换，通过滤波阈值处理实现噪声的抑制。

自适应滤波方法则根据信号统计特性，利用滤波器动态调整响应函数，使得地下目标信号得以有效恢复。

主成分分析方法通过降维和特征提取，剔除噪声分量，提高信号质量。

二、信号分离与链接技术在探地雷达应用中，常会遇到多种地下目标同时存在的情况。

如何对这些不同目标的信号进行分离和链接，是信号后处理的一项重要任务。

目前，常用的信号分离方法包括盲源分离和谱估计等。

盲源分离方法是一种通过统计分析和估计模型来实现信号分离的方法。

它利用独立性原理和盲源特性，对混合信号进行解混，从而分离出不同的地下目标信号。

谱估计方法则是一种通过对信号进行频谱分析，利用频谱特性来区分和分离不同地下目标信号的方法。

三、信号关联技术信号关联是指通过特定的算法和技术来实现雷达回波信号与地下目标之间的关联。

在探地雷达系统中，信号关联可用于目标检测、目标识别和目标定位等方面。

常用的信号关联方法包括相关分析、相位合成和多普勒处理等。

相关分析方法通过计算回波信号之间的相似度，来识别和定位地下目标。

相位合成方法则通过叠加不同回波信号的相位，增强地下目标信号的强度和清晰度。

多普勒处理方法则是一种利用多普勒效应，对地下目标的运动状态和速度进行分析和估计的方法。

探地雷达多次波识别及压制方法研究

探地雷达多次波识别及压制方法研究探地雷达技术是一种非侵入浅表地球物理探测技术,它利用超高频脉冲电磁波(106-109Hz)来确定介质的分布规律。

当存在介电常数相差较大的界面时,探地雷达的接收天线便会收集到多次波,常见的该类介质包括空洞、金属、管线、含水层、低速薄层等。

目前探地雷达数据采集多选用剖面法,得到的数据仅能表现反射面的起伏变化,但数据中不含电磁波速度等信息。

因此在识别多次波时,能够利用的信息很少,存在很大的识别难度。

目前探地雷达剖面数据中多次波的压制多借鉴地震数据的处理方式,但雷达数据相比于地震数据又有很多不同,它的超高频、短波长以及采集方式的不同使得地震数据的处理方式不能完全应用于雷达数据。

多次波的存在严重干扰着有效信息的识别,如果压制处理不完全还会损伤有效信息,造成解释陷阱。

随着探地雷达技术的应用日益广泛,其获得数据中的多次波问题也越显突出,而目前关于探地雷达多次波的识别特征和压制方法的研究却很少,因此研究探地雷达多次波的识别及压制方法就变得更有意义。

本文为研究探地雷达剖面中多次波的周期性和非周期性特征,针对地表与地下地层呈水平状态、地下反射层与地表倾向不一致等情况下,多次波所表现出的形态差别明显的问题,设计了多个不同的地质模型进行数值模拟,分析研究了数据中多次波的识别特征。

同时针对整个剖面中非周期性多次波的的压制问题,提出了自适应预测误差反褶积技术。

该技术在预测反褶积技术的基础上进行了改进,借助于LMS最小均方算法,在循环迭代的过程中更新预测滤波因子。

该技术相比于只能设置单一预测步长一步求取预测滤波因子的预测反褶积方法,具有多次波预测准确,压制效果好的特点;相比于设置初始滤波因子为O的自适应反褶积技术,具有计算速度快、迭代次数少的特点。

分别将该技术应用于正演数据中周期性和非周期性多次波的压制处理中,验证了该技术能够较好地压制层间多次波和自由表面多次波。

之后将该技术应用于空洞模型物理实验数据和倾斜地层模型物理实验数据中,压制了数据中周期性和非周期性的自由表面多次波。

调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述

doi :10.3969/j.issn.1001-893x.2019.11.020引用格式:谭瑷军,谭泽富,燕曼君.调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述[J].电讯技术,2019,59(11):1364-1370.[TAN Aijun,TAN Zefu,YAN Manjun.Summarization of leakage signal suppression technology for frequency modulated continuous wave radar[J].TelecommunicationEngineering,2019,59(11):1364-1370.]调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述*谭瑷军**,谭泽富,燕曼君(重庆三峡学院信号与信息处理重点实验室,重庆万州404000)摘　要:泄漏信号的抑制技术是提高调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave ,FMCW )雷达系统整体性能的关键点,一直受到业界以及学术界的广泛关注㊂综述了FMCW 雷达泄漏信号抑制技术在国内外的发展历程及现状;分析了解决FMCW 雷达中信号泄漏问题的关键技术,可归纳为基于收发天线控制的隔离技术㊁基于收发通道的对消技术以及基于现代信号处理的泄漏抑制技术,并详细讨论了各技术的原理㊁实际应用㊁优缺点;最后给出了FMCW 雷达泄漏信号抑制技术研究的建议㊂关键词:调频连续波雷达;信号泄漏;信号抑制;隔离技术;对消技术;现代信号处理开放科学(资源服务)标识码(OSID):微信扫描二维码听独家语音释文与作者在线交流中图分类号:TN957 文献标志码:A 文章编号:1001-893X (2019)11-1364-07Summarization of Leakage Signal Suppression Technology forFrequency Modulated Continuous Wave RadarTAN Aijun,TAN Zefu,YAN Manjun(Key Laboratory of Signal and Information Processing,Chongqing Three Gorges University,Wanzhou 404000,China)Abstract :The leakage signal suppression technology is a key point to improve the overall performance of the frequency modulated continuous wave(FMCW)radar system,and has been widely concerned by the in⁃dustry and academia.In this paper,the development history and current status of FMCW radar leakage sig⁃nal suppression technology at home and abroad are summarized.The key techniques for solving the signal leakage problem in FMCW radar are analyzed,including isolation technology based on transceiver antenna control,cancellation technology based on transceiver channels and leakage suppression technology based on modern signal processing.And the principle,practical application,advantages and disadvantages of each technology are discussed in detail.Finally,some suggestions for the research on FMCW radar leakage signal suppression technology are given.Key words :FMCW radar;signal leakage;signal suppression;isolation technology;cancellation technology;modern signal processing㊃4631㊃第59卷第11期2019年11月电讯技术Telecommunication EngineeringVol.59,No.11November,2019***收稿日期:2019-02-25;修回日期:2019-07-09基金项目:重庆市教委创新团队基金资助(CXTDX201601034)通信作者:183********@1　引　言雷达是无线电探测与测距的英文缩写[1]㊂毫无疑问,它是通过向空间发射无线电磁波并接收目标的反射波来探测目标的有无以及测量目标的距离㊂调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达是众多雷达种类中的一种,其结构简单,工作电压低,接收机灵敏度与距离分辨力高,截获率低,抗干扰能力强,不存在距离盲区,而且还兼容射频对消器,因此,可以用来处理泄漏问题㊂因调频连续波雷达受到连续波雷达体制的限制,当发射信号功率较大时,会使得发射功率泄漏,严重时甚至可能造成系统不能正常工作,影响雷达图像处理的效果和差分干涉形变测量结果㊂所以,如何有效抑制调频连续波雷达耦合信号的泄漏一直是提高调频连续波雷达性能的关键问题㊂随着现代电子器件工艺技术和信号处理技术的高速发展,研究人员提出了各种行之有效的方法来抑制泄漏信号,以提高调频连续波雷达接收机与发射机之间的隔离度和灵敏度㊂本文将对此进行综述,并给出研究建议㊂2　FMCW雷达泄漏信号抑制技术国内外研究现状2.1　国外研究现状泄漏信号的概念由来已久,学者也相继提出了泄漏信号对消的思想㊂早在20世纪60年代,国外从事相关工作的科研人员就研究出了可实际应用的对消电路㊂1963年,O’Hara和Moor[2]设计了世界上第一个具有实际应用价值的闭环反射功率对消器㊂该对消系统采用的铁氧体调制器虽然能将泄漏信号对消,但由于其成本高昂㊁带宽窄,在当时并没有普遍推广㊂1988年,飞利浦实验室[3]成功研制出了名为PILOT的雷达,它是一部具有低截获率㊁强实用性的基于X频段的单天线FMCW导航雷达,其使得射频对消系统进入了实用化阶段㊂1991年, Beasley[4]研发出模拟式闭环对消器,并将其应用在PILOT雷达中,取得了突破性进展,致使400MHz带宽内的泄漏信号被抑制了33dB左右㊂2006年,美国加利福尼亚大学Lin等人[5]经过不懈努力,研制出了一部将数字信号处理相关技术应用到射频对消电路的基于Ka频段单天线FMCW雷达㊂该方法能有效解决直流偏移等问题,经过数字信号处理一系列的算法设计后可得到自适应控制馈通信号的幅度相位信息㊂近十年来,国外信号泄漏抑制技术发展迅速㊂2011年,Lee和Lim[6]提出了基于24GHz平衡式多普勒雷达前端设计方案,完善了传统的耦合器结构㊂2014年,印度空间研究组织中的空间应用中心[7]介绍了一种超宽带发射机泄漏与反射功率消除的设计开发方案,它使线性调频连续波单基地雷达能够实现35dB的高收发隔离,以此增加接收器的灵敏度㊂2016年,荷兰埃因霍温工业大学的Adela等[8-9]通过优化封装环境,实现了发射天线和接收天线之间的高效隔离,抑制了表面波并满足了特定的FMCW 雷达要求,使得收发天线之间的隔离度超过25dB;经过更加深入研究与探讨,实现了57~64GHz频段的40dB收发隔离度,由边缘衍射引起的辐射纹波也降低到3dB以下㊂2017年,美国加州理工大学联合雷恩电子与电信研究所[10]采用准双工方法,在W 频段的FMCW雷达上进行实验,使得收发隔离度优于80dB㊂2018年,美国密歇根大学辐射实验室[11]提出了一种具有高隔离度的双端口背腔缝隙天线(Cavity-Backed Slot Antenna,CBSA)的宽带共孔径㊁双极化子阵列,并将该设计应用到宽带全双工无线通信和调频连续波雷达系统㊂近年来,随着科学技术的综合发展,泄漏对消技术不仅应用在雷达系统中,还应用于射频识别技术和移动通信领域㊂2.2　国内研究现状相比于国外FMCW雷达泄漏信号问题的研究,我国在该领域的研究工作起步较晚㊂起初,国内相关机构只停留在理论研究阶段,而实际工程应用却在很多年以后㊂1990年,中国电科集团第54研究所[12]用自主研制的8mm铁氧调制器进行了对消实验,结果表明信号泄漏可以被抑制20~30dB㊂1998年,中国科技大学[13-14]根据模拟对消环形电路的分析情况,构建了较为完善的线性数学模型,并对其进行仿真,结果表明,在该系统理论的基础上可以将泄漏信号抑制30~60dB㊂直至2001年,中国科技大学的研究人员又在此前的研究基础上,对传统的对消系统进行了改进,提出了一种利用数学频率合成技术输出正交控制矢量的方法㊂近年来,我国在该领域的研究逐步具体化㊁完善化㊂2010年,中国电科集团第51研究所[15]设计并提出了一款射频对消系统,其关键技术是将数控衰减器和移相技术有效结合,使得泄漏信号在35MHz 带宽内能够被抑制20dB㊂这是一个质的飞跃,使我国在这个研究领域实现了工程应用㊂2012年,中国㊃5631㊃第59卷谭瑷军,谭泽富,燕曼君:调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述第11期西南电子技术研究所[16]在Ka频段的单天线连续波雷达样机中采用全模拟闭环控制对消技术,获得了带宽在600MHz内的大于25dB的对消度㊂2015年,解放军军械工程学院[17]在已有的方法上,针对数字射频对消技术提出了时变步长最小均方的新算法,对消深度提高了5dB㊂2017年,电子科技大学[18]针对步进频率雷达数字对消技术进行研究试验,测得的实验结果表明在点频和扫频模式下,对消比都在30dB以上㊂2018年,中国科学院大学联合中国科学院电子学研究所[19]提出了一种新型的基于FM⁃CW雷达的射频对消方法,采用数字锁相环技术,设计了在特定条件下的自适应射频对消方案,有效提高了收发隔离度,使得1GHz带宽内的对消比优于25dB㊂近年来,除了以上提到的机构外,北京理工大学[20]㊁上海理工大学[21]㊁南京理工大学[22]㊁国防科技大学[23]等对泄漏信号的抑制技术都有研究,而且在该领域的研究中都有一定的突破㊂随着元件工艺的发展,FMCW雷达系统中器件本身的稳定性逐渐提高,表明前端饱和问题可以忽略㊂因此,在现阶段多是解决泄漏导致的发射机与接收机灵敏度下降的问题㊂在实际工程中,为了抑制泄漏信号,充分发挥数字信号处理器的优势,在处理射频前端数据过程中通常采用自适应数字对消技术解决收发隔离不足与接收机灵敏度的问题㊂3　FMCW雷达泄漏信号抑制关键技术FMCW雷达泄漏信号抑制技术要求雷达发射信号具有极低的相位噪声来确保接收机不饱和,同时系统还需满足接收灵敏度指标,此指标需由接收天线感应到的外部噪声与自身内部噪声共同控制[24-26]㊂在解决FMCW雷达系统中的泄漏信号问题方面,主要有以下三种处理技术:隔离㊁信号对消㊁信号处理㊂根据这种分类方式,在隔离技术方面,可以采用双天线空间隔离技术㊁环形器作为隔离器件来提高收发隔离度,从而达到抑制泄漏信号的目的;在信号对消技术方面,可分为射频对消技术和中频对消技术,各种利弊将会在后面具体介绍;信号处理方面即利用现代信号处理技术抑制泄漏信号,此技术虽不需要参考信号,但是其过程复杂,需要的时间㊁空间较大㊂3.1　隔离关键技术隔离技术[27]可分为时间隔离㊁频率隔离㊁极化隔离㊁空间隔离㊂其中,时间隔离表示接收机与发射机有一个工作时间差,因此,使得在发射信号的时候就不接收信号,同时,在接收信号的时候不会被发射信号干扰;频率隔离表示在接收机的前端预先添加一些选频元器件,使用不同频率的向上发射频率和对地发射频率来达到隔离的效果,其频率差可达到上百MHz;极化隔离则表示使用垂直或者水平极化的发射和接收天线,让微波间不存在串扰现象㊂尽管以上几种技术可以用在连续波雷达泄漏信号的抑制过程中,但对于FMCW雷达的隔离技术而言,目前多采用双天线空间隔离技术和环形器及耦合器作为隔离器件㊂3.1.1　双天线空间隔离技术双天线空间隔离技术[28],顾名思义,双天线即是使发射端和接收端各采用一副天线,通过拓宽收发天线之间的间距和加装吸收性U型隔离板或者其他金属隔离板来有效提高隔离度㊂收发天线隔离板加装吸波材料如图1所示㊂图1　收发天线隔离板加装吸波材料该技术的优点明确:收发天线之间的间隔每拓宽一倍,隔离度则能上升6dB;若对天线波束定向特性进行优化设计,隔离度可高达70dB㊂但同时也存在缺陷:天线的尺寸大小会受到雷达的体积㊁重量㊁工作频率以及收发波速宽度等因素的限制,而且双天线所需空间大,价格贵,使得连续波雷达的使用在诸多领域中都受到了限制㊂3.1.2　环形器及耦合器作为隔离器件环形器及耦合器作为隔离器件通常是用在发射机和接收机共用一副天线的雷达系统中㊂之所以要引入环形器件及耦合器,其目的是想分离出两路信号㊂环形器所用的材料具有方向性,且通常是单向传导的㊂这就意味着如果信号从天线端口输入则只能从接收端口输出,反之也成立㊂这样简单㊁方便的结构在当雷达作用距离远㊁发射功率大的时候,并不能明显抑制泄漏信号,而且目前的环形隔离器件大都只能隔离40dB左右的信号㊂市面上也存在一些耦合器及环形器,如Lang耦合器㊁三端口环形器,结㊃6631㊃电讯技术 2019年构分别如图2和图3所示㊂图2　Lang耦合器图3　三端口环形器此技术胜在原理简单㊁实现起来容易㊂当电磁微波频段较低且天线接口与隔离器件匹配良好时,系统的隔离效果明显,但其缺点是当系统发射功率大㊁作用距离远时,系统往往不只采用环形器或者耦合器隔离,通常还与其他结构相结合来提高系统的隔离度,以此抑制泄漏信号㊂隔离技术的应用十分广泛,常常被当作一种拓扑结构㊂2016年,德国柏林工业大学Öztürk 等人[29]通过分支线耦合器监测发射通道上的传输功率和反射功率来作为内置自测模块,成功解除了双静态雷达拓扑结构中收发通道耦合的问题,提高了系统的隔离度㊂2017年,印度尼西亚大学Prabowo 等人[30]提出了一种采用Lang 耦合器系统,实现了隔离度约为70dB㊂在国内,西安电子科技大学等机构[31]对环形器的应用研究也有一定的成果㊂3.2　信号对消关键技术对消技术即是为了构造一个与泄漏信号同频率且幅度相等㊁相位相差180°的对消信号[32],然后将这个信号进行一系列的相加或者合成,以此达到抑制泄漏信号的目的,其原理如图4所示㊂图4　泄漏信号矢量对消原理图图中,A C 表示对消信号矢量,A ′C 表示对消信号矢量的反向矢量,A L 表示泄漏信号矢量,A E 表示没有对消的剩余泄漏信号矢量,Δφ表示A L 与A ′C 的夹角㊂在实际工程中,要满足上述条件十分困难,系统总存在一些没有对消掉的剩余泄漏信号㊂要想使得对消信号与泄漏信号幅度相等,相位差应尽可能达到180°,就必须让剩余泄漏信号的模值无限小㊂在判断对消性能好坏时,人们就引入了对消比的概念,意思是泄漏信号功率与进行对消之后的剩余泄漏信号功率的比值,即D =10lgP e P l(1)式中:D 表示对消比,P e 表示泄漏信号功率,P l 表示剩余泄漏信号功率㊂由公式推导可知,对消比的大小主要与泄漏信号与对消信号的相位差和幅度差有关㊂若想使得对消比较大,就必须对相位差与幅度差有更高的要求㊂对消技术发生在接收通道,其分类也是多种多样㊂若是按照功能分类,其可分为开环对消技术和自适应闭环对消技术㊂开环对消技术通过控制开环对消信号,固化调整后的对消信号幅度和相位来实现对消;自适应闭环对消是通过运用自动控制相关理论,管控矢量调制器的幅度与相位来实现对消㊂若是按照实现方式分类,其可分为模拟对消技术和数字对消技术㊂顾名思义,模拟对消技术是将泄漏信号通过解调和调制处理后,馈入到接收通道而实现的对消技术;数字对消技术是将泄漏信号通过数字信号处理(例如DSP㊁模/数㊁数/模等)后采用自适应算法(例如卡尔曼算法㊁最小均方误差算法等)进行量化和分解实现的对消[33-34]㊂若是按照连续波发生部位来分类,其可分为射频对消技术和中频对消技术㊂本文按照第三种分类方式进行综述㊂3.2.1　射频对消技术射频对消技术即是雷达系统前端,在发射信号中选取一部分信号作为馈通信号;接着通过矢量调制器对该信号进行调幅调相,以此产生一个对消信号,使得其与泄漏信号幅度相等㊁相位相差180°;最后将对消信号与泄漏信号进行叠加,以此达到对泄漏信号的抑制作用[35]㊂在实际应用中,特别是在微波频段,人们常用自动控制原理将发射信号与接收信号进行信号处理,同时应用闭环控制电路来控制矢量调制器的幅值和㊃7631㊃第59卷谭瑷军,谭泽富,燕曼君:调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述第11期相位,以此构成一个自适应闭环控制的对消系统,能有效防治接收机饱和,抑制泄漏信号㊂但是也有一定的缺陷,例如射频对消系统也并非完备的系统,长期理论分析和实验证明,该技术在引入对消信号的同时也给系统带入了一些噪声,噪声的存在必然会影响接收机的灵敏度,从而不能达到预期的对消效果㊂3.2.2　中频对消技术中频对消技术抑制泄漏信号的原理与射频对消技术相似,均采用自适应闭环控制对消系统[36-38]㊂但是,中频对消技术是首先通过相关技术使得接收信号中含有泄漏信号,接着经过混频得到一个中频信号,最后馈送一部分发射信号,下变频至中频,在相同的中频段进行对消㊂理论及实验证明,在运行过程中,此技术能够有效避免中频噪声引入系统,且该技术所用装置成本低,操作简单㊂但是,也存在一些不可规避的问题,例如在遇到很强的泄漏信号时,FMCW雷达的接收端和发射端需要足够的动态范围,这时候接收机与发射机前端会出现饱和现象,不能正常工作㊂另外,中频对消技术的灵活性较低,很多情况下不能移植到其他平台上㊂因此,在实际应用的过程中,通常会采用几种方式合理组合运用㊂近两年来,国内对消技术的应用发展较快㊂南京理工大学[39]的研究人员验证了射频对消技术对信号泄漏的抑制问题,也有效提高了连续波体制内雷达收发隔离度,提供了15dB的开环自适应对消比㊂电子科技大学[40]也在此领域有一定的研究,开环自适应对消比能达到20dB左右㊂北京航空航天大学与解放军军械工程学院[41]联合提出了采用闭环自适应方案解决泄漏信号问题,在适当的工作频率下其消除比能达到50%左右㊂3.3　现代信号处理关键技术随着现代电子技术的蓬勃发展,电子器件的工艺越来越好,在短时间内耦合信号的波动对雷达整体性能的影响也越来越小,因此,基于现代信号处理的耦合抑制技术应运而生㊂因其不受混频器的电压偏移㊁温度等的影响,现阶段已经广泛应用到实际的调频连续波雷达系统中㊂现代信号处理技术方法众多,这里以常见的小波技术为例,它紧扣回波信号与泄漏信号在一定的频域内可以区分的特点,同时也根据目标回波数据本身特性来抑制泄漏信号㊂但是它不仅计算过程相当复杂,而且计算量大,这就导致FMCW雷达在实时信号处理的过程中需要较多的时间㊁空间资源,因此很难满足需求,需要对算法以及硬件语言进行优化㊂北京理工大学梅茂奎[42]为有效解决空间资源开销问题,提高实时处理的性能,采用矩阵分解的方法来降低奇异值的开销,从而得到了对消参考信号的数字对消耦合抑制办法㊂4　FMCW雷达泄漏信号抑制技术面临的问题及未来展望经过几十年的深入探讨与研究,我国调频连续波雷达在民用领域和军事领域都得到了广泛的应用,取得了令人瞩目的进展,其技术经验也逐渐丰富㊂而信号泄漏问题是FMCW雷达的固有缺点,解决这一问题的常用措施主要有收发波形控制的隔离技术㊁对消技术以及数字信号处理的泄漏抑制技术㊂这些技术虽然都能够有效地抑制耦合信号泄漏,但在毫米波频段,没有合适的矢量调制器,也就导致无法准确调整信号的幅度和相位㊂为了更好地抑制泄漏信号,研究人员应紧密结合应用需求,开展综合化的系统设计与仿真,在关键技术的攻关优化上加大投入力度,使FMCW雷达系统整体性能有所提高㊂科研工作者可针对泄漏信号特性提出改善方法,但如何详细分析电路中的矢量调制器㊁混频器㊁滤波器㊁耦合器等的主要参数以及技术指标是提高收发天线间的隔离度㊁减小微波元器件的泄漏的关键问题㊂同时,在射频㊁中频频段采用各种合适的对消技术,为了进一步提升系统的动态范围,采用恰当的幅度和相位校正补偿电路同样值得学者进行深入研究㊂也可结合发射信号调制方式与现代信号处理方法,提出基于数字信号处理的耦合抑制技术,但应尽量克服使用此方法时巨大的时间㊁空间资源开销㊂同时,将此技术逐步广泛应用到实际的FMCW雷达系统中也将是一个巨大的挑战㊂纵观国内外FMCW雷达泄漏信号抑制关键技术的研究情况,未来泄漏信号抑制技术的研究必将是一个热门方向㊂与此同时,电子技术行业的高速发展必然推动泄漏信号抑制技术趋于模块化㊁小型化㊁数字集成化,而各种抑制技术优化及与其他电子系统进行融合将是一个发展趋势㊂这必将使得FM⁃CW雷达在诸多领域中的应用越来越宽广,例如在㊃8631㊃电讯技术 2019年灾难搜救雷达方面,通过分析FMCW雷达的回波信号特性,并进行深入的处理与判决,来发现灾难现场搜救人员无法抵达区域的幸存者的生命情况,以此缩小搜救范围,减少救援时间㊂5摇结束语当前,军用雷达㊁民用雷达及商业雷达正处于高速发展的阶段㊂在数据处理㊁资源管理等智能化发展的大背景下,对于FMCW雷达来讲,耦合信号的泄漏问题是一个重要的研究方向㊂本文简述了泄漏信号抑制技术在国内外的发展现状,综述了抑制泄漏信号的关键技术,同时分析了各技术的原理㊁应用及优缺点,提出了研究建议,希望能对学者研究和解决FMCW雷达泄漏信号抑制问题提供一定的帮助㊂参考文献:[1]　丁鹭飞,陈建春.雷达原理[M].4版.西安:安电子科技大学出版社,2009.[2]　O’HARA F,MOORE G.A high performance CW receiverusing feed-thru nulling[J].Microwave Journal,1963(6):63-71.[3]　BARRETT M,REITS B J,STOVE A G.An X-band FM⁃CW navigation radar[C]//Proceedings of1987Interna⁃tional Conference Radar.Longdon:ResearchGate,1987:448-452.[4]　BEASLEY P D L,STOVE A G.Pilot-an example of ad⁃vanced FMCW techniques[C]//Proceedings of1991IEEE Colloquium on High Time Bandwidth ProductWaveforms in Radar Sonar.London:IET,1991:1-5.[5]　LIN K,WANG Y E,PAO C K,et al.A Ka-band FMCWradar front-end with adaptive leakage cancellation[J].IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques,2006,54(12):4041-4048.[6]　LEE H L,LIM W G,OH K S,et al.24GHz balanceddoppleer 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一种基于APES的回波域强杂波旁瓣抑制方法

（防科技大学电子科学与工程学院，南长沙４０７）国湖１０３
摘要：对合成孔径雷达（ＡＲ）测区外的强目标将其旁瓣混叠至观测区内影响微弱目标的检测，针ｓ观
基于正弦信号幅度相位估计（Ｅ）出一种新的旁瓣抑制方法。该方法将抑制对象确定为观测区外的强ＡＰＳ提
ｃｕｔｒｒｓｉｔｄｂＥＳａｄｔｅｕｐｅｓｄｉｃｏｄｍａｎｌｔｅｓａｅｅｔｍａｅｙＡＰｎｈｎｓｐｒｓｅｎｅｈｏｉ．ＳＡＲｇｓｇｎｒｔｄｆｏｓｐｒｓｅｉｍａｅｅｅａｅｒｍｕｐｅｓｄｅｈｅａｖｉｈｄｅｓｍｐｃｆｔｏｇｃｕｔｒｎｗｅｋｔｒｅｓｄｔｃｉｎｅｆｃｉｅｙｃｏｓｃｎａｏｄｔｅａｖｒｅｉａｔｏｒｎｌｔｅｓｏａａｇｔｅｅｔｆｅｔｌ．Ｅｘｅｉｎａｅｓｏｖｐｒｍｅｔｌｒ
ｓｔｈｕｉｓｓｏｗｈｆｅｔｖｎｅｓｏｆｔｅａｒａｈ．ｔｅｅｆｃｉｅｓｈｐｐｏｃ
ＫｅｒｓａｌｕｅａｄｐａｅｅｔａｉｎＡＰＥ）；ｅｈｏｉｙｗｏｄ：ｍｐｉｄｎｈｓｓｉｔ（ｔｍｏＳｃｏｄｍａｎ；ｓｒｎｌｔｅｓｔｏｇｃｕｔｒ；ｗｅｋｔｒｅｓｉｅａａｇｔ；ｓｄ

调频步进雷达信号分析与处理策略探究

学术论坛
调频步进雷达信号分析与处理策略探究
朱锦辉
（中国人民解放军９１４０４部队河北秦皇岛０６６０００）
摘要：在处理信号的过程中，频率步进雷达信号可以频域合成瞬时带宽相对较窄的脉冲信号，从而得到合成宽带雷达信号，高分辨距离像是通过信号处理的方法来获取的，这种技术就是合成高分辨雷达技术。而调频步进雷达信号是对频率步进雷达信号的改进，具有抗干扰能力强、距离分辨率高等优点，在雷带系统中被广泛应用。本文在分析调频步进雷达信号的基础上，对调频步进雷达的工作原理及信号的处理方法做出进一步的探讨。关键词：调频步进雷达信号频率步进信号处理中图分类号：ＴＮ９５７．５２文献标识码：Ａ文章编号：１ｏ０７．９４１６（２０１６）０８０２２７．０１
其中Ｋ为ＣｈｉｒＰ子脉பைடு நூலகம் 的调频斜率，Ｋ＝Ｂ／Ｔ；
“
扰相位顶为ｅｘｐ（ｊ２・２ｖ／ｃ・），为能通过一定的运动补偿算法
获得目标速度的精确估值ｖ，应将各子脉冲压缩后的结果乘以加权
因子ｃｘｐ（一ｊ２・２ｖ／ｃ・ｉＬ）后再进行ＩＤＦＴ，由此来实现对运动目
ｏ）：ｔ４。Ｉｔ－ｉＴ＿￣－ｒ（ｔ）７。ｐ厅［ｆ一一）］：｝。ｐ［－ｊ２疵
＝

雷达杂波抑制方法

雷达杂波抑制方法有多种，包括消原理、数字对消器设计、空时自适应处理技术等。

1. 消原理利用固定目标、地杂波等与运动目标处于同一距离单元时，前者的回波通常较强，以至于运动目标
的回波被淹没其中。

通过将同一距离单元在相邻重复周期内的脉冲做相减运算，可以消除固定目标回波和慢速运动的杂波，保留运动目标回波。

2. 数字对消器设计本质上是数字滤波器，根据所设计滤波器的幅频响应特性，可以滤除相应频率的信号分
量。

常用的MTI滤波器为延迟线对消器，根据对消次数的不同，可分为单延迟线对消器、双延迟线对消器和多延迟线对消器。

其中，单延迟线对消器结构简单，性能较差；双延迟线对消器性能较好，但结构复杂；多延迟线对消器性能最好，但结构最复杂。

3. 空时自适应处理技术是一种优化的处理方法，在空时二维域联合处理，能够在杂波处自适应地形成深凹
口，从而滤除杂波，获得较高的输出信杂噪比(SCNR)。

此外，还有一些新的方法，如基于面阵的特征值分解法、基于Hankel矩阵的SVD方法以及海杂波距离相关抑制法等。

在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的雷达杂波抑制方法。

一体化电子战系统中连续波干扰抑制研究

ｎｌｅｉ．Ｔｅｓｌｔｎｒｓｌｎｉａｅｔａｈｔｏｓｅｅｔｅｏｍｐｏｉｇｔｅｗｉｅａｄｒｄｒａｓｘｓｔｈｉａｉｅｕｔｉｄｃｔｈｔｔｅｍｅｈｄｉｆｃｉｎｉｒｖｎｈｄｂｎａａｍｕｏｓｖｐｌｆｔｅｓｓｍ．ｕｓｏｙｔｅｈｅＫｅｒｓｎｅｅｅｃｕｐｅｓｇｆｃｉｎｌｒｒｒｎｆｒｐｌｅｄｔｃｉｎ；ｔｇａｅｌｃｒｎｃｗｒｒｙｗｏｄ：ｉｔｒｒｎｅｓｐｒｓｉ；ａｔａ￣ｕｅａｓｍ；ｕｓｅｅｔｆｎｒｏｉｔｏｏｉｅｒｔｄｅｅｔｉａｆｅｎｏａ
Ａｂｔａｔｎｔｅｉｔｇａｅｏ —ｏｐｒｔｅｄｔｃｉｎｓｓｍｆｒｄｒａｄｃｍｍｕｉａｉｎｓｇａｓｈｓｒｃ：Ｉｈｎｅｒｔｄｎｎｃｏｅａｉｅｅｔｙｔｖｏｅｏａａｎｏｎｃｔｉｎｌ，ｔｅｏｓｇａｓｔｅｐｏｅｓｄａｅｍｕｕｌｏｅｌｐｅｎｔｎ￣ｑｅｃｏｉｉｎｌｏｂｒｃｓｅｒｔａｖｒｐｄｉｉａｄｅｕｎｙｄｍａｎ，ＳｔｎｉｅｕｎｙａｍｅＯｓｒｇｔｏｍｅｆｑｅｃｒｃｕｌｇｉｉｄｃｄ，ｗｉｈｒｓｌｎｔｅｓｇａｅｅｔｇｄｆｃｌ．Ｔｅｉｆｅｃｆｈｔｎｏｏｐｉｓｎｕｅｎｈｃｅｕｔｉｈｉｎｌｔｃｉｉｕｔｓｄｎｉｙｈｎｌｎｅｏｅｓｏｇｃｍｍｕｉｕｔｒｎ－ｃｔｎｓｎｌｉｈｃｎｂｏｋｄａｎｅｅｅｃｎｔｅｗｄｂｎａａｕｓｉｎｌｄｔｃｉｎｉｉ— ａｉｉａｃａｅｌｏｅｓｉｔｒｒｎｅｏｈｉｅａｄｒｄｒｐｌｅｓｇａｅｅｔｓｄｓｏｇｗｈｆｏ