0 引 言

米波雷达具有抗隐身性能好、抗干扰能力强等优点，在军事领域具有特殊的应用意义[1]。但由于米波雷达的频率比较低，带宽有限，因此距离向分辨率较差，影响了米波雷达的测距精度和目标识别能力。研究如何提高米波雷达距离分辨率是提升米波雷达性能的关键。

3.想象诱导。对文章中比较抽象简略的内容，让学生结合经验加以发挥，或设身处地的进行具体描绘，或补充事实化虚为实。用这种方法，学生可以结合自己的生活经验充分展开想象，从而使沉睡在学生大脑皮层中的经验得以调动或“激活”。《狼和小羊》一文的结尾是“狼扑向小羊”，狼扑向小羊后会发生什么事呢？可让学生展开想象去叙述一些惊险的情节。

传统的米波雷达脉冲压缩是由匹配滤波器来完成的，其距离分辨率受雷达信号带宽限制，并且其旁瓣水平较高，容易产生虚假目标或淹没小目标[2]。匹配滤波加窗技术虽然可以降低旁瓣水平，但会导致主瓣展宽，进一步降低了距离分辨率。通常情况下，为了获得更高的距离分辨率，需要采用更大带宽的雷达信号，但是由于米波雷达频率较低，可用的带宽资源十分有限，通过增加带宽提高距离分辨率并不适用于米波雷达。自适应脉冲压缩技术是一种新出现的超分辨率脉冲压缩技术，通过迭代更新滤波器权矢量和距离像估值，可以有效地提高距离向分辨率，抑制邻近目标间的相互干扰，获得高分辨率和高精度的距离像[3,4]。目前，自适应脉冲压缩技术已经被应用于距离向旁瓣抑制、多输入多输出(MIMO)雷达波形分离和雷达成像等领域[5-10]，但是针对自适应脉冲压缩技术在米波雷达中的应用尚未见于文献。

本文将自适应脉冲压缩技术应用于米波雷达，以突破带宽限制，提高米波雷达距离分辨率。首先建立雷达接收信号的数学模型，在最小均方差准则下设计最优权矢量，以匹配滤波结果为初始化条件，迭代更新权矢量和距离像估值，获得更高的距离分辨率，同时有效地抑制旁瓣水平。

1 雷达接收信号模型

假设米波雷达发射波形具有采样长度N。照射区域由L个距离单元组成，第l个距离单元的目标后向散射系数表示为x(l)。雷达接收机为了采集所有被照射目标的回波信号，接收信号采样长度应不小于L+N-1，这里选取接收信号采样长度等于L+N-1,雷达接收信号模型如图1所示。

  

图1 雷达接收信号模型Fig.1 The model of radar reception signal

所提算法的处理过程总结描述如下：

 

(1)

所提方法在进行自适应更新权矢量式时基于迭代MMSE准则，标准的MMSE代价函数为

 

(2)

假设在照射时间内后向散射系数x(l)保持不变，不同距离单元中的后向散射系数互不相关，同时，后向散射系数和噪声也互不相关。将式(3)带入式(6)中可以得到w(l)的表达式

 

(3)

传统的匹配滤波方法采用发射信号的采样副本与接收信号进行卷积获得目标的距离像，如式(4)所示

 

(4)

偏头痛是临床神经内科门诊中十分常见的一种疾病，神经内科中偏头痛患者的数量占总人数的一半以上，且女性患者较之男性患者要更多，临床中患者主要变小为波动性以及发作性的一侧疼痛，而部分患者则可能会出现双侧疼痛的情况，严重的情况下部分患者还会出现神经障碍、呕吐恶心等症状，对患者的日常生活造成了严重的影响[1]。本次研究就对氟桂利嗪联合尼莫地平在临床中对偏头痛的治疗效果进行了探讨分析，详细内容如下。

2 迭代自适应的脉冲压缩方法

迭代自适应脉冲压缩方法通过设计更合适的权矢量w(l)以代替匹配滤波器中的权矢量以获得更好的脉冲压缩效果。

式中：L-N+1×1为采样数据矢量，s∈N×1为发射信号，0l表示l×1维的零矢量，vl为加性高斯白噪声，L+N-1×1为补零后的发射信号矢量，具体定义为

 

(5)

式中：E[·]表示期望运算符。利用式(5)对w(l)求导，并令其等于零，可以得到最优权矢量

评价一门课程的教学质量是一项系统工程，教师的教学水平和投入的精力、学生的素质和学习状态、学校的软硬件教学条件等许多因素都影响着课程的教学质量.千万不可如评价一个大的工程项目那样去评价一门课程的教学质量，不能复杂化，否则，一个高校每个学期有几百门课程如何进行.况且某些因素还不能较准确的评估.笔者认为,可遵循“合理、简洁、体现课程特点、可操作”的原则去评价课程教学质量，可主要从保证教学质量的教学准备、教学运行和教学效果三个方面去评价.表4是《机械设计》课程教学质量评价表.

 

(6)

将所有距离单元的回波信号叠加在一起，可以得到雷达接收信号为

 

(7)

式中：ρ(l)=|x(l)|2，Rv=E[vvH]，在高斯白噪声假设下Rv=σ2I，σ2是噪声方差，I为单位阵。Cm可以由式(8)求得

 

(8)

从式(7)和式(8)可以看出迭代自适应方法利用当前距离像估值来更新滤波器权矢量，从而获得更好的估计性能。由于距离像估值事先是未知的，在此采用匹配滤波器进行初始化。

考虑接收信号长度与噪声的影响，雷达接收到的来自第l个距离单元目标的信号为

匹配滤波往往遭受高旁瓣和低分辨率的影响，无法分辨目标的距离向特征，且较高的旁瓣容易造成虚假目标或掩盖小目标，虽然采用加窗技术可以降低旁瓣水平，但会进一步降低距离向分辨率。米波雷达由于频率较低，雷达信号带宽较窄，传统的匹配滤波技术已经无法满足目标识别成像的需要。本文将迭代自适应脉冲压缩技术应用于米波雷达，以提高其距离分辨率。

农村公共服务是指为满足农业、农村发展或农民生产、生活共同所需而提供的公共产品和服务，具有非竞争性和非排他性［1］。农村公共服务影响着农村居民的生产生活，关系到农村的发展，但是长期以来中国农村公共服务供给存在诸多问题。为此，2013年以后中国中央政府提出要推进城乡基本公共服务均等化，提升农村公共服务水平。基于理论和现实的需要，农村公共服务供给日益得到学者们的关注。本研究通过对中国农村公共服务供给相关研究的梳理，试图为以后的研究提供理论借鉴。

通过对我校大学生亚健康状况的调查发现，我校大学生存在亚健康状况比较普遍.女生的亚健康状况要比男生严重.亚健康检查发现，膀胱、肺、肝、胃、大肠等器官存在的问题比较严重和普遍.不良生活习惯是造成我校大学生亚健康状况产生的最主要原因.缺乏运动、抽烟、饮酒、通宵上网、不吃早餐、熬夜等不良的生活习惯都给我校大学生的身体健康带来了严重的危害.

 

步骤2：利用已有距离像更新权矢量

 

步骤3：利用新的权矢量更新距离像

步骤1：初始化

 

步骤4：重复执行步骤2和步骤3，直到达到迭代次数或满足设定的判决条件为止。

3 仿真结果

雷达发射线性调频信号，中心频率为350 MHz，带宽为5 MHz，脉冲宽度为0.01 ms，脉冲重复频率为0.2 ms，峰值功率为1。距离波门为从3 200 m到3 500 m。全自适应脉冲压缩的迭代次数选3。噪声为加性高斯白噪声，方差为10-1。

3.1 分辨率与采样频率的关系

假设距离波门内有一个点目标，距离为3 350 m，后向散射系数为1。采样频率为2倍带宽、4倍带宽、8倍带宽和16倍带宽的迭代全自适应脉冲压缩结果如图2所示。图2中还给出了采样频率为8倍带宽时匹配滤波结果，其它采样频率时匹配滤波结果与此几乎相同，没有重复给出。

表1中给出了匹配滤波和各种采样频率下的迭代自适应脉冲压缩结果的主瓣宽度和最高旁瓣水平，其中主瓣宽度定义为左右第一零深之间的距离。

  

图2 不同采样频率下的脉冲压缩结果Fig.2 The result of pulse compression under different sample frequencies

 

表1 不同采样频率下脉冲压缩的主瓣宽度与最高旁瓣水平

 

Tab.1 The mainlobe width and peak sidelobe level of pulse compression underdifferent sample frequencies

  

采样率左侧第一零深(m)右侧第一零深(m)主瓣宽度(m)最高旁瓣水平(dB)匹配滤波2B3320338060-13.034B3320338060-12.768B3320338060-13.4816B3320338060-13.69迭代自适应2B3335336530-34.504B3343335815-28.008B334633548-19.8516B334833524-14.56

从图2和表1可以看出匹配滤波脉冲压缩结果的主瓣宽度不随采样频率的增加而变化，这是因为匹配滤波的距离分辨率只与信号带宽有关；而迭代自适应脉冲压缩结果的主瓣宽度随着采样率的增加而变窄，距离分辨率明显提高。所提自适应脉冲压缩技术可以使米波雷达突破信号带宽的限制，大大提高距离分辨率。同时，所提方法的最高旁瓣水平也比匹配滤波的低。

我国国家标准《文献著录总则》，关于“文献”的定义，即记录有知识的一切载体。红色文献的概念，一般主要指1921年7月中国共产党成立到1949年10月新中国成立之前，由中国共产党机关或各根据地所出版发行的各种文献资料，其中包括党的领袖著作、党组织各类文件及根据地出版的各种书籍和报刊杂志等[1]。

3.2 飞机类目标米波雷达一维距离像仿真

假设距离波门内存在一个飞机类目标，飞机中心距离为3 350 m，飞机的后向散射特征点主要有5个，分别为机头：距离3 342 m，后向散射系数1；机身：距离3 350 m，后向散射系数2；左机翼：距离3 354 m，后向散射系数1.5；右机翼：距离3 358 m，后向散射系数1.8；机尾：距离3 362，后向散射系数1.1，其主要特征点后向散射系数的分布如图3所示。图4给出了采样频率为16倍带宽，噪声方差为10-1的匹配滤波结果和自适应脉冲压缩方法的结果。

从图4可以看出，匹配滤波脉冲压缩结果中所有飞机的主要散射特征点都混叠在一起，只能看到一个脉冲包络，只能用于探测是否存在目标，无法分辨目标细节特征与类型，这是因为现有米波雷达带宽较窄，距离分辨率差造成的。自适应脉冲压缩结果中，具有较高的距离分辨率，距离向各个主要散射特征点细节清晰可辨，可以分辨出各个主要特征点的相对位置、相对后向散射强度等，可以为分辨目标类型提供了更多信息。

2018年是ABB持续投资中国、优化业务布局的一年。例如，ABB在重庆设立的机器人应用中心正式开业，以重点满足西部地区汽车、3C产品制造、装备制造和消费品制造等领域对工业机器人快速增长的市场需求；不久前，ABB宣布将投资1.5亿美元，在上海康桥建设其全球最大、最先进的机器人超级工厂，以扩大产能，提升效率，巩固领先的市场地位，更好地满足激增的客户需求；而投资额约3亿美元的ABB厦门工业中心将分散于厦门岛内的多家企业合而为一，全面提升ABB自身的生产效率和核心竞争力。

  

图3 飞机主要散射特征点分布图Fig.3 Scattering points distribution of the plane

  

图4 飞机目标一维距离像Fig.4 The range profile of plane

4 结束语

本文将自适应脉冲压缩方法应用于米波雷达，以提高米波雷达距离分辨率。首先构造了雷达接收信号模型，在此基础上采用自适应技术迭代更新权矢量和距离像估值，提高距离像估值的精度和距离分辨率。仿真结果显示自适应脉冲压缩方法的距离分辨率随着采样频率的增加而提高，不受雷达信号带宽的限制，可以有效提高米波雷达距离分辨率，改进米波雷达对目标细节特征的分辨能力，提高武器系统的抗干扰能力和作战效能。

参 考 文 献

[1] 吴剑旗. 反隐身与发展先进米波雷达[J].雷达科学与技术, 2015,13(1): 1-4.

[2] Skolnik M I. Introduction to radar systems [M]. New York, McGraw-Hill, 2001.

[3] Blunt SD andGerlach K. Adaptive pulse compression via MMSE estimation[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System, 2006,42(2): 572-583.

[4] Blunt SD and Gerlach K. MultistaticAdaptive pulse compression[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System, 2006,42(3): 891-903.

[5] Vouras P. Multistage adaptive pulse compression[C], IEEE Radar Conference, Ottawa, Canada, 2013, 1-5.

[6] Kong L, Yang M, andZhao B. Fast implementation of adaptive multi-pulse compression via dimensionality reduction technique[C], IEEE Radar Conference, Atlanta, GA, 2012, 0435-0440.

[7] Li J, Jiang Y, Dan B, et al.. Adaptive pulse compression of orthogonal transmitted waveforms based on MPDR-MWF[C], 5th International Congress on Image and Signal Processing, Chongqing, China, 2012,1528-1532.

[8] Li N, Tang J, and Peng Y N. Adaptive pulse compression of MIMO radar based on GSC[J].Electronics Letters, 2008,44(20): 1217-1218.

[9] 张娟, 张林让, 刘楠. 一种有效的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法[J]. 电子与信息学报, 2010, 32(1): 17-21.

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