一种单频网模式下无源雷达时域杂波对消算法

杂波对消是外辐射源雷达研究中的重点，信号的去相关效应对杂波对消有很严重的影响。在单频网（SFN）模式下，由于来自不同辐射源的信号存在去相关，现有的杂波对消算法难以有效对消回波信号中的杂波，导致对消性能下降严重。通过分析，提出了一种单频网模式下基于NLMS的无源雷达杂波对消算法，在理论分析和实例仿真的基础上验证了改进算法的有效性，为单频网信号去相关这一问题提供一种解决方案，也为基于单频网的外辐射源雷达提供一定的理论指导。     

空域自适应处理技术在外辐射源雷达探测中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及简单可靠等优点,近年来受到更多的重视。但在实际应用中直达波、多径信号及同频等杂波信号严重削弱了该体制雷达的探测性能,限制了其应用。该文分析了基于数字阵列体制下以调频广播信号为照射源的无源雷达,提出了空域自适应处理方法来抑制杂波信号,检测到杂波抑制前系统无法检测到的目标。从处理结果来看空域自适应处理方法有效抑制了杂波信号,大大改善了外辐射源雷达的探测性能。     

基于压缩感知的外辐射源雷达目标检测

外辐射源雷达是利用电视、广播等非合作照射源对运动目标进行探测、定位和跟踪的雷达系统。由于目标回波信号功率微弱,淹没在直达波、多径杂波以及接收机热噪声中,一般需要通过杂波对消和相干积累来检测目标。考虑到回波信号互模糊函数在距离-多普勒域的稀疏性,建立了基于压缩感知(Compressive Sensing,CS)的外辐射源雷达目标检测模型。该模型对辐射源信号形式没有要求,不需要杂波对消,并且在强目标存在的情况下不影响对弱目标的检测。仿真结果表明:基于该模型的方法在性能上与常规方法相当,并且在强目标存在时也能有效检测到弱目标。     

基于稀疏矩阵计算的外辐射源多径杂波抑制算法

在电视与调频广播的外辐射源雷达中,需要对消直达波与多径,才能进行目标的检测。常采用自适应对消器完成该类杂波的抑制,由于多径跨越的采样点很多,造成算法的计算量很大。文中利用了杂波多径稀疏性的特点,提出了稀疏矩阵运算的自适应算法,使得协方差矩阵的计算维数有效减少,在算法性能不下降的前提下,大大减少了自适应算法的计算量。通过计算机仿真验证了该算法的性能。     

数字电视广播外辐射源雷达子带处理方法研究

数字电视广播外辐射源雷达的信号带宽大、基带采样率高,使得该体制雷达面临数据实时传输和处理的困难。针对基于中国移动多媒体广播(CMMB)信号的外辐射源雷达,利用CMMB信号的部分带宽来降低基带采样率,提出一种子带处理方法。其中,重点研究了重采样率设置、参考信号子带提纯和子带匹配问题,并结合多径杂波抑制和匹配滤波处理分析子带宽度和纯度对目标探测性能的影响。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性,为该体制雷达的实时化奠定了基础。     

TNR型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种TNR型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了TNR型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了TNR调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,TNR型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。     

基于数字电视广播信号的无源雷达实验研究

针对无源雷达杂波抑制问题,提出了采用空域滤波和双极化通道对消的方法。设计了一套多通道宽带接收与处理系统,选择DTTB数字电视广播信号开展了民航飞机目标探测实验,采用极化和空域滤波方法解决了由于实验系统布站带来的强直达波抑制问题;结合DTTB数字电视广播信号特点给出了分块处理方法中块长度合理选择区间;通过实验数据分析了不同极化通道杂波对消性能,结果表明该无源雷达实验方法能够提升无源雷达探测能力。     

基于DVB-T标准的数字电视回波对消技术的研究

以数字电视地面广播国家标准DVB-T为基础,提出了一种基于FPGA和DSP实现回波对消的方案.其原理是:首先该系统不发送数字电视信号,通过发射CAZAC序列进行信道初估计.由于信道在实际中会发生一定的变化,所以还需要用自适应算法进行信道特性的跟踪,其中DSP运用自适应算法保证对消信号接近回波信号.其次FPGA系统获得了回波信道的参数并生成逼近回波信号的对消信号.最后,将接收信号与对消信号相减完成对消.提出了对回波信道的初估计并利用变换域LMS算法进行信道跟踪的一种方案.最后仿真结果表明,该方法具有良好的回波对消性能.     

移动平台外辐射源雷达实验研究

利用新近研制的超高频频段多通道外辐射源雷达系统,在国内率先开展基于数字电视信号的移动平台外辐射源雷达实验研究.首先建立了单频网结构下移动平台接收信号模型.接着详细论述了利用扩展相消批处理算法与空时自适应处理联合抑制直达波和地杂波的方法.最后重点介绍了实验开展情况,包括系统配置、典型结果与分析.仿真和实测数据的处理结果证明了模型的正确性和所用方法抑制杂波的优越性,为该探测技术的发展提供了理论和实验基础.     

基于分布式参考的外辐射源雷达研究

在分析外辐射源系统的模型和特点的基础上,针对外辐射源雷达直达波信号极易被遮挡而且不能满足系统对直达波信号信噪比要求这一难题,提出了一种基于分布式参考的外辐射源雷达探测系统,并构建了试验系统进行验证。试验结果表明:参考截获站转发的直达波信号满足系统直达波自适应对消和长时相关积累的要求,分布式参考站对进一步提升外辐射源探测系统的部署的灵活性具有重要意义。     

某雷达杂波数据分析及杂波图技术研究

强地物、海浪杂波严重影响目标检测概率。频域杂波抑制手段是雷达信号处理常用的杂波抑制方法。但是,杂波的时空分布特性复杂多变,所以对杂波的幅度、频谱等特性的研究有助于选择合适的杂波抑制方案。结合某雷达实际工程采集数据分析了地杂波和海杂波的时域和频域分布特性,提出了一种基于雷达杂波环境特性自适应选择遗忘因子的杂波图方法,具体分析了该杂波图检测概率。实测数据实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。     

一种基于谱认知的海杂波中运动目标检测方法

海面运动运动目标的检测中,不同海杂波环境需要不同的信号处理方法,本文提出一种以杂波谱峰值杂噪比为环境认知参数的自适应目标检测算法。该算法首先对杂波谱进行参数估计,再根据参数,选择频率域或频空域联合处理。其中:频空域处理方法先通过子空间分解实现海杂波的空间特性均衡,再进行海杂波的对消,提高了慢速小目标的检测能力。最后,通过实测数据的处理说明了算法的实际处理流程及可行性。     

一种非均匀环境中双端口干涉SAR/GMTI杂波抑制算法

 本文针对非均匀环境对杂波抑制干涉SAR/GMTI系统的影响,提出了一种新的自适应杂波抑制算法,利用系统参数、成像几何关系以及接收通道误差推算空域对消权系数的先验值,并将其作为约束条件来控制自适应算法的求解,从而得到对消权系数较为准确的估计值.实测数据处理结果表明,此算法能够在非均匀环境中有效地降低权系数的估计误差,从而达到满意的杂波抑制效果.是一种实际可行的双(多)端口杂波抑制方案.     

一种改进的基于峰值信噪比-高阶奇异值分解的天波超视距雷达自适应海杂波抑制算法

天波超视距雷达(OTHR)舰船目标的检测性能受目标区海杂波的影响严重,准确且自适应的海杂波抑制效能对改善低可探测舰船目标的检测性能意义重大。该文针对基于高阶奇异值分解(HOSVD)的海杂波抑制算法非自适应机制的不足,通过引入峰值信噪比(PSNR),提出一种改进的基于PSNR-HOSVD的自适应算法。该算法仅利用第3等效模式展开矩阵的左奇异向量构造一个投影矩阵,相比于HOSVD算法,该文算法可有效降低计算复杂度,同时由于海杂波仅在第3等效模式展开矩阵的列空间中具有聚集特性,因此该文算法具有比HOSVD算法更好的海杂波抑制性能。实测数据处理结果表明,在电离层状态理想和非理想的情况下,该文PSNR-HOSVD自适应算法的性能均优于EVD自适应算法和HOSVD非自适应算法。     

基于CDMA通信信号的无源雷达定位系统

提出一种利用多个CDMA基站发射的下行链路信号作为外辐射源构成无源雷达定位系统的方案,主要包括自适应杂波相消、距离-多普勒处理、定位参数提取、多站数据融合等功能模块.利用自适应算法进行杂波干扰的消除,对相消后的回波信号进行相干匹配滤波实现动目标检测.最后通过联立多站位置线方程实现了对目标的定位.计算机仿真验证了该方案的可行性,并证明了多个辐射源对定位精度的改善.     

雷达仙波的抑制方法研究

仙波在特殊的气候条件下出现,会导致雷达终端显示器出现成片的慢速运动“目标冶,从而严重影响雷达的性能。文中结合某中重频雷达的实测数据,分析了雷达实测数据中仙波的特征,根据仙波的多普勒频率特征提出了分别基于自适应动目标显示、自适应动目标检测(MTD)处理的仙波抑制方法。由于仙波的多普勒频率未知,提出一种在MTD处理基础上对检测结果所在多普勒通道进行简单判断的仙波抑制方法。实测数据处理结果表明,三种方法都对仙波具有良好的抑制作用。     

船舶导航雷达的海杂波自适应抑制算法

船舶导航雷达的海杂波抑制技术是提高海面目标检测性能的关键和难点技术,具有很高的军事和民用价值。文中基于数理统计理论,提出了多模型选择的海杂波自适应抑制方法,通过对雷达多次扫描的回波数据建立海杂波模型库,统计、估算各模型相应参数选择与雷达回波数据最佳匹配的模型,作抑制海杂波的对消处理。计算机仿真及实测数据处理,都验证该方法的有效性和可行性。     

基于自适应分区的非平稳杂波抑制方法

对于非正侧视阵机载雷达,杂波在近程表现出严重的非平稳性,在距离模糊情况下近程微弱目标和近程非平稳强杂波混叠,导致传统空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）方法的运动目标检测性能严重下降。为了解决该问题,本文提出了一种基于自适应分区和正交投影的机载雷达非平稳杂波抑制方法。首先,基于回波数据在距离-多普勒域将机载雷达回波自适应划分为非平稳杂波区、平稳杂波区和清晰区,然后在非平稳杂波区采取俯仰维正交投影级联STAP处理,在平稳杂波区采取传统STAP处理,在清晰区采取传统PD处理。该方法能够显著提升机载雷达在全距离和全速度域的目标探测性能。仿真实验验证了所提方法的有效性。