机载火控雷达地面慢动目标检测方法研究

针对地面慢动目标检测困难的特点,提出了一种适用于单通道机载火控雷达的先滤波后自适应处理的方法.该方法先对雷达和路接收数据进行多次滑窗、时域多普勒滤波,然后按照线性约束准则对相同多普勒通道数据进行自适应处理.实测数据处理结果表明,该方法能有效抑制旁瓣杂波和部分主瓣杂波,从而提高了地面慢速目标的检测性能.     

一种雷达仙波航迹抑制方法

基于对仙波回波信号特征分析,通过优化目标检测算法实现对仙波的抑制,是理论上研究仙波抑制的常用思路,但在工程实践上效果不佳;采用雷达目标数据处理方法,通过对仙波空间分布统计特性、仙波目标运动特征、仙波点迹质量等级等综合应用,提出了一种基于目标运动特性的仙波航迹抑制处理方法,在工程应用上取得了很好的效果。该方法可以有效抑制仙波目标虚假航迹的产生,对于航管雷达以及情报警戒雷达全程全自动起始跟踪来说尤其重要。     

车载MTD搜索雷达多普勒频率补偿方法

车载MTD搜索雷达行进间工作时,车体运动产生的多普勒频率使地物杂波频谱偏离零频位置,导致在MTD处理时地物杂波抑制性能变差,降低了雷达在杂波背景下的目标检测能力。该方法通过计算车体运动在地物回波中产生的多普勒频率,把车体运动多普勒频率计算值与相参基准信号频率叠加,输出多普勒频率叠加后的相参基准信号到接收机。在接收机中,多普勒频率叠加后的相参基准信号与中频信号混频,输出多普勒频率补偿后的相参视频信号,从而解决了车体运动对MTD处理的影响。     

机载火控雷达杂波分区抑制方法研究

在实际工程中,机载火控雷达杂波多普勒谱通常可分为主杂波区和清洁区两部分。常规杂波抑制算法多是对全部数据进行处理,易造成清洁区目标的信杂噪比损失。文中针对和差双通道机载火控雷达的特点,基于杂波分区抑制思想提出了一种杂波分区方法,通过多普勒频心估计和杂波平均功率幅度增量搜索,实现了对杂波的分区,然后在主瓣杂波区采用自适应算法抑制杂波,在清洁区采用恒虚警算法直接进行动目标检测。对实测数据的处理结果显示,该方法不但具有与常规杂波抑制算法相近的动目标检测效果,而且降低了清洁区目标的信杂噪比损失,具有运算量小、易于工程实现等优点。     

一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法

在多通道合成孔径雷达动目标检测(SAR-GMTI)系统中,直接利用传统的后多普勒空时自适应处理(PD-STAP)技术进行杂波抑制会导致3个问题。第一,由于动目标径向速度引起的多普勒偏移会导致动目标出现谱卷绕,直接利用匹配滤波的方法对动目标聚焦会出现虚假目标。第二,在信号下采样的情况下,动目标聚焦位置会出现脉冲重复频率(PRF)的偏差,从而导致一个动目标可能出现在多个位置,使得动目标检测变得复杂。第三,利用传统的PD-STAP技术进行杂波抑制会导致很大的计算复杂性。基于此,该文提出一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法进行杂波抑制处理,可以有效解决上述问题。该文最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

OTHR短CIT条件下自适应舰船目标检测方案

针对在短相干积累时间（CIT）条件下,天波超视距雷达（OTHR）的多普勒频率分辨力和相干积累处理增益降低,导致对低可探测大中型舰船目标检测性能下降的问题,提出一种综合自适应海杂波抑制、重构并检测舰船目标信号的PHM方案。该方案首先利用峰值信噪比（PSNR）-高阶奇异值分解（HOSVD）算法进行自适应海杂波抑制,使信号稀疏化并减少后续检测环节中的虚警;然后利用改进的正交匹配追踪（MOMP）算法进行重构和检测舰船目标信号,改善对目标的检测性能,并提升检测结果中舰船目标的多普勒频率准确度。仿真分析和实测数据处理结果验证了PHM方案的有效性。      

稳健的机载预警雷达多通道海杂波抑制方法研究

在机载预警雷达对海洋背景运动目标的探测过程中,雷达平台的高速运动状态使得海杂波多普勒谱发生严重展宽现象,影响目标的检测性能。针对此问题,空-时自适应处理是一种有效的杂波抑制技术,该技术利用杂波的空-时2维耦合特性进行杂波抑制。但相对于陆地杂波而言,海杂波的内部复杂运动特性使得杂波空-时谱发生展宽现象,导致杂波多普勒频率与空间锥角不再保持一一对应关系,从而影响杂波抑制效果。针对海杂波的运动特性,该文提出一种稳健的基于子空间投影的杂波抑制处理算法,所提算法通过滤波凹口自适应展宽技术和先滑窗滤波后自适应处理技术来提高杂波抑制的稳健性。最后通过仿真的海杂波数据和实测海杂波数据验证了所提算法的有效性。     

机载MIMO雷达空时杂波块对消器

针对机载MIMO雷达杂波空时耦合的特性,提出了一种应用于机载MIMO雷达的空时杂波块对消器。利用MIMO雷达接收杂波的多普勒相位和空域接收相位之间的关系,设计系数矩阵来对消杂波,后续级联空时自适应处理方法能进一步抑制杂波和提高动目标检测性能。仿真实验表明,该杂波块对消器能对正侧视和非正侧视机载MIMO雷达均有较好的杂波抑制能力,从而进一步提高了后续空时自适应处理算法的动目标检测性能。     

稳健的机载预警雷达多通道海杂波抑制方法研究

在机载预警雷达对海洋背景运动目标的探测过程中,雷达平台的高速运动状态使得海杂波多普勒谱发生严重展宽现象,影响目标的检测性能.针对此问题,空-时自适应处理是一种有效的杂波抑制技术,该技术利用杂波的空-时2维耦合特性进行杂波抑制.但相对于陆地杂波而言,海杂波的内部复杂运动特性使得杂波空-时谱发生展宽现象,导致杂波多普勒频率与空间锥角不再保持一一对应关系,从而影响杂波抑制效果.针对海杂波的运动特性,该文提出一种稳健的基于子空间投影的杂波抑制处理算法,所提算法通过滤波凹口自适应展宽技术和先滑窗滤波后自适应处理技术来提高杂波抑制的稳健性.最后通过仿真的海杂波数据和实测海杂波数据验证了所提算法的有效性.     

一种基于半脉组积累的雷达目标方位修正方法

提出了一种基于半脉组积累的雷达目标方位修正方法,通过在动目标检测(MTD)处理之前进行方位校正,可以有效减小回波的方位误差,为后续的点迹凝聚和航迹跟踪提供有效保证。该算法简单实用,易于工程实现。文章的最后提供了实测雷达数据的信号处理结果,证实了该方法的有效性。     

基于载波域自适应迭代滤波器的无源雷达多径杂波抑制方法

在无源雷达系统中,监测通道信号中存在零频和非零频多径杂波,影响目标的检测。时域自适应迭代滤波器(如LMS, NLMS, RLS等)常被用于无源雷达杂波抑制,但这些方法只适用于零频多径杂波。该文针对零频和非零频多径杂波的问题,结合数字广播电视信号的正交频分复用波形特征,提出一种基于载波域自适应迭代滤波器的杂波抑制算法。该算法利用同一载频下含有相同多普勒频移的多径杂波的相关性原理,进行杂波抑制。仿真和实测数据处理结果证明了算法的有效性。     

航管一次雷达抗风电场干扰目标检测方法

 近年来,全球风力发电装机容量呈指数型增长。然而,现有航管一次雷达的动目标检测(Moving Target Detector, MTD)技术无法抑制具有非零频成分的风电场杂波,可能导致目标遮蔽和虚警率上升。针对此问题,该文提出了一种在风电场杂波下航管一次雷达的目标检测方法。该方法在MTD前端设置风电场杂波抑制器。在该抑制器中首先估计雷达回波每个距离单元的谱中心,并把所有距离单元的谱中心移到零频。其次利用类似于对消固定杂波的方法对消目标回波,而具有较宽频谱宽度的风电场杂波经对消后仍有大部分的能量剩余。然后采用恒虚警率(Constant False Alarm Rate, CFAR)检测确定杂波所在的距离单元,并剔除待检测数据中所有杂波单元,解决了风电场杂波进入非零频多普勒滤波器可能导致当前航管一次雷达MTD检测性能急剧恶化的问题。实验结果表明该方法对风电场杂波强度不敏感,有效地消除了杂波对目标的遮蔽现象并控制了由杂波引起的虚警率上升。     

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。     

非高斯相关杂波背景下雷达目标检测方法研究

在非高斯相关杂波背景下,基于MTD(Moving Target Detection)的雷达目标检测性能严重下降。针对该问题,根据Alpha稳定分布杂波模型、分数低阶统计量理论,以输出信杂比最大为准则,提出了一种适用于非高斯相关杂波背景的雷达目标检测方法。该方法通过分解信号分数低阶协方差矩阵,计算等效杂波分数低阶协方差矩阵特征向量,得到最佳滤波器系数。通过仿真和实测数据,对所提出方法的检测性能进行了验证,并且与基于MTD的检测方法进行了比较,结果表明,在非高斯相关杂波背景下,所提方法的检测性能明显优于传统的MTD。      

基于Alpha稳定分布杂波模型的雷达目标检测方法

针对非高斯相关杂波背景下,移动目标检测(MTD)技术的检测性能严重下降的问题,该文基于Alpha稳定分布杂波模型和本征滤波理论,提出一种非高斯相关杂波背景下的雷达目标检测方法。该方法基于Alpha稳定分布杂波模型,通过幂变换抑制杂波的非高斯特性,以及通过分数低阶相关矩阵白化杂波,在此基础上应用本征滤波实现对目标信号的有效积累,可提高信杂比。仿真实验和实测数据验证表明,该方法在非高斯相关杂波背景下的检测性能明显优于MTD方法的性能。     

一种稳健的两维两脉冲杂波相消方法

两维两脉冲杂波对消方法,可以有效地杂波迹进行杂波预滤波,进一步提高后续空时自适应算法的动目标检测性能。但在实际中不准确的载机速度和偏航角等雷达系统参数信息,会制约其杂波抑制性能。为了解决这一问题,文中提出了一种稳健的两维两脉冲杂波相消方法,该方法进一步将载机速度和偏航角误差作为先验知识加入到滤波器系数矩阵设计中,提高了TDPC在雷达系统参数存在误差时的稳健性。并分别利用仿真数据和MCARM实测数据进行了验证。实验结果表明,在载机速度和偏航角存在误差的情况下,相比较TDPC,RTDPC能更加有效地对消杂波,改善了后续空时自适应算法的动目标检测性能。     

基于空时导向约束的天基雷达离散旁瓣杂波判别方法

由于天基雷达覆盖范围广,大量强离散杂波(小型岛礁、陆地铁塔等)会从天线旁瓣进入雷达系统,其多普勒特征与目标相同,极易造成虚警。针对以上问题,该文提出基于空时导向约束的天基雷达离散旁瓣杂波判别方法,该方法首先选取空时自适应处理(STAP)杂波抑制后检测到的潜在“目标”(包含真实目标与离散旁瓣杂波)距离多普勒单元及其附近单元;然后根据杂波多普勒频率与空间角度的耦合关系获得各杂波单元对应的空时导向矢量;最后利用获得新的导向矢量构成的滤波器再次对“目标”距离多普勒单元及其附近单元进行滤波处理,此时真实目标信杂噪比会大幅度降低,而离散旁瓣杂波信杂噪比变化不大,从而实现离散旁瓣杂波的判别。理论分析及机载实测数据处理证明该方法具有良好的稳健性和可靠性。     

基于冗余小波变换的高频地波雷达目标检测算法

为了从高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)信号生成的复杂距离多普勒(Range Doppler, RD)图像中准确提取运动点目标, 提出了一种基于冗余小波变换(Redundant Discrete Wavelet Transformation, RDWT)的RD图像点目标检测算法.该算法根据点目标与海杂波、电离层杂波等特征的差异, 首先在距离方向进行自适应RDWT以去除海杂波和地杂波, 并在多普勒方向进行自适应RDWT以去除电离层杂波; 然后利用图像形态学运算对背景噪声进行了抑制; 最后进行阈值自适应分割以得到点目标.实验结果表明:该算法能有效抑制RD图像中的海杂波、电离层杂波和背景噪声, 能从复杂的RD图像中实现点目标的有效检测, 其检测性能优于改进的恒虚警率(Constant False Alarm Rate, CFAR)算法.