基于极化-空间谱特征的雷达目标检测方法

主瓣压制干扰是当前雷达界面临的重大威胁,具有接收增益大与目标时-频-空域差异小的主要特点而难以抑制,近年来利用极化滤波技术抑制主瓣干扰获得了重要的理论与实践进展,但对于主瓣多点源干扰、主瓣变极化干扰,现有方法仍然难以应对。采用“特征鉴别”的思路,提出一种基于极化-空间联合谱特征的目标检测方法,立足于发射极化分集体制,利用目标回波与干扰信号的极化散射特性差异,将目标检测问题转化为联合谱特征鉴别问题,能够有力提升雷达在主瓣多点源干扰、主瓣变极化干扰环境下的目标检测能力。     

多基地极化雷达主瓣干扰抑制算法

现代战场电子对抗日益复杂,电磁干扰形式多样,当干扰从接收机主瓣进入会形成主瓣干扰。主瓣干扰严重影响雷达正常工作,传统空域、极化域、时频域等抗干扰算法都很难有效对其抑制。为有效抑制主瓣干扰,文章利用目标极化散射特性在不同角度存在差异的特点,提出基于多基雷达的空-极化协同滤波主瓣干扰抑制方法。方法首先采用主瓣保形技术在空域抑制副瓣干扰并压低空间噪声,然后将多基地雷达接收的数据进行时域对齐,计算包含主瓣干扰和回波信号的数据协方差矩阵,通过分解协方差矩阵在空-极化信号空间识别干扰,估计回波信号导向矢量,最后将目标回波与主瓣干扰通过多基地极化滤波,滤除主瓣干扰保留目标回波信号。通过仿真算法抑制噪声干扰与转发干扰,验证了所提算法能够有效对抗主瓣干扰,有效提高输出信干噪比。      

雷达低截获波形抗主瓣干扰技术研究与试验

针对雷达面临灵巧多样的强主瓣干扰这一严峻问题,以提高雷达抗主瓣干扰性能的紧迫性为需求,基于多域联合捷变波形设计的抗干扰思想,提出了一整套基于干扰环境感知和低截获波形调度的抗主瓣干扰雷达设计方法.经过充分的仿真验证及方案论证,从时域、频域、空域、极化域四个维度对单站抗干扰技术进行了梳理,并从多域联合处理的角度,着重分析了...     

机载双基地极化敏感阵列多干扰抑制

为了破解雷达主瓣干扰尤其是多个主副瓣干扰同时抑制的难题,该文利用目标极化散射特性在不同入射角存在差异而干扰近似相同的特点,将极化信息应用到机载双基地雷达,通过构建机载双基地极化敏感阵列来实现主副瓣干扰抑制。该方法主要通过双基地-极化分级抑制来实现。首先重构协方差矩阵遮蔽主瓣干扰来分别抑制双基地主辅雷达副瓣干扰,然后将辅雷达接收数据时域对齐后送主雷达,最后修正主辅雷达主瓣干扰导向矢量,并利用极化对消实现主瓣干扰抑制。仿真结果表明:利用双基地-极化分级抑制方法可实现多个主副瓣干扰同时抑制,大幅提升雷达系统抗干扰能力。      

极化切换相控阵雷达主瓣抗干扰优化方法

文中介绍一种应用于极化切换相控阵雷达的抗主瓣干扰优化方法。极化切换雷达可以通过极化对消技术实现主瓣抗干扰能力。相较于传统双极化雷达，极化切换雷达电路系统设计更简单，成本更低。文中讨论了具有正交极化切换雷达的主瓣抗干扰优化方法，比如垂直极化和水平极化切换。根据干扰信号的极化特征，调整阵面不同极化区域比例，实现最佳的极化抗干扰能力。文中对三种不同比例的极化切换方法进行讨论，并对比了优缺点。均分方法最简单，成本较低，但抗干扰性能最差；最优化方法成本可控，但需要对干扰信号极化进行测量；部分双极化方法成本较高。     

盲源分离在雷达抗主瓣干扰中的应用研究

主瓣干扰位于雷达主瓣内,干扰信号通常很强,会严重影响雷达探测性能.常用的副瓣匿影和副瓣对消措施难以奏效.文中给出了盲源分离抗干扰信号模型,在此基础上提出了基于矩阵联合对角化特征矢量的盲源分离抗主瓣干扰算法,并给出了不同信噪比条件下主瓣干扰抑制的仿真结果.仿真结果表明,在信噪比大于-15 dB的条件下,干扰抑制比能达到10 dB以上.该方法能有效降低主瓣干扰对雷达探测性能的影响,具有良好的应用前景.     

基于阻塞预处理的多基地雷达抗主瓣干扰算法

针对雷达无法对抗主瓣内伴随干扰的问题,该文研究了一种多基地雷达抗主瓣干扰的技术,提出基于阻塞预处理的自适应主瓣干扰对消算法(BP-AMJCA)。该算法首先将阻塞预处理与直接矩阵求逆法相结合,快速得到初始权向量,然后将高阶累积量引入到变遗忘因子递归最小二乘(HOC-VFF-RLS)算法中实现权值的更新。与传统基于最小均方的自适应主瓣干扰对消算法(LMS-AMJCA)相比,该算法复杂度变化不大,但收敛速度快、鲁棒性好。通过进行主瓣干扰抑制仿真实验,结果表明:采用BP-AMJCA算法有效解决了主瓣内目标回波信号被抑制的问题,使得两个接收站的输出信干噪比改善了35-40 dB,具有重要的应用价值。     

极化-空域联合抗机载雷达欺骗式主瓣干扰

机载雷达欺骗式主瓣干扰不仅会引起大量虚警,还会污染空时自适应处理(STAP)器的训练样本,引起自适应方向图畸变,导致期望信号相消和杂波抑制性能下降。针对此问题,利用目标信号与干扰信号极化特性的差异,该文提出一种极化-空域联合自适应波束形成的方法来抑制欺骗式主瓣干扰。该方法首先在多普勒清晰区挑选干扰样本,并采用特征融合技术估计干扰协方差矩阵,然后采用重叠滑窗的子阵合成方式进行极化-空域联合自适应波束形成,在抑制主瓣干扰的同时为后续杂波抑制保留了空域自由度,最后通过STAP抑制剩余的杂波。该算法可以有效滤除密集欺骗式干扰,减少由其引起的虚警,改善机载STAP雷达的杂波抑制性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法

针对基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法中主瓣干扰对应的特征向量难以分辨的问题,提出一种基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法。该方法首先利用主瓣大致区域这一先验知识求出主瓣子空间;再将采样协方差矩阵进行特征分解,得到干扰对应的特征向量并逐一在主瓣子空间中进行正交性测试,筛选出主瓣干扰对应的特征向量;然后利用特征投影矩阵预处理抑制实际接收数据中的主瓣干扰成分;最后,通过协方差重构求解自适应权矢量去除旁瓣干扰。仿真实验结果表明,子空间正交性验证能够检测出多个主瓣干扰对应的特征向量,能够有效抑制多个主瓣干扰,避免了基于特征投影矩阵预处理和协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法仅能抑制单个主瓣干扰的问题。     

波形分集阵雷达抗欺骗式干扰技术

本文从单基地雷达抗干扰的应用需求出发,分析了现有单基地雷达体制抗干扰的现状以及面临的困难.针对欺骗式干扰对抗的难题,提出了基于新体制波形分集阵雷达的抗主瓣方向欺骗式干扰思路,利用频率分集阵（Frequency Diverse Array,FDA）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达发射维自由度,实现真实目标和转发假目标在发射维度的区分,在部分先验知识的条件下,初步论证了FDA-MIMO雷达抗欺骗式干扰特别是主瓣欺骗式干扰的可行性.同时考虑转发式欺骗干扰在时间维的伪随机特性,提出了基于多假设检验的干扰样本挑选方法,大大提高了干扰协方差矩阵的估计性能.最后给出了FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰的分析与仿真结果.     

双极化单脉冲雷达两点源干扰目标角度测量方法

干扰和目标回波同时位于雷达主瓣时,能够改变天线口面的相位波前,严重干扰雷达角度测量.为解决这个难题,提出了基于极化信息的单脉冲处理方法,将雷达改进为双极化接收,并增加相应的和差网络,得到六路带极化信息的和差信号,带入本文设计的解析公式进行解算,可以避免角度估计中因为干扰产生的耦合误差,确保准确的雷达测角及跟踪.仿真结果证明,该方法能够在干扰条件下得到正确的角度估计,使对抗拖曳式诱饵干扰的工程实现更加简洁高效,对于提升雷达的抗干扰能力具有重要意义.     

基于稀疏重构的空域-极化域联合抗主瓣干扰方法

针对当前抗干扰方法面对主瓣干扰时存在的抗干扰性能急剧下降的问题,本文提出了一种基于稀疏重构的空域-极化域联合抗主瓣干扰方法.该方法首先利用稀疏重构对干扰信号的波达角(DOA)进行估计;然后在恒模约束的基础上,利用相关性最大原则估计干扰信号的极化参数;最后利用估计得到的信号导向矢量,构建联合斜投影滤波器进行干扰抑制.仿真...     

基于非均匀子阵的双和/三差通道同时抑制主副瓣干扰

针对相控阵单脉冲雷达体制测角的情况,本文提出了一种降维双和/三差通道自适应同时抑制主、副瓣干扰的算法.该算法利用权值逼近的方法,在非均匀子阵上形成静态和、俯仰差、方位差、双差波束以及指向副瓣干扰方向的和波束,差波束、指向副瓣干扰的和波束作为静态和波束的辅助波束,双差波束作为差波束的辅助波束,根据维纳滤波原理通过对辅助波束的优化加权对消掉和波束中的主副瓣干扰信号及差波束中的主瓣干扰信号,设计出一种新的干扰抑制和测角跟踪算法.所提算法结构简单、测角精度高、能同时抑制主副瓣干扰且鉴角斜率无需修正.仿真实验和性能分析证明了所提算法的有效性和正确性.     

一种鲁棒的分布式雷达主瓣干扰抑制方法

分布式雷达通过多部小口径雷达按照一定规则稀疏部署,形成等效大口径阵列,使其具有较高的角度分辨率和测量精度,能够在空域有效抑制主瓣干扰,然而在实际应用中,各单元雷达的阵元位置不准、时频不同步等非理想因素会引入幅相误差,严重影响分布式雷达系统的性能;且分布式雷达的超长基线给阵列标校提出了更高的要求.本文提出一种基于干扰样本...     

Fast ICA应用于雷达抗主瓣干扰算法研究

压制干扰信号从主瓣进入雷达天线,会严重影响雷达的性能。通常的副瓣抗干扰技术难以奏效。本文首先给出了盲源分离应用于雷达主瓣抗干扰的信号模型,在此基础上提出了均匀噪声环境中,基于负熵最大化的快速固定点独立成分分析(Fast ICA)盲源分离算法,并用其分离接收到的干扰混合信号,最后脉压找出目标信号。仿真验证了算法用于主瓣抗干扰的有效性,并对其抗干扰性能进行了评价。仿真结果表明了算法良好的抗干扰性能,以及在分离效率上较明显的优势      

基于JADE的和差四通道抗多主瓣干扰算法

强压制干扰出现在雷达主瓣内时,雷达的探测效能会受到严重影响。对此,提出了基于矩阵联合对角化（Joint Approximation Diagonalization, JADE）的和差四通道抗多主瓣压制干扰算法。新方法利用JADE算法通过对和差四通道接收到的混合信号进行盲分离,然后对分离后的4个通道进行脉压处理,最后进行峰值检测以提取目标回波信息,从而有效抑制多主瓣压制干扰。仿真结果表明,该方法在主瓣干扰位于1/10个波束宽度时依然有效,性能比空域自适应处理方法有明显改善。     

基于特征子空间的强主瓣干扰抑制方法

当空间中存在大功率主瓣干扰时,传统特征投影类干扰抑制方法存在主瓣峰值偏移、旁瓣内干扰零陷变浅等问题。针对上述问题,本文提出一种新的基于特征子空间的主瓣干扰抑制方法。首先根据赤池信息准则（AIC）与相关性判别分离主、旁瓣干扰的特征矢量;其次利用特征投影预处理抑制主瓣干扰分量;最后定义新的权矢量赋形方式,在主瓣子空间约束及旁瓣干扰线性约束下进行自适应波束形成。仿真实验结果表明,所提方法达到了更为稳健的方向图保型效果,获得了趋近于理想零值的干扰处零陷增益,提高了1.3dB以上的输出信干噪比（SINR）。      

关于主瓣干扰抑制技术的研究

天波超视距雷达中，天线的主瓣方向与副瓣方向一样，也会引入大量的干扰，导致脉冲压缩后目标信号淹没在干扰的旁瓣之中。利用最小二乘法和特征子空间投影的方法来抑制主瓣干扰，分析比较了它们的抑制性能。结果表明：最小二乘法实现简单，能较好的抑制小功率的干扰，而特征子空间投影的方法对于大功率的输入干扰，抑制效果更好；实际中将两种方法相结合，可取得不错的效果。     

基于极化散射特性的空间锥体目标宽带回波对齐

包络对齐是宽带回波预处理中重要的一部分,然而对于空间锥体这类只有较少散射中心且目标存在微动的情况,现有的包络对齐方法并不能得到较好的对齐结果。对于一些利用宽带回波进行微动目标参数估计的算法,包络对齐是其算法的关键一步。该文提出一种基于极化散射特性进行包络对齐的算法,算法首先利用极化谱估计与幅相联合估计(P-CAPES)超分辨方法估计宽带极化回波中的散射中心的数目、位置和极化散射矩阵,然后计算前后时刻回波散射中心的极化相似性参数,最后利用得到相似性参数进行包络对齐。基于电磁计算数据的实验结果验证了算法的有效性。