应用全极化辅助天线和Kalman滤波器的旁瓣干扰对抗方法

为减小干扰极化方式对旁瓣对消系统的影响,提出一种基于全极化辅助天线和Kalman滤波器的极化域-空域联合抗旁瓣干扰方法。首先对辅助天线进行正交双极化改造,根据极化通道功率优选辅助通道信号,进而利用Kalman滤波器进行闭环旁瓣对消。该方法将旁瓣对消系统看作误差预测滤波器,将优选的辅助通道加权和作为量测,通过迭代修正权值矢量,减小主通道信号与量测的误差,从而消除旁瓣干扰,提高主通道信噪比。仿真实验表明:该方法收敛速度快,适用于多辅助通道情况,对正交极化干扰的输出信噪比优于常规旁瓣对消约10dB,在低快拍条件下稳定性好。     

部分极化情况下SINR最优极化滤波器特性分析

在白噪声和部分极化散射源情况下,使用矢量分析方法获得了信干噪比(SINR)等式的最优极化解,证明了最优点的唯一性,并分析了最优极化点的分布和最优极化滤波器的通带域.所有最优极化点都位于极化球面上由共轭的信号极化点和交叉的干扰极化点所决定的一段大圆弧上.最优极化滤波器的通带域为一个极化球冠,最优点与极化球冠中心点并不重合,有一定偏差,但始终在球冠上.另外还分别给出了最优极化弧所在的最优极化大圆方程和极化球冠的边圆方程,并举例展示了最优极化弧、最优点及极化球冠的边圆随干扰强度变化的趋势.     

双极化膜片阵列加载方波导带通滤波器的设计

采用方波导对称加载周期性金属膜片阵列的结构,设计并研制了一个双极化宽带方波导带通滤波器,分析了膜片高度和加载周期这两个关键参数对滤波器滤波特性的影响,获得7.5～14 GHz上插入损耗小于1 dB的实测通带带宽,阻带范围14.5 ～ 16.8 GHz,且阻带衰减最大值达到45 dB,正交双极化之间的极化隔离度大于25 dB.该滤波器可很方便的用于宽频带双极化波导天馈系统.     

煤层槽波的极化特征及其滤波

文章利用多分量数值模拟获得槽波信号及其极化轨迹图,结合槽波信号的本征方程,求取槽波的主极化方向和偏振系数;选取Poline滤波器,采用不同的滤波参数(p,q)对正演模拟信号进行滤波处理,并用极化轨迹图直观地显示出滤波前后差异。由于极化滤波实质是一种振幅加权滤波,滤波参数控制了信号对于其主极化方向的趋近程度,因此极化滤波会造成各分量的能量损失,需综合考虑选择合适的滤波参数。文中利用极化滤波法对实测信号进行了处理,取得了良好的应用效果。     

一种基于复加权的目标极化识别方法

针对未知和时变的杂波环境,在目标极化状态已知的情况下,探讨了极化域目标识别的问题.在全极化雷达的极化正交的双通道接收系统中,对两路极化正交回波信号进行复加权后与期望信号比较,使其均方误差达到最小,从而抑制了干扰,增强了目标信号.对抑制和增强效果在干扰分别为定极化和变极化的情况进行了仿真,仿真结果表明了该算法的有效性.对此算法中步长因子的取值范围进行了探讨.提取目标极化特征,进行目标识别,并进一步提出识别递推算法.对识别结果进行仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.     

极化捷变LFM脉冲压缩信号的相关检测

基于电磁波的极化信息,提出了一种脉内线性调频(LFM)、脉间极化编码的新体制雷达信号.该雷达体制采用线性调频信号的脉冲压缩来提高距离分辨率,采用极化编码的相关检测来实现对电子干扰的抑制.建立了该雷达信号的数学模型,提出一种基于Poincare极化球上空间距离的极化解码方法,理论研究和仿真了该信号在噪声干扰和移频干扰条件下的性能.研究结果表明,该信号具有低截获概率特性和较好的抗干扰性能.     

基于极化不变量的谐波雷达导引头目标识别算法

为解决基于目标谐波散射系数的FFT识别算法无法有效识别目标全弹道谐波散射特性的问题,采用了基于极化不变量的目标识别算法.根据目标的半导体模型拟合出目标的谐波散射系数,用卡尔曼滤波器对谐波散射系数进行估计.将估计结果作为酉矩阵的对角元素,建立了目标谐波极化散射矩阵及与其对应的功率矩阵,通过就不同的目标进行谐波散射极化计算得到了仿真结果.结果表明,与基于目标谐波散射系数的FFT识别算法相比,目标谐波极化散射矩阵行列式的值及功率矩阵的迹能反映出目标的全弹道谐波散射特性,二者可以作为有效的目标识别特征量.      

一种极化MIMO雷达导引头关键技术研究

为提高雷达导引头的工作性能,提出一种新体制极化多输入多输出(MIMO)雷达导引头的概念,研究了该雷达导引头中的关键技术. 该雷达导引头采用双极化天线阵列,各个天线子阵发射正交频分线性调频信号;同时接收雷达回波信号的双极化分量,采用匹配滤波技术实现各个回波信号的有效分离;引入瞬态极化检测与识别技术,有效提高雷达导引头的抗干扰性能;采用单脉冲测角技术实现对目标的正确测角和跟踪. 理论分析和仿真结果表明,极化MIMO雷达导引头具有优良的电子战性能.      

广义信号子空间拟合角度-极化联合估计

针对相干信号波达方向(DOA)和极化参数的同时估计问题,提出了适用于任意结构极化敏感阵列和完全/部分极化信号源的广义信号子空间拟合方法.该方法利用空间相位矩阵和信号极化矢量之间的线性关系,借助信号子空间旋转矩阵的适当分离实现了角度和极化参数的解耦,使得DOA估计和极化参数估计可分别通过唯角度和唯极化搜索获得.与传统子阵平滑信号解相干方法不同,广义信号子空间拟合方法对阵列结构无特殊要求,且不存在孔径损失问题.仿真结果表明,广义信号子空间拟合方法在低信噪比和短快拍数条件下性能均要优于空间平滑和极化平滑两种传统方法.     

一种基于CIC和FIR的低功耗数字滤波器设计

针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波器和整个系统的幅频特性和相频特性进行了研究,并通过仿真完成性能验证,结果显示此低功耗数字滤波系统的性能完全能够满足实际需求;将此低功耗数字滤波系统与当前业界的片上数字滤波解决方案进行对比,证明了此低功耗数字滤波系统能够大幅减少总运算量和前端功耗运算量.     

新型相参极化捷变雷达信号研究

为了提高雷达系统对抗电子干扰的能力,提出了一种新型相参极化捷变雷达信号.通过采用正交极化天线系统,雷达接收机可以首先获取目标的空间和极化信息,然后基于全极化捷变雷达体制,实现对目标的多极化照射,最后对接收到的信号进行极化信息处理、目标检测和跟踪.讨论了具体的信号处理算法,并给出了一种极化捷变条件下的双平面角跟踪方法.仿真实验结果表明:极化信息的引入改善了雷达系统的性能.     

极化雷达的同时全极化测量与校准技术

 针对传统同时全极化测量技术中存在的极化测量误差问题,介绍了基于模糊函数矩阵的同时全极化测量新方法,有效地消除了因发射信号非正交性引入的测量误差,并给出了相应的信号处理流程;针对传统极化校准技术实施难度高、校准精度差等问题,给出了基于单个金属球定标体的极化校准新方法;基于瞬态极化雷达实验系统(KD-IPR)开展的外场试验对上述方法进行了验证.     

一种基于功率互补对的混合滤波器组的设计

提出了一种满足近似完全重构的两通道混合滤波器组(HFB)的设计方法.该方法利用由数字共轭正交滤波器组的完全重构特性推导出的功率互补对来分解输入信号带宽,保留了数字共轭正交滤波器组的功率互补特性和无损特性,克服了传统的HFB在0 频率点和低频区域混叠误差较大的缺点.利用遗传算法优化设计模拟滤波器的参数,并利用逆傅里叶变换实现了数字综合滤波器的设计,保证了近似完全重构.仿真结果表明,采用该方法设计的HFB在输入信号带宽内所有频率点上都具有小于-104 dB的混叠误差,能满足16 bit有效位数模数转换系统的需要.     

全极化波变极化网络设计

根据任意极化波可由空间两个正交的线极化波合成的理论,提出了一种电控变极化网络设计方案,通过功分器、3 d B电桥和可变移相器的组合形成电控变极化网络,输入的单路信号通过电控变极化网络可以形成任意极化波。仿真计算的结果表明,通过分别控制变极化网络里的两对串联移相器的相位线性变化,可以分别使合成极化波的椭圆倾角和椭圆率角产生线性变化。     

频率分集极化MIMO雷达目标检测

为了提高集中式多输入多输出(MIMO)雷达的目标检测性能,提出了一种频率分集极化MIMO雷达.该雷达的发射端采用频率分集和极化分集,接收端以变极化或者正交极化方式接收回波信号,并且基于目标极化散射特性优化设计发射极化和接收极化来进一步提高性能.基于奈曼-皮尔逊准则设计了检测算法,并推导了虚警概率和检测概率的近似计算公式.仿真结果表明:频率分集极化MIMO雷达的检测性能优于极化MIMO雷达和频率分集MIMO雷达,并且采用正交极化接收方式可以获得更好的检测性能.     

自适应滤波器的设计及其应用

提出了基于Lyapunov稳定理论的自适应滤波器设计方法.该方法设计的滤波器具有自适应性和智能性,可以识别不同种类的输入信号,从而构成全通、带通或带阻滤波器.本文通过该滤波器在电力系统继电保护中的仿真实验表明,这种滤波器的结构正确,滤波效果很好,能够有效地消除各种干扰信号对继电保护动作行为的影响.     

利用相对极化散射矩阵对目标进行分类的研究

在目标极化散射的经典理论基础上,根据单站雷达收发信号的特点提出了一种新颖的便于测量和计算的目标相对极化散射矩阵,并运用广义逆矩阵理论给出了该矩阵求解的方法.相关实验结果证明,通过计算目标相对极化散射矩阵可以快速有效地实现对目标的初步分类.     

CL多小波结合改进RLS滤波器的信号去噪方法

提出了CL多小波结合改进RLS滤波器的信号去噪方法,该方法将信号划分到不同的频段上,分别用不同起始步长的改进RLS滤波器对系数进行去噪,以提高改进RLS滤波器的去噪效果.仿真结果表明:采用CL多小波结合改进RLS滤波器方法的去噪效果,优于单独使用改进RLS滤波器和CL多小波阈值法的去噪效果.     

数字方波滤波器设计及其仿真分析

在工业控制系统中,很多时候只需要得到外部信号与某一门限值相比的正负信息,即可进行相应的处理,而不需要得到外部信号的准确数值.由于噪声的存在,对外部采集获取的信号进行滤波处理是必不可少的.但是采用传统的滤波方法,仅仅依靠外部信号的正负信息(二进制码流),根本没有办法对信号进行准确的滤波处理,得不到真正的外部信号信息.设计了一个适合于该类应用的滤波器--数字方波滤波器,讨论了该滤波器的设计思想和设计流程.该滤波器主要基于数字椭圆滤波器,并加上了自己的信号整形单元.并以两个带通数字方波滤波器的实现为例,在MATLAB中对该类滤波器的性能进行了仿真分析.仿真结果表明,该类滤波器准确实现了设计意图.     

基于Lifting Scheme的自适应小波滤波器组的研究

具有高阶消失矩的滤波器在分析平稳信号时,要比使用低阶消失矩的滤波器效果好;而在信号的边缘区和突变区,用低阶消失矩的滤波器会达到更好的效果,所以在这一理论基础的指导下,提出了一种有效的双正交两通道小波滤波器组的构造方法,它是基于Lifting Scheme的一种自适应结构.它的突出优点是可以保证信号的完全重建.实验证明,这种自适应的小波滤波器组在很多应用中显然要优于有固定消失矩的小波滤波器组.