MIMO雷达等效相位中心误差分析

为便于MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 雷达在接收端相干处理多通道回波数据,该文首先基于相位中心近似来简化MIMO雷达信号模型。以产生等效相位中心误差为代价,将MIMO雷达的多收发阵列结构转化成为收发同置的单站形式。通过分析等效相位中心与收发阵元之间的几何关系,解析描述了等效相位中心误差。而后对等效相位中心误差进行了理论分析,推导出一些与误差校正有关的基本性质。针对收发阵元间距的不同取值范围,设计了相应的等效相位中心误差校正表示式。最后利用数值仿真实验完成了等效相位中心误差分析有效性的定量评估。     

基于多输入多输出合成孔径雷达的二维混合基线抗欺骗干扰方法

针对距离延时和方位多普勒频率调制两类合成孔径雷达(SAR)欺骗干扰问题,该文提出一种基于多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)的2维混合基线抗欺骗干扰方法。该方法采用基于MIMO-SAR的相位编码方案,使得多通道信号正交,利用多维相位信息识别欺骗干扰,通过相位补偿抑制干扰目标,从而提升雷达抗欺骗干扰能力。该文采用雷达抗干扰改善因子进行定量效果评估,在平台空间受限的条件下,该文方法比传统单发多收系统的雷达抗干扰改善因子提升3倍。仿真实验结果证明了该方法的有效性与正确性。      

MIMO-SAR等效相位中心误差分析与补偿

 受等效相位中心误差的影响,多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)方位成像结果存在"假峰"而导致成像质量下降.基于MIMO-SAR回波模型,本文推导了等效相位中心误差的解析表达式,并定量研究其对方位成像质量的影响.分析指出周期性的二阶相位误差是等效相位中心误差的决定因素,补偿该项误差能有效克服"假峰"的影响.理论分析和数值试验验证了本文分析和补偿方法的有效性.     

基于子空间投影的双基地地波超视距雷达直达波抑制方法

双基地地波超视距雷达采用岸基阵列发射正交频率编码信号,舰载单根全向天线接收回波信号.由于发射站全方位辐射能量以及接收平台运动,不能直接采用已有的如发射置零、旁瓣对消等技术来抑制直达波.该文结合该雷达特点以及自适应置零技术,提出基于子空间投影的直达波抑制方法并对其性能进行分析.该方法利用接收端等效信号构造直达波子空间的正交投影矩阵,对接收信号进行投影,从而抑制直达波干扰.仿真和实测数据结果表明,该方法能对直达波干扰进行有效抑制.     

改进时域对消算法抗主瓣恒模干扰研究

针对常规的时域对消法在抑制主瓣恒模干扰信号时,脉压峰值损失6 dB且目标位置处仍有残余干扰的问题,提出了一种改进的时域对消处理方法。本文首先通过推导对消后剩余信号的具体表达式,接着给出一种时变匹配滤波器形式,提出了基于时变滤波处理的脉压信噪比补偿算法。然后为了提取被对消后残余干扰淹没的小目标,给出了一种在主目标位置处再次对消残余干扰的干扰抑制方法,使得小目标能够被检测。最后给出了改进时域对消算法流程。计算机仿真说明了该方法的有效性。     

抑制SAR压制性干扰的三通道对消方法

针对合成孔径雷达(SAR)压制性干扰的抑制问题,提出了一种三通道对消方法.首先从理论上给出了该方法抑制压制性干扰的原理及对SAR成像产生的影响,然后导出了目标回波信号的损失周期表达式,最后进行了仿真实验.与双通道对消处理的比较结果表明,本文所提出方法在SAR抗干扰方面具有的优越性.此外,本文将该方法推广到N通道对消处理的一般意义情况,从而使该法抑制SAR干扰方法在应用上具有可行性和有效性,且在理论上具有完备性.     

一种改进的同频直放站反馈对消算法

提出了一种用于数字多媒体无线广播同频直放站的反馈对消模型,利用归一化延迟最小均方误差(NDLMS)自适应滤波算法模拟并有效抵消回波干扰.该方法能够以较低的处理延迟完成回波抵消和信号转发,并提高了收敛速率和失调性能,从而有效提高了直放站对不同保护间隔的无线广播系统的适用性.经仿真验证,在天线隔离度较低、直放站增益较大的情况下,该模型能有效对消系统多径回波信号,能等效提高天线隔离度25-30 dB.     

基于回波数据压缩的MIMO-SAR成像方法

针对多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)高分辨成像的回波数据量过大问题,提出了一种基于数据压缩的MIMO-SAR成像方法。通过对MIMO-SAR回波数据的分析,补偿了由于MIMO雷达收发分置导致的相位误差;其次利用距离徙动算法(RMA)对回波数据进行预处理并分析了其稀疏性;然后针对预处理后的回波数据进行压缩传输,在接收端利用压缩感知重构算法获得回波数据在距离多普勒域的稀疏表示并进行成像处理。仿真结果表明,所提方法可以在大幅压缩MIMOSAR回波数据的基础上实现准确成像。     

基于空时滤波的多通道SAR抗欺骗干扰算法

干扰机通过“截获?调制?转发”的方式对雷达实施欺骗干扰,导致成像图中形成难以分辨的假目标,严重影响目标识别。针对直达波欺骗干扰难分辨和去除的问题,本文基于多通道合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）信号与干扰模型,提出了一种SAR欺骗干扰的检测与抑制方法。首先通过分置相位中心天线（Displaced Phase Center Antenna,DPCA）方法对消静止场景目标,分离出干扰信号;然后采用沿航迹干涉（Along?Track Interferometry, ATI）方法估计出干扰信号的空间位置;利用获取的干扰信号先验信息,基于干扰信号与目标信号在空时二维分布差异,采用基于零点约束的最小二乘误差方向图合成的空域滤波方法联合多普勒滤波抑制干扰。仿真实验表明,本文方法能有效检测和抑制欺骗干扰,同时不损失真实场景信息。     

一种基于盲分离的欺骗干扰抑制算法

该文针对单天线雷达的欺骗干扰,研究了一种基于盲分离的欺骗干扰抑制方法。该方法在对接收信号进行分段提取的基础上,借助特征矩阵联合对角化(JADE)的盲分离技术获得多段分离信号,然后利用分选技术获取完整源信号,最后根据数字射频存储技术(DRFM)的相位量化特性鉴别目标和干扰。仿真结果表明,在高信噪比(SNR)下算法对欺骗干扰具有较好的抑制性能,且当SNR15 dB时,目标回波相似系数大于85%;相位量化位数低于4位时,鉴别概率接近100%,目标延迟时间测量误差小于0.3s。     

拖曳式雷达诱饵目标识别技术

针对拖曳式雷达诱饵易对雷达导引头造成欺骗性干扰的问题,利用雷达回波中提取的目标微动多普勒特征、极化特征和雷达截面积序列统计特征进行仿真分析,在实现载机和诱饵初步识别的基础上,采用贝叶斯(Bayes)数据融合方法,对上述3种回波信号特征进行一级融合,并进一步对不同时刻的信号特征进行二级融合,最终将目标识别率由71.5%提高到了96%.该目标识别方法能够大大减少外界因素的影响,相对于单特征识别显著提高了目标识别率.     

基于速度拖引的灵巧噪声干扰设计与仿真

数字射频存储技术实现兼具欺骗干扰和噪声干扰特点的灵巧噪声干扰,其应对旁瓣消隐和旁瓣对消等雷达抗干扰措施的效果不佳。为解决该问题,文中在分析现代雷达有源噪声干扰工作机理的基础上,结合目标回波航迹相关技术,设计了一种将速度拖引欺骗和卷积调制灵巧噪声相结合的新型干扰信号形式,以增强兼具欺骗和噪声压制干扰的灵巧噪声 干扰效果和应对抗干扰措施的能力。仿真实验验证了该干扰信号形式的有效性。     

基于频域对消的噪声调幅干扰抑制算法

为了有效抑制噪声调幅干扰,该文通过对数变换,由信号虚部准确估计干扰信号载频和初始相位,再对干扰信号进行解调,利用频域对消方法抑制干扰信号分量。仿真实验显示算法具有较好的干扰抑制效果。     

OFDM-MIMO雷达体制的多径抑制性能分析

本文针对多径环境下对低空动目标的检测问题,提出了基于正交频分多路复用-多输入多输出(OFDM-MIMO)雷达体制的多径抑制方法。由于多径回波之间的相位差是随机的,向量叠加后导致接收回波时强时弱,使得检测性能急剧下降,OFDM通过同时携带不同频率的载波能够带来频率分集,同时MIMO通过阵元的分布能够带来空间分集,且不同的路径回波具有不同的多普勒频移,因此频率分集和空间分集技术可以降低多径信号对消的概率,有效地抑制镜面反射多径干扰。本文在广义多元变量分析的框架下建立了参数化的测量模型,并且采用广义似然比检测方法对目标进行了检测。仿真结果验证了采用OFDM-MIMO雷达体制能够带来目标检测性能的提高。      

基于通用仪器的DRFM 雷达目标模拟器实现

在雷达测试系统中,需要模拟目标回波;同时,为了测试雷达的抗干扰特性,还需要产生欺骗干扰的信号。数字射频 存储(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)由于可以高保真地存储和复制采样信号,测试系统不仅能产生多个假目标, 还能产生距离拖引干扰和速度拖引干扰,是现代雷达目标测试的首选方式。文中基于通用的矢量信号源SMW200 A和实时频谱仪FSW构建的DRFM雷达目标模拟器,实现了雷达多目标实时模拟和干扰模拟,模拟器工作频率覆盖10 kHz ~40 GHz,能够实现雷达多辐射源的信号产生、多目标回波特性、欺骗干扰、噪声干扰、多种环境杂波、合成孔径雷达面目标模拟等。基于通用仪器构建的DRFM 模拟器实现了雷达目标模拟器的通用化和标准化,适合各种雷达系统的测试需求。     

基于干扰重构和分数阶滤波的频谱弥散干扰抑制

频谱弥散(Smeared Spectrum,SMSP)干扰是一种针对脉冲压缩雷达的密集假目标干扰,兼具压制和欺骗干扰效果.为了有效抑制SMSP干扰,根据SMSP干扰参数与雷达发射信号参数的关系,提出了基于干扰重构对消和分数阶滤波的干扰抑制方法.首先利用分数阶傅里叶变换对SMSP干扰调频率进行精估计得到SMSP干扰子脉冲个数和脉宽,然后构造特殊匹配滤波器估计SMSP干扰的时延,接着采用匹配傅里叶变换估计SMSP干扰的幅度和初始相位,最后在参数估计的基础上重构SMSP干扰并对消.仿真结果表明,干扰重构对消达到29 dB以上信干比增益,在此基础上分数阶滤波能进一步提高信干噪比增益.     

频分MIMO雷达波形捷变抗自卫式假目标干扰

针对频分MIMO雷达在自卫式欺骗干扰情况下,空域自适应波束形成算法无法有效抑制干扰的问题,提出了一种基于波形捷变的时域自卫式假目标干扰抑制方法。首先阐述了支援式主瓣假目标干扰抑制机理,指出其抗自卫式干扰的局限性;然后分析了波形捷变抗自卫式干扰的基本原理;最后对频分MIMO雷达在不同周期发射的正交信号波形进行了设计,使干扰在经过匹配滤波时因失配而得到抑制。理论和仿真均表明通过对雷达不同周期的载频设计,频分MIMO雷达可以有效抗自卫式假目标干扰。     

基于运动模型匹配的抗距离欺骗干扰方法

分析比较了常用的对欺骗干扰的识别方法以及对抗方法。对其局限性提出了一种基于回波脉冲展宽系数特性的距离欺骗干扰判决方法和一种基于运动模型匹配的抗距离欺骗干扰方法。最后将上述方法实现于某型雷达抗干扰模拟验证系统中,通过实测数据及实验记录结果证明了该方法的有效性。