多站雷达主瓣干扰抑制方法研究

主瓣压制式干扰是现代电子战中雷达所面临的重要干扰样式。在多站雷达系统下,由于干扰机宽波束的特点,各接收站接收到干扰信号是高度相关的,而目标在各探测方向上的散射特性不同,在各接收站中的回波信号是相互独立的。根据这一空间散射特性的差异,该文提出一种基于幅度比特征的多站雷达主瓣干扰抑制方法。在各接收站进行时间对齐后,对各时刻点的回波信号计算幅度比,将时域信号转化到幅度比特征域,在该特征域中,干扰的相关性导致其在背景中被“平滑”,目标回波的独立性使目标“凸显”。最后,在幅度比特征域设定固定门限,对目标进行恒虚警检测。仿真实验验证了该方法能够有效地抑制主瓣压制式干扰,并可改善主瓣干扰条件下的目标检测性能。     

互相关干扰下的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法

MIMO雷达各阵元发射波形之间一般不完全正交,用传统脉冲压缩方法处理会导致较高距离旁瓣电平,进而影响检测性能.在建立单站MIMO雷达回波模型的基础上,以最大化系统输出信号与干扰噪声比为准则,提出了一种基于迭代思想的MIMO雷达自适应脉冲压缩方法.该方法利用对目标距离像信息的多次估计值,自适应地对距离旁瓣、互相关干扰和噪声进行抑制.仿真实验表明,针对发射多相编码信号的MIMO雷达,该算法可以显著降低距离旁瓣,且在目标运动和多目标情况下也优于传统处理方法.     

LFMCW雷达强散射干扰特性及微弱目标探测方法

利用线性调频连续波(LFMCW)雷达进行目标探测时,强散射干扰源的频谱副瓣和其寄生噪声会导致回波信号杂噪基底升高,严重影响微弱目标的检测性能.为此,基于LFMCW雷达体制,建立了强散射干扰源下的回波信号模型,对干扰特性进行了理论研究与实测数据分析,提出了一种基于多帧相参积累与超低副瓣窗联合的处理方法,对强散射源产生的条带干扰进行抑制.实验结果表明,该方法可显著提高信杂噪比,大幅提升微弱目标的检测能力.     

雷达抗欺骗式干扰信号特征提取方法

欺骗式干扰由于与雷达回波特征相近,对军用雷达造成严重威胁,迫切需要研究雷达抗欺骗式干扰新方法。为了分析提取欺骗式干扰和目标回波信号之间的不同特征,从而实现雷达抗欺骗式干扰,该文通过对欺骗式干扰和目标回波数学模型进行分析和仿真,比较了欺骗式干扰和目标回波在幅度起伏、高阶累积量和双谱特征方面的不同特征;并提出了特征提取方法,定义3组特征因子,构建了抗欺骗式干扰特征参数集。通过仿真和外场试验的数据对部分特征进行了验证。     

线性预测盲源提取算法应用于阵列雷达的分析

通过深入分析阵列雷达的杂波/干扰抑制问题,提出应用基于线性预测的有噪盲源提取算法来提取阵列雷达的回波信号,实现杂波/干扰的同时抑制,最终提高阵列雷达的目标探测能力。在建立逼真的阵列雷达接收信号模型的基础上,通过仿真分析了该算法提取阵列雷达回波的能力和改善阵列雷达的目标探测能力。结果表明,该算法提取雷达回波信号的效果理想,平均相关系数大于0.93;当运动目标的归一化多谱勒频率大于±0.1 Hz时,阵列雷达的检测概率接近1,验证了该算法的可行性和有效性。     

OFDM-MIMO相控阵雷达带宽合成方法研究

OFDM-MIMO相控阵雷达采用的发射信号具有频率分集特性,通过带宽合成方法可将发射的窄带信号获得的回波合成为大的带宽信号,能显著提高雷达的距离分辨力.基于所建立的OFDM-MIMO相控阵雷达回波模型,分别讨论了时域和频域带宽合成处理方法,推导出了其所需要的相位补偿因子的理论表达式,并通过仿真实验对提出方法的有效性进行了验证.     

基于模糊函数和粒子群优化的认知天波雷达波形设计

为减少海杂波对舰船目标遮蔽的影响、提升天波超视距雷达(OTHR)的探测性能,提出了一种基于模糊函数和粒子群优化的认知天波超视距雷达(CSWOTHR)发射波形设计方法.首先基于CSWOTHR闭环自适应工作原理,分析了CSWOTHR发射信号参数对舰船目标检测的影响;然后构建回波信号信杂比(SCR)与发射波形和杂波之间的数学关系,并以最大SCR作为目标函数,利用粒子群优化(PSO)算法估计线性调频连续波(LFMCW)信号的各项参数;最后给出了CSWOTHR发射波形设计流程.仿真结果表明,在中等海况海杂波背景下,采用该发射波形设计方法的CSWOTHR大中型舰船目标回波信号质量得到了提升,系统检测性能明显提高.     

对动目标检测雷达的正弦波调频干扰

提出一种针对动目标检测和成像雷达的正弦调频干扰产生模型,将接收到的雷达发射信号进行正弦波频率调制,再与假的动目标模板信号进行卷积后转发．假目标回波附加的正弦频率调制使得两个通道间信号的差异增大,相关性降低．当动目标回波功率与干扰功率比在区间［-16dB,-12dB］时,检测到的动目标方位向坐标和距离维速度估计出现较大误差,形成欺骗干扰．当动目标回波功率与干扰功率比小于-16dB时,大功率干扰信号的存在抬高了恒虚警检测门限,降低了检测概率,出现遮盖性干扰．仿真试验证明该方法干扰效果明显,且简单易实现．     

天波超视距雷达瞬态干扰抑制方法

瞬态干扰是影响天波超视距雷达检测性能的主要因素之一,因此必须对瞬态干扰进行抑制.提出了一种改进复经验模式分解方法以抑制天波超视距雷达中的瞬态干扰.该方法利用小波包分解将回波信号先分解成一系列窄带信号,再对每一个窄带信号进行复经验模式分解,然后对各个固有模态函数进行归一化相关性筛选处理,最后对剩余信号进行瞬态干扰检测和剔除.该方法的主要优点是无须杂波抑制和数据预测重构.实测数据处理结果表明该方法能有效地检测和抑制瞬态干扰.     

雷达通信一体化共享信号技术研究

雷达通信一体化是多功能综合射频系统的一个重要的研究方向,基于信号共享的雷达通信一体化系统因其一体化程度最高而备受关注.针对雷达通信一体化信号设计中存在的不兼容和互干扰问题,对基于频分多载波Chirp技术、正交频分复用技术(OFDM)和扩频技术的雷达通信信号共享的可行性和方案进行了研究,并对共享信号雷达目标回波检测方法、共享信号数据调制解调方法以及雷达通信一体化系统性能等方面的基础性问题进行了初步分析.     

双基地声呐发射声屏蔽技术

基线附近区域为双基地声呐的探测盲区,当目标位于基线区域时,目标回波与强直达波干扰同时同向到达,基于空域滤波等的传统直达波抑制方法失效。为实现双基地声呐对盲区内目标的探测,提出了一种适用于多发射阵元系统的发射声屏蔽技术。发射声屏蔽技术利用目标回波与直达波相异的多途信道结构特性,自动屏蔽在接收站位置处的直达波而不影响目标回波,且不需接收站进行任何后续处理。在已知回波信道信息时,发射声屏蔽技术可进一步实现对回波信号的聚焦,提高信干比。仿真结果表明,在不同信道条件下发射声屏蔽均能有效抑制直达波干扰。利用发射声屏蔽技术,双基地声呐能够实现对基线区内目标的检测。     

复杂探测背景下的LFMCW雷达动目标二维检测方法

为了提高线性调频连续波雷达在复杂探测背景下的动目标检测能力,分析了线性调频连续波雷达回波信号的一维和二维频谱特点,提出了一种基于二维信号变换的动目标检测处理方法.该方法对雷达回波信号进行距离-速度二维变换,将变换结果作为二维恒虚警检测器的输入参考单元来检测淹没在一维距离谱中的运动目标,降低了复杂探测背景对动目标检测的影响,并在目标检测后利用二维变换信息提取了目标距离、速度和方位角度,测量了目标运动轨迹.     

飞机目标及箔条干扰回波仿真

目标及箔条回波信号的仿真是检验箔条干扰性能的一种有效方法.本文针对箔条无源干扰技术,在箔条质心式干扰原理的基础上,建立了箔条干扰回波及飞机目标回波的数学模型,并对飞机目标及箔条干扰的回波进行了仿真,仿真结果表明箔条干扰使目标回波信号完全淹没在箔条杂波中难以检测,具有良好的干扰效果.     

箔条干扰下的一种雷达目标小波识别方法

研究了雷达目标受到箔条干扰时，雷达目标信号和箔条干扰信号的特点及其在小波变换不同尺度上的不同表现形态、目前信号的任一小波系数与其周围以及父代的小波系数之间存在着较强的相关性，而箔条干扰信号的小波系数与其周围以及父代小波系数之间的相关性较弱．在灰色理论、小波变换和相关算法的基础上，提出了箔条干扰的一种新的识别方法和在箔条干扰背景下一种新的雷达目标识别方法．利用灰色关联度可以进行箔条回波检测，对雷达回波信号进行Mallat快速分解，计算相邻尺度上小波系数之间的相关系数，根据相关系数大小，对小波系数进行门限处理，然后由Mallat重构算法重构信号，得到目标信号，由此进行雷达目标检测、仿真结果表明，这两种方法能够有效检测箔条干扰和在箔条干扰下的雷达目标。     

针对杂波抑制的超宽带MIMO雷达自适应波形设计

为有效提高复杂环境下的杂波抑制能力,本文提出了一种基于仅发射分集分布式超宽带MIMO雷达体制下的波形自适应优化方法。该方法通过波束形成技术将兴趣目标与杂波目标分离,并通过计算不同目标间互信息值的大小,对下一时刻的发射波形进行优选;最后根据测得目标频域参数信息对发射信号能量进行优化分配。理论分析和仿真结果表明:在多杂波目标干扰的复杂环境下,本文方法可以获取更多的检测目标信息量,进而提高目标的检测性能。     

地质雷达信号分析的双正交小波预测反褶积法

为了降低电磁波衰减、噪声干扰等因素对地质雷达检测效果的影响,提出一种双正交小波预测反褶积法（PDBW法）。在PDBW法中,针对地质雷达检测信号选取具有最小重构误差的双正交小波基,运用该小波基将地质雷达检测信号分解成不同频段的时域子信号,对各频段的时域子信号进行预测反褶积等滤波处理,再对处理后的子信号进行重构变换,得到PDBW法的处理结果。将PDBW法用于实验检测信号处理,并将处理结果与预测反褶积法的处理结果进行比较,结果表明：PDBW法能有效压制多次回波干扰,准确识别深部信号,显著提高深部信号信噪比,从而进一步改善地质雷达探测分辨率和图像分析的准确性。     

基于DRFM的雷达超前干扰技术

针对雷达接收机采用脉冲前沿抗干扰技术侦察目标的问题,提出了一种基于数字射频存储器(DRFM)的雷达超前干扰方法.利用高速ADC对雷达信号进行采样并转换为数字比特流,通过FPGA设计重频跟踪器,实现对雷达射频信号的跟踪预测,并完成对雷达信号的无失真存储和延时叠加处理,最终调制出与雷达信号具有相干性的超前干扰信号.结果表明,干扰信号超前于目标回波信号,并且具有欺骗与压制两种干扰效果,试验结果达到了预期效果.     

一种基于射频对消的连续波雷达收发前端设计

为解决发射信号的泄漏影响回波信号的接收问题,给出了一种基于射频对消技术的双频连续波雷达收发前端设计方法.该设计采用锁相技术实现一路X波段双频(10.2 GHz和10.22 GHz)连续波发射信号的产生,并通过四路接收通道实现双频连续波回波信号的接收,输出16路模拟中频信号.完成对发射通道、接收通道、中频滤波器和双频射频对消电路的设计及系统电路的优化,给出了对收发前端的测试.测试结果表明,利用双频连续波射频对消技术抑制雷达发射信号泄漏的效果明显,其技术指标均满足该雷达的设计要求.     

利用调频率匹配的DRFM欺骗干扰检测方法

针对转发式线性调频(LFM)有源欺骗干扰的检测问题,提出了基于干扰信号谐波分量调频率匹配的检测方法．数字射频存储器存在谐波效应特性,该方法通过分析干扰信号的频谱特征规律,建立谐波分量调频率参数库．在雷达距离门内同时存在目标回波和干扰信号的情形下,利用分数阶傅里叶变换检测雷达回波中LFM信号分量并估计其调频率,通过与参数库进行匹配分析,实现干扰信号的检测．仿真结果验证了该方法的有效性．     

利用空间散射特性差异进行有源假目标鉴别

针对欺骗式假目标干扰,单站雷达的对抗能力有限,而组网雷达数据级信息损失率较高,导致数据级融合抗假目标干扰方法未能充分发挥其抗干扰能力.由于真实目标的雷达截面积随视角随机起伏,在长基线条件下真实目标回波具有各向异性,而有源假目标信号具有各向同性.利用此差异,提出基于目标空间散射特性的组网雷达有源假目标鉴别方法,通过对目标的慢时间复包络序列进行相关性检验,以鉴别假目标.仿真结果表明该方法可在保证较高真实目标的鉴别概率的情况下,实现对有源假目标的鉴别.