基于特征值斜投影的主瓣干扰抑制方法

主瓣干扰将导致传统自适应波束形成算法的主瓣畸变、峰值偏移、旁瓣电平抬升,致使相控阵系统抗干扰性能严重恶化.另外,当接收快拍中存在目标信号时,会导致自适应波束形成在目标信号方向生成零陷,降低接收目标信号增益.针对这些问题,本文提出一种基于特征值斜投影的主瓣干扰抑制方法.首先通过构建特征值斜投影预处理矩阵滤除主瓣干扰,然后...     

基于射频隐身的雷达发射波束形成方法

为进一步提高雷达的射频隐身性能,提出了基于射频隐身的宽带发射波束形成方法。首先根据目标距离和目标雷达横截面积设计了主瓣方向的功率大小,确定了工作的阵元数。然后考虑截获接收机位置信息的角度误差,建立宽带信号频域模型,利用旋转信号子空间方法对宽带信号进行聚焦并计算信号的自相关矩阵。最后利用约束最小方差准则产生权向量,完成了发射波束的零陷设计。仿真结果表明,提出的发射波束形成方法与零陷设计前的方法相比,具有较低的截获概率和较好的射频隐身性能。     

交叉眼干扰数学建模

对单脉冲跟踪雷达在交叉眼干扰环境下所接收信号模型及所测目标视角进行了较严格的数学分析和初步仿真计算.结果表明:1)单脉冲跟踪雷达所接收信号中的干扰信号分量与目标回波信号分量间存在多普勒频差,多普勒频差随雷达与目标间距离的减少而增大;2)当目标回波信号功率相对于单个干扰信号的功率不是足够小时,目标回波信号可能导致诱偏方向失控;3)尽管当两干扰信号功率完全相等,相位正好相反时,交叉眼干扰对单脉冲跟踪雷达的诱偏能力最强,但如此设置干扰参数并不能达到预期干扰效果.     

对空时自适应处理雷达的投散射式伪杂波干扰方法信号特性分析

针对宽带噪声干扰在空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）雷达功率凝聚工作模式下无法有效掩护被保护目标方位信息的问题,提出了一种投散射式伪杂波干扰方法,分析了干扰信号在雷达接收端的空时特性.该方法通过向地面特定区域投射经过调制转发的雷达信号产生类杂波干扰信号.该信号多普勒频率与方位耦合、具有空间连续性与时间连续性,空时功率频谱轨迹可控.推导了干扰信号空时矢量模型,从雷达接收机的角度分析了干扰给目标检测带来的影响;在研究干扰信号多普勒轨迹分布特性与等值多普勒曲线分布特性的基础上,提出了干扰空时协方差矩阵特征值数目估计方法.仿真结果表明,该方法产生的干扰空时功率谱呈背脊线分布,使STAP处理器出现多个凹口,有效保护了目标信息.     

一种多域复合调制的雷达灵巧干扰新方法

为满足复杂电磁环境下雷达抗干扰训练需求,针对线性调频脉冲压缩雷达信号,设计了一种基于多域复合调制的雷达灵巧干扰新方法。这种方法通过对接收雷达信号在时域上的噪声卷积、频域上的固定偏移和功率域上的增益控制形成干扰,可使目标回波经匹配滤波处理后产生延迟时间超前于真实目标的显著假目标和一定距离范围内的压制噪声,仿真结果表明这种干扰能够达到"隐真示假"的灵巧干扰效果,对雷达干扰设备的理论研究和装备研制具有积极的作用。     

相控阵雷达受孔径渡越时间影响的研究

在线性调频信号的基础上分析了相控阵雷达工作时孔径渡越时间对其的影响。在时域和频域进行分析,结果表明孔径渡越时间会引起波束偏移和接收信号带内功率降低。根据对波束指向的要求,提出了孔径渡越时间对相对带宽的限制。通过对回波频谱的分析,提出孔径渡越时间会引起频带边缘功率衰减和脉冲压缩后主瓣展宽。根据对功率衰减的要求提出了对雷达带宽的具体约束条件。仿真结果表明,宽带相控阵雷达工作时需要更加严格的约束。     

有效的宽带宽角发射干扰置零新方法

相控阵雷达采用宽带技术是雷达发展的必然趋势。而抗宽带干扰技术是宽带相控阵雷达必须解决的问题,该文针对发射信号为线性调频信号,提出了一种宽带宽角发射波束形成新方法。该算法在已精确估计出信号和干扰方向的前提下,把窄带权和宽带权相结合形成最优权。该方法能在保证距离高分辨特性的前提下,在干扰方向形成较宽凹口,文中给出了实现框图并仿真证实了该方法的有效性。     

干扰条件下MIMO雷达收发联合方向图优化设计

针对干扰条件下MIMO雷达面临的信号截获以及干扰源快速移动等问题,对雷达收发方向图进行优化设计。在发射端利用最小积分旁瓣准则对发射波束矩阵进行优化,将发射信号能量集中到目标空域,降低旁瓣并在干扰方向形成发射零陷;在接收端利用广义对角加载方法优化接收方向图,在提高信号接收稳健性的同时展宽零陷。通过对MIMO雷达收发方向图进行联合优化设计,解决了信号被截获及快速移动的有源干扰等问题,从收发两端共同提高雷达整体性能。通过实验仿真对比分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

一种频控阵鉴别距离欺骗目标方法的优化

针对一种雷达使用频控阵模式发射信号、相控阵模式接收信号的距离欺骗目标鉴别方法存在的不足,使用了一种干扰置零方法,使频控阵发射波束主瓣对准需鉴别目标位置处时其他待鉴别目标位于频控阵发射方向图的零陷上,避免了待鉴别目标若位于频控阵发射方向图较高旁瓣上时仍能使雷达收到其反射信号从而形成干扰的问题。针对常规频控阵方向图存在的距离?角度耦合问题,使用遗传算法对方向图进行优化,得到了具有更高分辨率的点状波束。将点状波束和干扰置零方法应用于距离假目标鉴别。计算机仿真结果表明本文的方法具有良好的假目标鉴别效果。     

一种子阵级波束形成抗干扰方法

自适应波束形成技术是相控阵雷达抗干扰的一种重要手段,目前提出的许多有效方法都是基于阵元级线阵自适应波束形成方法,而实际的相控阵雷达系统多采用阵面结构.结合线性约束最小方差(LCMV)算法,研究了一种子阵级波束合成抗干扰方法.在目标方位接收功率不变的条件下,最大限度抑制干扰方向信号接收.     

一种宽带相控阵雷达合成高分辨率波形方法

宽带线性调频信号在宽带相控阵雷达宽角扫描应用时,由于天线孔径渡越时间的影响会出现目标距离像的散焦,一种有效的方法是采用少数几个带宽较窄的线性调频信号合成带宽,以满足系统大瞬时带宽的需要。本文先提出了利用少数几个线性调频信号Stretch处理后的信号合成带宽的原理,并针对目标高速运动情况的合成带宽处理方法进行了分析,提出了联合估计目标速度与子脉冲合成带宽的方法。计算机仿真实验表明本文对少数线性调频信号Stretch处理后回波合成带宽是有效的。     

宽带相控阵雷达数字波束形成及干扰置零方法

宽带相控阵波束形成通常使用模拟延时线,但量化误差及硬件的高代价阻碍了它的应用。该文在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出一种宽带子阵数字波束形成方法。该方法首先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间加权实现宽带子阵数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现。此外,宽带干扰的存在会严重影响一维距离像的性能,为了抑制宽带强干扰信号,在上述数字波束形成的基础上,提出了一种宽带干扰置零方法。该方法在强宽带干扰功率的情况下仍可很好地工作。最后,对测距误差和子阵栅瓣的影响进行分析并仿真证实了该方法的有效性。     

稳健的宽带恒定束宽波束形成算法

针对运动目标入射及存在信号波达方向(DOA)估计误差时传统波束形成器性能下降的问题,提出一种稳健的宽带恒定束宽波束形成算法。该算法首先在目标入射角可能存在的范围内选取离散点,设定相应的期望及零陷响应,再结合空间响应变化(SRV)约束,将算法在信号带宽内不同频点的阵列响应约束简化为对某一参考频点的约束,并约束权矢量模值以抑制随机噪声,最后分别利用内点法和拉格朗日乘子法求解最优权矢量,实现稳健的宽带恒定束宽波束形成。实验结果表明该算法可以有效实现对运动目标的空域滤波,具有良好的恒定束宽特性及较高的阵列输出性能。      

认知频控阵雷达对随队假目标的动态零陷形成研究

电子战环境中,随队支援式假目标可在雷达照射主瓣内做非线性运动,这对基于相控阵体制的雷达实时地将波束零点对准假目标位置造成了困难。针对这一问题,提出一种基于频控阵雷达的动态零陷形成技术,系统通过从环境中提取干扰假目标距离信息,之后结合认知技术利用扩展卡尔曼滤波器获得假目标运动的外推轨迹,并将预测信息通过反馈回传至雷达发射模块,通过频控阵距离维波束形成技术调整发射权矢量使得波束零点指向干扰源预测位置。仿真结果表明:所提方法可以有效地实施对主瓣内运动的欺骗式假目标动态零陷,相比于不基于预测信息的波束形成技术具有显著的性能优势,为频控阵雷达抗主瓣欺骗式干扰提供了技术支持,在阵列信号处理方面具有一定的理论和实际意义。      

基于子阵近场零陷权的联合波达方向估计方法

针对海底长线阵在近场辐射声干扰及空间水平非均匀噪声下的远距离估计目标波达方向 (DoA)问题,该文提出一种基于长线阵分子阵近场零陷权的联合目标方位估计方法。该方法将长线阵分解为多个高重叠子阵,对各个子阵利用零陷抑制技术去除近场强干扰对目标探测的影响,再利用各子阵对远距离目标方位估计结果差异性小、非目标所在频率即噪声对应空间谱最大值随机的特点,空间频率方差加权综合各子阵的目标方位估计结果,从而抑制空间非均匀噪声,实现对远距离目标的探测。仿真结果表明,与长线阵常规波束形成、长线阵近场零陷常规波束形成、长线阵近场零陷传统多重信号分类方法相比,该文方法能够有效降低空间谱背景级60 dB以上,输出信噪比提高15 dB以上,具有较强的提高信噪比能力及较高的空间分辨力,因此具有较好的工程应用价值。     

基于拉伸处理的宽带频域接收波束形成方法

为了抑制宽带干扰信号,提出了一种基于频域的宽带接收波束形成方法。该方法针对线性调频信号,在对接收信号做拉伸处理和窄带滤波之后,进行傅立叶变换划分为许多窄带,然后对不同频带的信号按窄带方法（例如采样矩阵求逆法）接收波束形成。与传统的频域方法相比,大大降低了数据率和计算量,易于工程实现;与拉伸处理波束形成方法相比,该方法能有效抑制宽带干扰,阵列输出信号干扰噪声比高。最后计算机仿真证实了新方法的有效性。     

数字相控阵雷达步进频合成宽带宽角扫描研究

数字相控阵雷达宽带宽角扫描存在波束指向偏差和孔径渡越问题,导致信噪比降低,脉压主瓣展宽,距离分辨率下降.频率步进信号在各脉冲周期内都是窄带信号,是常用的合成宽带信号,可以在获得距离高分辨率的同时降低对雷达瞬时带度的要求,从而降低了对雷达系统的要求.将步进频合成宽带技术应用到数字相控阵雷达,采用子脉冲移频移相方法可以消除波束指向偏差和孔径渡越影响,实现数字相控阵雷达宽带宽角扫描.并通过仿真计算,给出一些对工程实现有用的结论.     

基于空时处理的稳健自适应波束形成算法

在自适应天线阵抗干扰的一些应用环境中,往往需要自适应天线方向图在对准干扰的位置形成宽零陷从而增强算法的稳健性。该文从宽带信号模型出发,通过对扰动干扰方向上空时二维导向矢量的分析,修正了权值训练期间得到的宽带干扰协方差矩阵,推导出一种针对宽带信号的基于空时处理结构的宽零陷波束形成算法,该方法有效地实现宽带干扰的零陷加宽,提高了宽带波束形成算法的稳健性。     

TDL结构下改进的SRV宽带抗干扰算法

针对导航信号宽带抗干扰问题，传统的宽带抗干扰技术通常将宽带阵列信号处理成若干个窄带信号，但是宽带抗干扰技术却不能简单的处理为多个窄带抗干扰技术。本文提出了一种基于抽头延迟线（TDL）结构的改进空间响应偏差（SRV）因子的线性约束最小方差（LCMV）算法，此算法在空时联合处理宽带阵列信号的基础上，通过增加SRV约束改善阵列响应的频率不变性，并结合线性约束最小方差的准则，通过Frost梯度算法求取权值，对干扰信号进行抑制。仿真结果表明本文算法能够在干扰方向产生较深的零陷，并保留有用信号，稳健性好，输出信噪比较小，且收敛速度快，与传统的宽带抗干扰算法相比较具有明显的优越性。