固定坐标系机载双基地雷达杂波建模与特性分析

机载双基地雷达体制下杂波的空时分布特性严重依赖双基雷达构型.针对机载双基地雷达体制,为解决载机间存在相对运动导致雷达配置场景处于时变状态的问题,论文首先构建了地面固定坐标系;然后利用坐标变换法,推导得到了双基距离和单元的解析表达式和杂波回波表达式,建立了一个时不变固定坐标系中的杂波数学模型;最后着重针对机载双基地雷达体制下杂波的空时分布特性和双基雷达构型对杂波分布的影响进行了理论分析和仿真研究,验证了该杂波模型的正确性.仿真结果表明:载机在航向一致、航向平行、航向垂直和航向相交四种不同飞行配置下,杂波分布差异较大;双基距离和越小,杂波的角度多普勒迹越分散,多普勒频率随距离变化越快,距离相关性越强;而随双基距离和增大,杂波的角度多普勒迹逐渐接近,杂波特性的距离依赖性相对减弱.固定坐标系机载双基地雷达杂波模型具有不依赖收发平台的特点,有效避免了平台运动引起的重复建模,扩展了杂波模型适用范围,为机载双基地雷达杂波抑制的研究奠定了基础.     

机载双基雷达杂波分析及其距离模糊杂波的抑制

分析了各种机载双基雷达构型的几何关系,采用以方位角和双基距离为变量的杂波建模方法,推导出了在任意双基构型下接收杂波多普勒频率的计算公式．为分析双基杂波特性,提供了有效工具．然后针对具有距离模糊的杂波,提出了对各次模糊距离的主杂波分别做角度多普勒补偿的空时自适应处理(STAP)方法,有效地解决了双基雷达各次距离模糊杂波的抑制问题．     

双基地机载预警雷达杂波抑制方法性能分析

在简要分析双基地机载预警雷达杂波特性的基础上,研究了两种典型空时二维自适应处理方法,即三路多普勒通道联合自适应处理(3C)法与空时二维Capon法运用于双基地机载预警雷达时的杂波抑制性能,并对不同脉冲重复频率下3C法与Capon法对杂波的抑制能力作了比较研究。     

空基双基地雷达地面杂波分辨单元面积计算方法

针对空基双基地雷达杂波仿真中，地面杂波分辨单元面积的计算问题，通过建立空基双基地雷达几何关系，分析了其距离特性，提出了一种宽波束发射、窄波束接收，空间同步方式的空基双基地雷达系统杂波仿真中双基地雷达杂波分辨单元的计算方法。该方法利用双基地雷达距离特性和面积分的方法，推导出了由接收机带宽和波束宽度决定的杂波分辨单元面积的精确解析式。     

高低轨异构双基地SAR改进CS成像算法

针对地球同步轨道卫星发射-低轨道卫星被动接收的异构双基合成孔径雷达系统中,由于收发时延长和接收机速度快导致的“走-停”假设不成立,复杂成像几何下回波信号在距离向和方位向具有严重空变性的问题,提出一种基于二维时域扰动的改进线性调频变标成像算法．首先基于双基观测几何推导出非“走-停”假设下的信号模型;然后通过时域扰动的方法校正回波二维空变性;最后对残余相位进行补偿．仿真实验表明,该算法可实现高低轨双基合成孔径雷达高分辨率宽幅场景的良好聚焦,且具有很好的保相性能．     

天空双基地雷达体制分析及参数设计

鉴于天空双基地雷达在兼顾单基地天基预警雷达的优势的同时能克服其信噪比偏低的缺点,在单基地天基预警雷达的基础上,对天空双基地雷达的几何模型、雷达距离方程及相关概念等方面进行了分析。然后综合考虑信号衰减、接收信噪比以及距离模糊等方面因素,对系统的载频、卫星轨道高度和脉冲重复频率等参数进行了设计。最后进行了仿真验证。理论分析和仿真结果表明：信号信噪比能达到可检测水平,且无距离模糊。     

一种改进的机载双基雷达多普勒频移算法

机载双基雷达由于载机之间的相对运动,造成其杂波分布随距离变化而变化,直接导致杂波协方差矩阵估计不准确,进而使得空时自适应处理技术的杂波抑制和动目标检测性能下降.提出一种杂波非均匀补偿技术,该方法先采用多普勒频移预处理,使得主波束方向上的杂波谱重合,然后通过对多个空间角方向上的归一化多普勒频率进行补偿,使各距离单元的杂波谱保持一致.仿真结果表明该方法能有效改善机载双基雷达的杂波非均匀情况,性能明显优于原有算法.     

双基机载雷达的杂波谱补偿方法

双基机载雷达结构中杂波多普勒频率是随距离和双基结构发生变化的,使杂波谱在距离上呈现严重的非平稳性,导致杂波协方差矩阵估计困难．针对此问题提出一种基于最小二乘的空域导向矢量拟合的杂波谱补偿方法,先将训练单元上的空域导向矢量向待检单元的空域导向矢量投影得到一个变换矩阵,用这个矩阵对训练单元上的数据进行预处理,消除杂波谱的非平稳性,得到足够的统计数据,从而构造新的杂波协方差矩阵,最后利用空时自适应算法对补偿后的数据进行杂波抑制．仿真结果表明该方法能够有效地抑制地杂波的非平稳性,提高雷达杂波抑制的性能．     

一种参数估计的自适应辅助通道方法

在实际应用中,传统辅助通道方法受杂波分布先验信息及系统误差的限制,使辅助通道的选取偏离实际杂波分布．针对这一问题,提出了基于最小二乘参数估计的自适应空时二维辅助通道方法．首先利用单距离回波数据估计杂波分布并采用最小二乘方法估计系统参数,然后自适应选取辅助通道并进行降维空时自适应处理．利用单距离数据进行参数估计具有较高的参数估计精度,适用于任意阵列构型,具有一定的稳健性．     

具有垂直基线的双基机载雷达杂波谱距离依赖性分析

在实际中,双基机载雷达接收发射载机经常不会在同一个高度,会导致在两载机之间产生垂直基线．首先对双基雷达的一般构型进行分析,然后从双基平飞正侧机载雷达的回波多普勒数学表达式上分析了当两载机高度之间存在垂直基线的情况下对杂波多普勒频率的影响．接着对四种典型构型的双基机载雷达进行了计算机仿真建模,分析了垂直基线对双基机载雷达回波的具体影响,发现了适当的垂直基线能够缓解双基机载雷达的杂波距离依赖性,能够提高双基雷达地面动目标检测性能．     

Ambiguity function of the ground-satellite bistatic SAR system

Base on the earth, moon and satellite trajectories, the geometric model of ground-satellite SAR is presented. The ambiguity function of ground- satellites bistatic SAR is defined and the ambiguity function formula is derived. Moreover, we analyzed the ambiguity function of ground-satellite SAR through numerical simulation. The simulation results demonstrate the validity of proposed function. Furthermore, it is the theoretical basis for the subsequent research on the imaging algorithm.     

Range ambiguous clutter suppression for the SAR/GMTI system based on the frequency diverse array

A range ambiguous clutter suppression approach based on frequency diverse array configuration is proposed to handle the range ambiguity of the space borne wide-swath high-resolution synthetic aperture radar ground moving target indication (SAR/GMTI) system with a high pulse repetition frequency. Since echoes from different ambiguous range regions are separable in the transmit spatial frequency domain, a filter bank is employed to extract echoes from each region, and then the transmit beam forming is implemented to suppress the clutter in each range region. Simulation results demonstrate that, by making full use of the limited channels, the proposed method could weaken the influence of heterogeneous clutter in each region and reconstruct moving target signals without range ambiguity, so as to expand the detection region evidently.     

脉冲压缩雷达信号的FDA特性研究

考虑到现有关于频率分集阵列(FDA)的文献中大多只基于窄带条件下的简单脉冲假设,较少有对其他脉冲压缩信号的分析。该文在建立FDA数据模型的基础上,推导了FDA收发共型线阵不同接收信号处理机制对应的负型模糊函数。之后,在全波段相干处理FDA雷达结构的基础上对矩形脉冲、线性调频(LFM)、相干脉冲串以及相位编码信号的模糊函数特性分别展开仿真分析。验证了上述几种典型的脉冲压缩雷达信号对该结构的适应性,为后续基于模糊函数优化的FDA雷达发射波形设计及电抗特性研究奠定了基础。     

Clutter pre-filtered method applied in bistatic airborne radar

In order to solving the problem of ineffective clutter suppression and target detection of space-time adaptive processing(STAP) in bistatic airborne radar, a clutter pre-filtering method applied in the bistatic airborne radar that takes advantage of radar operating parameters, platform velocity and so on is proposed. The velocity error of the airborne platform is also considered. Most of the clutter can be filtered so that the residual clutter can be completely suppressed by the well-developed STAP algorithm. Computer simulation results show that this method is effectively workable to several classical geometric configurations of bistatic airborne radar. The moving target detectability of the following STAP algorithm is also enhanced after this pre-filter.     

一种地面低空雷达应用PD体制的方法设计

针对地面低空雷达应用PD体制的杂波重叠问题，提出了分时分重频的设计方法．该方法无距离模糊，既可以采用足够高PRF方式获得更强的杂波抑制性能，又有效地克服了杂波重叠的不利影响．仿真计算验证了此方法的有效性．