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．     

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．     

机载前向阵雷达近程杂波频移补偿

基于机载前向阵雷达在近距离地面目标检测时,杂波在距离上将呈现严重的非平稳性,提出了一种向量相似度准则,从杂波样本数据中计算补偿量的多普勒频移补偿方法。利用该方法对不同距离的杂波数据进行相应的频移变换预处理后,能有效改善近程地杂波的非平稳性。该算法在脉冲域和多普勒域中等效,适合并行运算,具有实现简单的优点。仿真结果表明经此方法预处理后的空时自适应滤波,能显著提高系统的性能改善因子。     

基于子空间稀疏恢复的机载MIMO雷达STAP方法

针对多输入多输出(MIMO)空时自适应处理(STAP)技术在非均匀杂波环境下性能严重下降问题,提出了一种基于稀疏恢复的子空间正交投影STAP方法.该方法首先根据载机惯导参数等先验知识给出杂波谱大致所在区域范围,然后利用少量观测样本在过完备字典中筛选出相关原子来张成完备杂波子空间,最后基于正交投影技术得到空时自适应权值.仿真实验验证了所提方法对机载MIMO雷达杂波抑制的有效性.     

宽波束双基地高频雷达海杂波谱特性研究

双基地角在杂波单元内的连续变化导致宽波束双基地高频雷达的海杂波谱不同于窄波束.为了揭示这种差异,在G ill和W alsh窄波束双基地海面雷达散射截面积(RCS)基础上,提出了宽波束双基地海面RCS模型;结合高频地波雷达方程,得到宽波束双基地海杂波功率谱密度模型,通过仿真计算得到海杂波谱的具体形态.理论分析和仿真结果表明,在发射机附近以及基线附近的雷达探测区域,宽波束海杂波谱具有明显的展宽效应.     

贝塞尔级数展开的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

提出了基于级数展开的杂波谱补偿方法,首先采用贝塞尔函数对每个距离环实现方位和俯仰角的分离;接着将训练单元的俯仰矢量向待检单元进行投影,得到一个变换矩阵.再使用变换矩阵对给定的多普勒门的数据进行处理,减轻杂波谱对距离的依赖性;最后,从变换后的数据中估计杂波协方差矩阵,再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,该方法能有效改善杂波的非平稳性,提高了系统抑制杂波的性能.     

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。     

一种稳健的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

针对空间角频移前视阵杂波谱补偿方法将参考距离单元的杂波谱旁瓣抬高,导致旁瓣区动目标检测性能下降的缺点,提出了一种改进的空间角频移方法．先对各个距离单元回波进行多普勒频率补偿,然后再进行空间角频移．仿真实验结果表明,本方法在旁瓣区比空间角频移方法有3~5dB的性能改善,并且在雷达回波存在误差的情况下仍然能够保持好的性能．     

机载预警雷达不同重复频率对天线旁瓣电平的要求

机载预警雷达必须具有从旁瓣杂波中发现目标的能力,因此,天线旁瓣电平的高低直接影响到雷达的检测距离。对于不同的重复频率,与目标相对抗的杂波距离是不同的,因而对天线旁瓣电平的要求也不一样。本文先讨论了杂波电平与雷达检测距离的关系,然后根据旁瓣杂波谱的特点分别研究了旁瓣电平对3种脉冲重复频率检测性能的影响;在此基础上提出了对天线旁瓣电平的要求,并举例给出了一些数值结果和曲线。     

一种直接回波数据域雷达自适应通道均衡方法

在实际的机载多通道地面运动目标检测(GMTI)系统中,通道失配误差的存在降低了地杂波的抑制性能,进而影响了弱运动目标的检测．为了补偿通道间的失配误差,提出了一种基于地杂波数据的通道均衡方法．该方法根据机载多通道雷达地杂波信号的特性,利用维纳滤波技术估计并补偿了该失配误差,不需要改装现有的雷达设备．其次分析了在有限样本下该方法的性能与地杂波信号相关系数的关系,并利用实测数据实验验证了该方法的有效性．     

一种新的无人机载雷达非均匀杂波抑制方法

无人机载雷达可以对感兴趣的重点区域和目标进行持续跟踪,在军用和民用领域都有广泛应用前景.然而载机平台的运动会带来地杂波谱的展宽,致使潜在的低速微弱目标淹没在强地杂波中.为了解决无人机机载雷达非均匀环境下的地面杂波抑制问题,提出一种基于恒虚警样本选择策略的非均匀下视杂波抑制方法.通过距离分块策略解决距离空变带来的非均匀样本的差异,通过低门限恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)策略剔除孤立的强杂波散射点和疑似运动目标对训练样本的影响,降低非均匀样本单元对协方差矩阵估计的干扰,从而提高非均匀环境下对杂波的抑制性能.结合一组实测挂飞数据,对比了不同杂波抑制方法对运动目标检测的影响.实测数据验证所提方法有效.     

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。     

机载PD雷达杂波功率谱快速重构方法

分析了机载脉冲多普勒雷达杂波功率谱理论模型,根据杂波生成机理,利用距离折叠和多普勒折叠的效应,提出了一种快速重构多脉冲重复频率下雷达杂波功率谱的方法;利用一个预先计算的基准杂波功率分布图,通过距离域和多普勒域的两次级联重构,完成多重频下杂波功率谱的计算和仿真;分析了载机与雷达参数对功率谱重构的影响,减少了运算量,为功率...     

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．     

相控阵机载PD雷达波形参数系统化设计方法研究

相控阵脉冲多普勒(PD)体制因在强杂波环境下能够有效探测运动目标,在机载雷达中得到了广泛的应用.相控阵机载PD雷达的天线波束宽度随扫描角的变化而变化,同时脉冲重复频率(PRF)的变化会影响雷达的杂波分布特性.鉴于波形参数优化设计是相控阵机载PD雷达研制过程中需要考虑的重要因素之一,首先深入分析了相控阵机载PD雷达各参数间的制约关系;然后对波形参数设计,给出了合理的波形参数选取准则;最后以X波段相控阵机载PD雷达波形参数设计为例,验证了所提系统化设计方法的有效性和可行性.     

星载双基地雷达空时二维杂波建模和特性分析

建立了星载双基地雷达杂波模型,考虑了卫星椭圆轨道、地球表面弯曲、地球自转、距离模糊以及收发几何配置等因素对杂波的影响．基于该模型对星载双基地雷达杂波的空时二维特性及其对空时二维自适应处理(STAP)性能的影响进行了仿真分析,结果表明,星载双基地雷达的杂波分布具有空变性和时变性; 这些特性以及距离模糊都会导致系统抑制杂波性能的下降．另外,当接收阵列阵元都放置在一颗卫星上时,由于接收阵列的低空间分辨率导致难以检测低速目标,仿真结果表明,将接收阵列空间超稀疏分布(分布式小卫星)可以很好的解决这一问题．     

一种新的宽带目标识别雷达杂波抑制方法

宽带雷达相邻回波间会出现越距离单元走动现象,传统杂波抑制方法不适用．针对这一情况,提出一种在频率域-多普勒域宽带雷达杂波抑制方法．在目标速度未知时,采用改进的Hough变换将目标信息提取出来,等同于完成对杂波的抑制过程; 如果有目标速度的先验信息,则可以先进行运动补偿,然后提取目标信息,上述两种提取目标信息的途径避免了虑除杂波过程中对目标信号能量的损失．计算机仿真结果表明,该方法在输入信杂比为-10dB(速度未知)或-15dB(速度已知)的情况下仍可保持较高的识别性能,并且在输入信噪比为-5dB时,算法依然保持稳定的性能,对噪声有较好的稳健性．     

机载相控阵雷达杂波谱

介绍机载相控阵雷达所面临的复杂地杂波谱，分侧面阵和前／后向阵两种情况对地杂波谱进行说明，并在此基础上介绍空时二维自适应最佳滤波。     

机载稀疏阵天线空时杂波谱的深入研究

针对机载稀疏阵列天线雷达的空时杂波谱特性进行了研究,发现不同的稀疏方法和时域脉冲数都对杂波协方差矩阵的秩以及杂波谱有影响。提出在稀疏后的阵列中如果在任意两个阵元间所含的半波长的个数小于等于时域脉冲的个数,且同时保持总的阵列孔径不变,那么无论稀疏后阵列中还剩余多少个有效阵元,杂波协方差矩阵的秩都保持不变。用数值仿真对多种稀疏方法下的阵列空时杂波谱进行了分析,数值结果与所提理论相一致。