一种基于原子重构的雷达抗主瓣干扰方法

为提升主瓣干扰下雷达作战效能,提出了一种基于原子重构的雷达抗主瓣干扰方法,可有效抑制主瓣干扰,同时具有较高的目标距离和角度估计精度.首先采用特征投影预处理(EMP)算法抑制主瓣干扰,进而通过波束形成和脉冲压缩估计目标距离,然后利用原子重构法估计目标角度.该方法对雷达阵列结构要求不高,既可适用于线阵,也可适用于面阵.当目标方位角(或俯仰角)等于干扰方位角(或俯仰角)时,该方法仍然能同时有效地估计目标方位角和俯仰角.     

一种改进的波束空间自适应波束形成算法

在数字阵列雷达中,自适应波束形成(ADBF)算法常被用来抑制副瓣干扰.针对当阵元数较多时ADBF算法运算量很大问题,采用子阵空间或波束空间的方法进行降维处理.通过引入部分自适应阵方法对经典波束空间自适应波束形成(A-ADBF)算法进行了改进,改进后的算法不仅具备波束空间和子阵空间算法的优点,而且更加适合工程实现.仿真结果表明,该算法能有效地在干扰方向形成零点.     

-种改进的波束空间自适应波束形成算法

在数字阵列雷达中,自适应波束形成（ADBF）算法常被用来抑制副瓣干扰.针对当阵元数较多时ADBF算法运算量很大问题,采用子阵空间或波束空间的方法进行降维处理.通过引入部分自适应阵方法对经典波束空间自适应波束形成（A一ADBF）算法进行了改进,改进后的算法不仅具备波束空间和子阵空间算法的优点,而且更加适合工程实现.仿真结果表明,该算法能有效地在干扰方向形成零点.     

机载多输入多输出雷达局域化降维杂波抑制方法

针对机载多输入多输出雷达杂波抑制问题,提出一种新的降维空时自适应处理方法.首先,通过空域发射-接收两维固定波束形成和时域多普勒滤波将雷达接收数据由阵元-脉冲域变换到波束-多普勒域,然后再选取检测单元周围若干个三维波束并根据线性约束最小方差准则进行部分联合自适应处理.仿真结果表明,这种算法能大幅降低运算量和对样本数目的要求,且性能优于已有的经典降维空时自适应处理方法.     

基于Household变换阻塞矩阵的机载雷达抗主瓣干扰方法

在雷达抗主瓣干扰方法中阻塞矩阵预处理技术受到较多关注,传统阻塞矩阵的构造基于二项式相消的原理,在对干扰抑制的同时也会影响接收到的期望信号和噪声分布特性,导致信噪比(SNR)下降.为克服传统阻塞矩阵对接收信号中的白噪声产生污染的缺陷,提出一种基于稀疏恢复的Household变换阻塞矩阵机载雷达抗主瓣干扰方法.该方法首先在无源模式下利用稀疏恢复技术估计出主瓣干扰的精确来向,然后通过新构造的阻塞矩阵对主瓣干扰进行抑制,最后通过空时自适应处理技术抑制杂波和剩余干扰.仿真结果表明,所提方法能够同时实现对机载雷达主瓣干扰和强杂波的有效抑制.     

主瓣干扰下宽带圆阵自适应波束形成方法

在宽带自适应波束形成中,若干扰信号从主瓣进入,往往引起主瓣畸变且副瓣电平增高,波束性能严重恶化。随着圆型阵列的广泛应用,该文针对均匀圆阵的宽带波束形成,合理地构造出阻塞矩阵,对主瓣干扰进行干扰相消预处理,再进行自适应波束形成,解决了主瓣畸变问题,提高了自适应波束的性能。结合均匀分布圆阵所作的计算机仿真验证了该方法的有效性。     

基于一维辅助波束的自适应-自适应波束形成

为了避免面阵自适应-自适应波束形成方法在构建二维辅助波束时需要对干扰入射角进行二维搜索,提出了基于一维辅助波束的面阵自适应-自适应方法.该方法首先估计出干扰的一维空间角并形成一维空间辅助波束,再将辅助波束同主波束一起进行自适应波束形成处理来抑制掉干扰.由于只需估计干扰的一维空间角,因而对干扰入射角的搜索计算量大大降低,适合于工程实现.仿真结果证明了方法的有效性.     

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.     

一维子阵自适应数字波束形成算法研究

在现代雷达系统中,相控阵雷达是其非常重要的发展方向,其中的自适应数字波束形成技术则是相控阵雷达的核心技术.自适应数字波束形成的核心问题是对期望信号的有效接收,但对干扰信号的抑制则是通过调整各个阵元的权值来实现的.由于大型相控阵天线的阵元数目比较多,如果在阵元级进行自适应数字波束形成,则硬件系统复杂.为解决这个问题,可利用子阵级自适应数字波束形成的方法,即每个子阵利用一个接收通道.因此,可在低副瓣的基础上,使子阵自适应波束形成.通过仿真可知:阵元幅度加权可以很好地降低副瓣;可解决均匀非重叠子阵的幅度加权产生的栅瓣问题;子阵级自适应数字波束形成具有很好的抗干扰性能.     

适用于Ad hoc网络移动终端的超分辨波束形成算法

在Butler阵的基础上,设计了一种适合应用在Ad hoc网络移动终端上的混合型智能天线结构,提出了一种将Butler阵和数字信号处理波达角(DOA)估计算法结合在一起的超分辨波束形成算法。用该算法理论推导出了天线对准期望信号方向时移相器的角度公式.仿真结果表明,与传统的Butler阵相比,该算法既利用了Butler阵简单易行的结构特点以及波束形成简单的优点,又使天线阵的主瓣可随着信号的来波方向进行调整,信号接收质量有了很大提高,并降低了电磁骚扰信号的影响。     

基于自适应算法的三维波束赋形技术

为了针对每个移动终端进行动态的三维波束赋形,使三维波束主瓣对准期望用户并且在干扰用户方向形成零陷,构建了均匀平面阵的二维阵列信号模型,研究了基于最小均方误差算法的全局自适应算法,并在此基础上提出了基于降维的局部自适应算法. 2种自适应三维波束赋形算法可以动态地调整阵列单元的权值,自适应地改变天线阵列的方向图,为用户提供实时的跟踪服务. 仿真结果表明,在一定数量的阵列天线单元的条件下,2种算法均可以实现针对期望用户的自适应三维波束赋形.     

LFM-BC雷达信号的欺骗干扰效果分析

基于线性调频.二相编码信号的特点,建立了雷达脉压系统仿真模型;通过仿真实验,比较了距离欺骗干扰、移频干扰、距离.移频二维欺骗干扰和多相干假目标欺骗干扰等四种干扰样式对LFM-BC信号脉冲压缩的干扰效果,分析了干扰信号频移量的大小对雷达脉压输出主瓣幅度,-3dB主瓣宽度和主副瓣比的影响程度,得出了相关结论.     

一种快速的基于压缩感知的多普勒高分辨方法

利用雷达目标在多普勒域的稀疏性,基于压缩感知的目标多普勒估计方法,能够在有限的相干积累时间内实现多普勒的高分辨.然而,即使采用压缩感知中的一种高效算法——正交匹配追踪算法,其运算复杂度也相对较高.为了进一步降低运算复杂度,对接收脉冲进行分组,将一维的多普勒估计问题转化为一个二维的稀疏信号重构问题,进而利用一种针对二维稀疏信号优化的低复杂度正交匹配追踪算法对其进行估计.仿真表明,该方法具有较高的运算效率,并能够获得接近直接应用传统的正交匹配追踪算法的多普勒分辨率.     

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。     

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．     

矢量水听器阵波束域MVDR方法研究

矢量水听器可同时拾取声压和振速信息,成阵后水听器间的相移信息量增大.基于矢量水听器阵的波束形成性能明显由于单纯声压水听器阵.矢量水听器阵可用常规方法进行波束形成,但其方位分辨率有限.已经有人研究了矢量水听器阵的最小方差无失真响应波束形成算法(MVDR),但属于对阵元域信号进行的直接处理,运算量较大.本文提出一种基于矢量水听器阵的波束域MVDR算法(BMVDR).该算法首先将矢量水听器阵元的空间数据转换到波束空间,然后对转换后的数据再运用MVDR算法.结果,不但实现了降维处理,减小了运算量,同时可进一步抑制扫描扇面外的噪声.对BMVDR算法进行了仿真并与常规MVDR算法进行了比较.结果表明,本文方法可得到与常规MVDR算法相当的方位分辨能力.     

无人机导航信号的增强及干扰抑制技术

自适应波束形成技术的多天线卫星导航接收机易受高动态干扰影响,导致导航信号接收性能下降,无法为无人机提供可靠的位置信息.提出一种基于最小离差准则的稳健波束形成设计方法,最小离差准则波束形成通过联合信号的各阶统计特征实现对导航信号的接收增强,同时结合最小干扰功率准则展宽波束零陷抑制高动态干扰.稳健最小离差波束形成设计方法可通过求解带有二次约束的优化问题实现.为降低运算复杂度,将二次约束替换为线性约束,并开发快速算法将运算复杂度由标准内点法的O(N3)降至O(NM2).通过计算机仿真,从波束形成器输出波束图、输出信干噪比、算法收敛速度等方面验证了方法的有效性.     

基于特征投影矩阵和线性约束的水声阵列信号抗主瓣干扰方法

提出了基于特征投影矩阵和线性约束的水声阵列信号抗主瓣干扰方法。该方法首先改进重构了干扰噪声的协方差矩阵,消除预处理时期望信号对主瓣干扰特征矢量选择的影响;其次,添加线性约束,保证期望信号方向增益,约束旁瓣干扰子空间置零,同时使得自适应权矢量的模最小,消除噪声抖动;最后求取自适应权矢量进行波束形成。仿真实验结果表明,本工作算法不仅在旁瓣有更深零陷,还能使主波束保形,提高了系统的输出信干噪比。     

水平阵聚焦波束形成声图定位算法研究

为解决一些特定情况下需要的近场高精度定位问题提出了聚焦波束形成声图定位法.该方法根据测量区内不同位置对各阵元接收信号进行球面波补偿,获得目标声源的分布.根据声图来给出目标方位,距离进行定位.为了减少计算量,先测量目标方位,然后只对该方位附近小角度进行扫描.利用分频段综合的方法抑制由阵型引起的声干涉.经研究表明,该算法能够给出水下目标声源的二维声图并对近场目标进行高精度定位.     

基于改进阻塞矩阵的DMA小信号主瓣保形与导向失配恢复方案

传统阵列天线在运用阻塞矩阵预处理对抗主瓣强干扰过程中，期望小信号会出现主瓣失真，峰值偏移和旁边电平上升，造成一定的信息损失，影响阵列天线接收信号的输出信干噪比(Signal-to-Interference-Noise Ratio, SINR)。为解决这个问题，提出一种基于改进阻塞矩阵的动态超材料天线(Dynamic Metamaterial Antenna, DMA)小信号主瓣保形与导向失配恢复方案。首先，基于DMA结构特性设计改进阻塞矩阵，对接收信号进行预处理；其次，采用权矢量补偿方法对小信号的导向矢量进行变换；最后，通过自适应空域滤波算法设计求解DMA的方向图状态向量，在天线射频前端实现了空域滤波小信号匹配接收。仿真结果表明，经过阻塞矩阵预处理后的DMA比传统天线具有更好的空域波束赋形能力。所提方案能够有效对抗主瓣存在强干扰的情况，降低主瓣失真，恢复小信号主瓣峰值偏移的导向矢量，进一步提高期望小信号的接收增益，证明所提算法的有效性以及优于传统天线阵列波束形成方法的优势。