消除OTHR电离层相位污染的相邻相位差法

电离层扰动会使天波超视距雷达（OTHR）回波信号的多普勒谱展宽,影响OTHR目标检测能力,需要进行去污染处理.在分析OTHR信号处理过程和电离层扰动对回波信号污染机理的基础上,利用回波信号污染前后的相位关系,提出了消除电离层非线性相位污染的相邻相位差法（APD）,并与现有的几种去电离层相位污染方法进行了比较.计算机仿真结果表明：APD方法去相位污染效果明显,且当污染信号的幅度和频率变化时具有一定的稳定性;与其他方法相比该方法估计误差小且比较平滑,特别在校正低信噪比下的电离层相位污染时具有一定的优势.     

采用OFDM-LFM的MIMO雷达高速目标波形设计

单基地多输入多输出雷达由于其宽发射波束的特性而能有效解决目标高速运动跨越发射波束带来的能量损失问题;但是现有波形对速度容忍性较差,高速目标回波匹配滤波能量损失较大．因此,有必要研究适用于高速目标背景下的多输入多输出雷达波形． 文中提出了一种基于正交频分复用线性调频信号的多输入多输出波形． 该波形不同发射通道分时复用一组不同频段的线性调频信号,从而得到带宽相同的可分离多路多输入多输出雷达波形． 仿真结果表明,文中设计的多输入多输出雷达波形能有效降低高速目标回波匹配滤波的能量损失,适用于高速目标背景．     

一种新的校正电离层相位污染的相位梯度平均法

为减轻电离层相位污染对天波超视距雷达（OTHR）目标检测性能的影响,降低已有污染校正方法带来多普勒谱移动以及实现复杂度,提出一种新的相位梯度平均法.该方法利用电离层扰动的慢变特点,通过在一个相干积累时间单元（CIT）中对相位梯度求平均来估计电离层相位失真.通过计算机仿真对新方法进行了分析,并与PGA方法和已有的改进PGA方法进行了比较.理论与仿真分析结果表明：提出的相位梯度平均法可较好的校正电离层污染,且处理后多普勒频移较小,实现简单,有利于改善天波超视距雷达对舰船目标的检测性能.     

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.     

联合优化方向图合成与频谱兼容的MIMO雷达波形设计

多发射-多接收雷达发射方向图合成是当前波形设计和合成问题的热点,其目的在于实现将发射能量聚焦在感兴趣的空域方向上。而在复杂的电磁环境中,还必须兼顾考虑在拥堵频段上的频谱兼容性和灵活性,避免影响邻近频段通信系统传输性能。该文提出算法设计MIMO雷达发射波形向目标空域聚焦能量的同时,避开拥堵频段的频率范围。即针对发射波形在空域、频域两类要求而联合优化。联合优化问题被建模为加权均方误差代价函数,优化问题是非凸非平滑的。在算法的每一步迭代优化中,首先更新当前步骤的匹配系数,再对均方误差代价函数进行放缩,构造替代函数;进而优化替代函数,得到较小代价函数值对应的波形。该文提出的迭代优化算法,具有接近理想的方向图合成性能与频谱塑形性能,且运算量小。仿真和数值结果证明了该方法的有效性。     

一种MIMO体制天波雷达多普勒扩展杂波抑制方法

为解决多普勒扩展杂波对天波超视距雷达（OTHR）慢速舰船目标检测的遮蔽问题,分析了多普勒扩展杂波的成因,推导了多输入多输出（MIMO）体制下一种天波雷达信号处理模型;将该模型与数据阻塞预处理相结合,提出了一种抑制天波雷达多普勒扩展杂波的方法.理论分析与仿真结果表明,该方法能够有效抑制多普勒扩展杂波,减轻其对天波雷达慢速舰船目标检测的影响.     

岸-舰多基地地波超视距雷达的发射波形及其解调

根据岸-舰多基地地波超视距雷达的发射站采用多个发射天线,同时辐射不同载频信号,并实现“广播”发射的要求,提出了该雷达工作波形参数的设计原则,研究了调频中断连续波(FMICW)在该雷达中的应用,定量分析了有关参数的选取与距离分辨率、最大不模糊距离、跨多普勒单元等之间的关系．由于接收站安装在舰船上,不能直接得到发射样本,故不能采用传统模拟混频的方法进行解调,研究了在接收站对发射波形的全数字化的解调方法,计算机模拟结果表明所设计的工作波形的可行性和有效性．     

天波超视距雷达舰船目标检测特点及难点分析

为研究天波超视距雷达(OTHR)舰船目标检测问题,系统分析了目标特性、高频海杂波特性、电离层特性和干扰噪声特性,在此基础上讨论了OTHR舰船目标检测的特点和难点,并结合计算机仿真给出了相应的结论.本文工作为后续研究OTHR舰船目标检测方法提供了理论基础.     

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。     

抑制电离层Es层杂波的辅助天线设计方案

针对高频雷达中电离层Es层杂波的抑制问题,提出了水平极化天线阵列和垂直极化天线阵列两种辅助天线的设计方案.利用电离层Es层杂波信号与目标信号相比具有不同的到达方向和极化方式等特点,使辅助天线阵列对电离层Es层杂波具有一个大的增益,对目标信号有一个小的增益.辅助天线阵列的仿真分析结果表明,辅助天线输出中杂信比的大小会得到显著提高,辅助天线输出中杂信比越高,高频雷达中电离层Es层杂波的抑制效果越好.     

MTI杂波对消器的专用芯片设计

雷达动目标显示ＭＴＩ主要目的是对固定地杂波进行抑制,其实时高性能信号处理以往一般采用模拟器件和通用ＤＳＰ实现,文中针对某型侦察雷达特点,采用多普勒距离门概念,根据特征矢量法优化滤波权系数,设计了七阶ＦＩＲ滤波器,在零中频上实现对地杂波抑制,并成功地运用可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）进行心用集成电路设计,信号处理部分体积小,性能稳定、便于调度。     

MIMO radar waveform design method via low sidelobe beampattern modification

In the design of the multiple-input multiple-output(MIMO) radar waveform, decreasing transmit beampattern sidelobes could reduce the energy of clutters and false targets from sidelobes and increase the received signal to noise ratio (SNR) so as to improve the angle estimation property. Motivated by this idea, a transmit waveform design method based on low sidelobe beampattern modification is proposed for MIMO radar. First, the transmit waveform cross-correlation matrix can be obtained by the semidefinite relaxation (SDR) technique. Then the essence of our method is to establish an optimization modification model to reduce the beampattern sidelobe by changing the non-diagonal elements of the waveform cross-correlation matrix. Finally, the corresponding transmit beamforming weight matrix is obtained by this modified matrix, and the ESPRIT algorithm is used for the direction of arrival (DOA) estimation. Meanwhile, the feasibility of our method is demonstrated. Simulation results show the superiorities of our method in sidelobe suppression, DOA estimation accuracy and angle resolution.     

分布式MIMO雷达的低截获特性分析

针对距离因子不适用于分析组网雷达低截获特性的问题,提出了能够定量衡量双基地雷达低截获特性的参数,并将其推广到组网雷达的情况．通过绘制参数的等值线图对分布式MIMO雷达的低截获特性进行了分析,给出了在不同空间分布下的MIMO雷达系统的“静寂”探测范围．仿真结果表明,相对于单基地雷达,分布式MIMO雷达系统的低截获特性不仅与雷达参数有关,还与系统中发射机与接收机的空间分布有关．分析表明,提高空间分集增益是实现低截获MIMO雷达的关键．     

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.     

混合双基地雷达系统结构对方位估计性能的影响

建立了兼具传统相控阵雷达和多输入多输出(MIMO)雷达特点的混合双基地雷达系统结构,综合考虑传统相控阵的相干处理增益和MIMO雷达的空间分集增益对目标方位估计性能的影响．给出接收角(AOA)和发射角(AOD)估计的CRB,通过对不同结构下系统CRB的分析来判断估计性能的优劣．分析表明: 估计AOA时,接收端采用相控阵结构,发射端采用混合结构,可以提高估计性能;发射端采用相控阵结构而接收端采用尽可能多的接收阵列,可以获得较好的估计性能．在实际应用中,需要折中考虑不同结构中相干处理增益和空间分集增益对系统估计性能的影响．     

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.     

Detection of the airborne MIMO radar moving target in the non-Gaussian clutter

Due to the moving platforms, the clutters in distributed airborne MIMO radar are non-Gaussian and non-homogeneous, which leads to having no independent and identically distributed training data to estimate the clutter covariance matrix. To solve the problem, we propose that the covariance of the clutter should be modeled as an inverse complex Wishart distribution whose average value is a Hadamard product of the covariance matrix taper (CMT) and the clutter Doppler spectrum component. Based on this clutter model, a novel detector combing the Bayesian approach and the generalized likelihood ratio test(GLRT) is proposed. Numerical simulation results show that the proposed detector has a better detection performance compared with two current commonly used non-Bayesian detectors.     

天波超视距雷达对海探测效能评估研究

为准确评估天波超视距雷达对海探测效能,从装备全系统的角度出发,建立了效能评估的指标体系;结合ADC模型和逻辑门思想,给出了天波超视距雷达对海探测效能评估的方法.利用ADC模型计算天波超视距雷达各个分系统的效能,再借鉴逻辑与、或运算对各个分系统的评估值进行聚合,从而得到对海探测效能值.实例分析验证了本文方法的可行性     

Study of game strategy between multiple targets and multistatics radars

Aiming at the conflict game between multistatic multiple-input multiple-output(MIMO) radars and multiple targets,a joint technology of power allocation and beamforming for a multistatic MIMO radar system is studied.The main purpose of the multistatic radar system is to minimize the total transmit power under a certain signal to interference noise ratio(SINR) constraint,and to suppress the cross-channel interference to improve the accuracy of target detection.Based on the strategic non-cooperative game between radars,the existence and uniqueness of the Nash equilibrium solution are proved.Then,according to the theoretical analysis,a joint beamforming and power allocation algorithm is proposed and converges to the Nash equilibrium.Meanwhile,the receive beamformers of multistatic radars are obtained by using the linearly constrained minimum variance(LCMV) criterion to suppress the mutual radar interference.Numerical results show that the proposed algorithm has a better interference suppression ability and less power consumption than the related game algorithm.