子空间干扰非高斯杂波的抑制

在复杂电磁环境下,往往需要在线估计杂波协方差矩阵,从而自适应调整滤波器权值,实现对杂波的有效抑制,这样有利于目标的估计、检测、定位或跟踪。该文考虑非高斯杂波模型,且部分杂波受到子空间信号干扰,并且有用信号也位于该子空间内。常规方法会导致自适应滤波器在目标多普勒频率处有较大的衰减,极大影响了有用信号的探测。为此提出了一种知识辅助的分层贝叶斯模型,采用变分贝叶斯推断方法获得杂波协方差矩阵的近似后验分布,利用后验均值设计杂波抑制滤波器,可以有效提高目标的探测性能。计算机仿真和实测数据验证结果表明,该方法能够有效抑制杂波,而在目标处有较好的探测能力。      

一种多频道运动杂波抑制技术

研究雷达在杂波环境下的自适应杂波抑制技术,介绍了参差时变多凹口滤波器设计方法,给出了一种带通滤波器实现方法,从而说明全频道杂波轮廓图的工作原理,利用杂波轮廓图信息确定杂波所在的多普勒频率范围,以此选择相应频道的MTI滤波器,实现AMTI,事实已证明该技术的可行性。     

机载雷达平面阵前视杂波距离依赖性补偿

机载前视阵雷达下,杂波具有距离依赖性,杂波脊有明显的展宽,这会影响杂波协方差矩阵的估计,并降低杂波抑制的效果。自适应角度多普勒补偿(A2DC)算法通过估计训练样本杂波频率特性,对杂波进行自适应补偿,从而改善杂波抑制性能。但是,当天线阵元数与积累脉冲数较少时,该算法有较明显的性能衰减。文中利用平面阵俯仰维的阵元数据信息,对估计得到的杂波频率取统计平均,增加了A2DC算法可用样本数,使得估计的杂波频率信息更精准,杂波补偿效果更好,仿真结果证明了该算法的有效性。     

高频地波雷达中电离层杂波的自适应抑制

首先分析了高频地波雷达中电离层杂波的类型，并给出了电离层杂波的仿真结果。在此基础上，给出了利用相参旁瓣对消滤波器对电离层杂波进行自适应抑制的方法。利用辅助天线输出中的干扰成分，自适应的调整其加权系数，最大程度的估计出主天线输出中的干扰。然后在主天线的输出中减去这个估计出的干扰。最后，对现有的相参旁瓣对消滤波器进行改进，并且给出了改进的相参旁瓣对消滤波器的抑制结果。     

基于主瓣杂波高效配准的机载非正侧视阵雷达STAP 算法研究

该文针对机载非正侧视阵雷达杂波距离空变特性,提出基于主瓣杂波高效自适应配准的STAP 算法。为降低运算量,采用时空级联方法首先精确估计主杂波多普勒频率,然后采用稀疏重构技术估计主杂波的空间角频率,进而对不同距离单元的主杂波进行2 维配准,最后采用3DT 进行杂波抑制。仿真实验表明,经主杂波配准后,3DT改善因子在主杂波区提高了约18 dB,显著提高了对慢动目标的检测性能,且该文方案实时处理的运算量小。      

基于多普勒频率相关性的海杂波目标检测

针对较强海杂波背景下目标检测十分困难这一问题,提出一种应用目标多普勒频率相关性的方法检测较强海杂波背景下的运动目标。首先,对连续多个脉冲信号的多普勒频率进行相关性检测,并保留相关性较强的信号采样点;然后,将这些相关性较强的雷达脉冲信号通过地物杂波滤波器与运动杂波滤波器两级滤波器进行滤波;最后,通过多普勒频率相关性检测门限检测出目标。此方法不依赖于海杂波模型,具有较好的通用性与实效性。通过对实测雷达海杂波数据的处理,验证了该方法的有效性。     

一种用于墙后静止人体微动特征检测的杂波抑制方法

在穿墙生命探测中,由于墙的双程穿透衰减,墙后的人体目标雷达回波非常微弱,比天线耦合和墙的一次反射回波小得多,必须对其进行杂波抑制才能从中检测出目标特征。在冲激体制下,针对墙后微动目标在多个周期回波中位置的微小变化,以及由此产生的微多普勒频率与固定杂波多普勒频率的不同,提出了一种基于慢时间频域的杂波抑制方法。这种杂波抑制滤波器比常规MTI滤波器的幅频响应具有更窄的过渡带,因而在抑制固定杂波的同时,保留了目标的多普勒频率信息。实测数据的处理结果表明,这种方法可以有效抑制固定杂波,从而检测到墙后的微动人体目标。     

用于机载预警雷达的非线性非适应时空处理

讨论了现代机载数字波束成形预警雷达系统中杂波的消除方法,对工作在角度和多普勒频域的下列二维滤波器的性能做了比较：（１）全自适应线性滤波器。（Ⅱ）部分自适应线性滤波器,（Ⅲ）带位移相位中心天线权数和固定契比舍夫锥度的线性滤波器和（Ⅳ）利用通过适当选择的权数处理相同雷达信号的几个线性滤波器的输出中的最小值的最新设想的非线性滤波器。全自适应滤波器要求最重的计算负担和大范围的均匀杂波来估计杂波协方差矩阵。     

基于二阶复数滤波器辅助通道参数搜索的杂波抑制方法

由于雷达接收到的运动杂波具有多普勒中心频率及带宽时变的特性，利用辅助参数搜索通道，本文结出准实时估计杂波抑制滤波器准最佳参数的距离分段杂波抑制方法，并结合常用的二阶复数滤波器幅频特性及其对于正交双通道输入的时域实现方法说明其工作原理，概述了在工程应用中目标保护，距离分段，凹口间隔选择及快速搜索等几个关键问题及其解决方法。     

高频雷达射频干扰抑制的自适应接收滤波设计

为抑制高频雷达中的射频干扰,本文提出了一种自适应滤波器设计方法。首先,基于海杂波和射频干扰的多普勒特性,设计了海杂波区域自适应检测算法,以有效地估计射频干扰特性。然后,对海杂波、噪声和射频干扰的功率谱进行分析,并采用连续均值剔除算法,以检测射频干扰是否存在及其频率范围。最后,引入基于相似度约束的接收滤波器算法,根据射频干扰频带自动计算约束参数,从而实现了接收滤波器的自适应设计,以稳健地抑制射频干扰。仿真结果表明,相比传统白化滤波器,本文所设计滤波器可以有效地抑制宽带和窄带射频干扰,提高雷达抗干扰能力。     

基于杂波多普勒相位估计补偿的AMTI方法

提出了一种在无杂波图和杂波对消系数条件下的自适应杂波对消算法.该算法采用自适应双门限方法进行杂波区的定位,再针对有杂波的距离单元,采用最小功率准则进行多普勒相位补偿,从而完成对运动杂波的对消.通过仿真证明,该方法可有效地抑制运动杂波,并检测出淹没在运动杂波中的目标信号.     

雷达仙波的抑制方法研究

仙波在特殊的气候条件下出现,会导致雷达终端显示器出现成片的慢速运动“目标冶,从而严重影响雷达的性能。文中结合某中重频雷达的实测数据,分析了雷达实测数据中仙波的特征,根据仙波的多普勒频率特征提出了分别基于自适应动目标显示、自适应动目标检测(MTD)处理的仙波抑制方法。由于仙波的多普勒频率未知,提出一种在MTD处理基础上对检测结果所在多普勒通道进行简单判断的仙波抑制方法。实测数据处理结果表明,三种方法都对仙波具有良好的抑制作用。     

基于去趋势波动分析的多普勒域海杂波分形分析

相对于粗糙海洋表面,海面小目标的后向散射比较微弱,导致了海杂波背景下的微弱目标很难检测。由于海面目标和海面波浪在速度上的差异,多普勒频率成为海面微弱目标检测可以利用的一个有效线索。近年来分形几何在海杂波分析方面有了比较深入的研究。将多普勒频率和分形几何概念相结合,将有助于对海面杂波背景下的微弱目标进行检测。去趋势波动分析是提取分形对象分形参数的有效工具。通过去趋势波动分析,对多普勒域海杂波进行分形参数提取,利用不同距离单元分形参数的不同可以有效地判断微弱目标存在。最后,利用IPIX实测雷达数据对所提算法进行仿真实验,实验结果表明,该方法能够有效判断海面微弱目标存在。     

某雷达杂波数据分析及杂波图技术研究

强地物、海浪杂波严重影响目标检测概率。频域杂波抑制手段是雷达信号处理常用的杂波抑制方法。但是,杂波的时空分布特性复杂多变,所以对杂波的幅度、频谱等特性的研究有助于选择合适的杂波抑制方案。结合某雷达实际工程采集数据分析了地杂波和海杂波的时域和频域分布特性,提出了一种基于雷达杂波环境特性自适应选择遗忘因子的杂波图方法,具体分析了该杂波图检测概率。实测数据实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

基于Hankel-SVD的非平稳超声血流成像杂波抑制技术研究

有效抑制由血管或血管周围组织时变运动引起的非平稳杂波对于提高诊断超声彩色血流成像中血流动力学参数描述的准确性有着极其重要的意义。该文基于奇异值滤波技术提出一种改进的非平稳杂波自适应抑制方法。该方法逐次利用单个慢时多普勒回波采样矢量构建Hankel矩阵,然后根据奇异值分解后得到的正交Hankel主成份所代表的频域内容,动态选取高阶Hankel主成份重构多普勒血流信号,实现非平稳杂波的有效抑制。为验证算法的有效性,分别对多普勒回波仿真模型合成数据与利用彩色超声设备(Sonix RP)采集的颈动脉血流基带回波信号进行滤波处理,然后采用滞一自相关估计法计算血流平均速度与功率并进行成像。处理结果表明,相对于传统IIR滤波方法与多项式回归滤波技术,利用该文所提算法可对高强度、非平稳杂波进行充分抑制,提高血流估计精度,此外,该算法具有空间自适应性,无需人为设定阈值参数以估计杂波空间维数,与现有基于特征分解的自适应滤波方法相比,可以有效提高组织空间高强度时变运动时血流与组织的区分能力。     

星载双基地雷达空时二维杂波建模方法

考虑到星载雷达与机载雷达系统的区别,本文建立了星载双基地雷达杂波空时二维模型.分析了星载情况下双基地雷达的空间几何关系,得到了杂波等距离环的解析解.同时考虑了地球自转带来的新的多普勒分量.最后,利用该建模方法仿真和分析了几种双基地场景下杂波背脊线.本建模方法可以用来分析各种星载双基地雷达配置下的杂波特性,是研究双基地配置和杂波抑制算法的基础.     

基于已知传播模式数目的海杂波抑制方法研究

天波超视距雷达海杂波谱受电离层多模传播影响大幅展宽, 需进行杂波抑制才可实现舰船目标检测, 利用电离层返回散射探测可获得海杂波谱先验模式数目信息.针对常用的两种海杂波抑制方法——特征值分解法和循环对消法, 仿真分析了传播模式数目识别准确性对海杂波抑制效果的影响.结果表明:若传播模式数目识别错误, 则会造成目标漏检或虚警.在传播模式数目已知的前提下, 利用仿真和试验数据研究了目标与一阶海杂波多普勒相对位置和多普勒分辨率对上述两种方法海杂波抑制效果的影响.目标与一阶海杂波越接近, 海杂波抑制效果越差, 当二者相对多普勒位置小于分辨率时, 两种方法均失效; 多普勒分辨率越低, 海杂波抑制效果越差; 目标与海杂波越接近, 对多普勒频率分辨率要求越高.     

和差波束频域自适应DPCA技术研究

针对时域Σ△-ADPCA杂波抑制能力不足的缺陷,研究了频域∑△-ADPCA算法,并给出了一种快速收敛的自适应增益系数计算方法.频域∑△-ADPCA的优点是通过多普勒波束锐化,在各子波束内分别计算最佳增益系数,从而精确地补偿载机运动和系统误差,提高杂波对消性能.仿真实验结果充分验证了频域Σ△-ADPCA的正确性和有效性.     

机载雷达极化空时联合域杂波抑制性能分析

针对当前机载雷达面临强杂波抑制和微弱目标检测等难点问题,提出了一种极化空时联合处理新方法.该方法充分利用了目标与杂波在极化域、空域和时域(Doppler域)的特征差异,提高了抑制杂波、增强目标的能力.本文首先建立了机载极化阵列雷达接收信号模型和滤波算法模型.其次,利用分辨格思想及特征值、特征向量和功率谱的关系,构建了完全极化情况下杂波协方差矩阵新的等价关系.在此基础上,详细推导了新方法的杂波抑制性能,得到了输出信干噪比(SINR)与空间匹配系数,Doppler匹配系数,极化匹配系数,杂波脊斜率,信噪比(SNR),杂噪比(CNR)等的定量解析表达式.并与空时自适应处理(STAP)进行比较,从理论上分析得到了极化空时处理性能优于空时处理.特别在检测慢速运动目标时,新方法具有较强的稳健性.最后,仿真算例验证了模型的正确性.     

地球自转对天基雷达杂波特性影响分析

与机载平台雷达探测时的空时二维耦合杂波特性不同,天基平台雷达探测时地球自转对杂波的多普勒谱调制影响,导致杂波频谱进一步展宽,杂波抑制变得更加复杂。文中主要研究地球自转对PD体制天基平台雷达杂波回波特性的影响,并进行了仿真,首次得到PD体制下天基平台杂波回波的距离多普勒谱图,为天基雷达杂波抑制和目标检测提供理论基础和依据。