风电场对雷达设备的影响评估与干扰抑制技术研究现状与展望

作为清洁能源的一种形式,风力发电目前在全世界受到高度关注。研究表明风电场可能对航管监视、气象观测等雷达设备产生显著影响。该文在介绍风轮机雷达散射特性及其微动特征的基础上,从影响评估与干扰抑制两个方面系统分析了风电场对航管监视及气象观测等雷达设备的影响,对现有的影响评估方法与干扰抑制算法进行了梳理,提出了其中的关键技术和尚待解决的问题,给出了后续可能的发展方向与展望。     

基于压缩感知和三次相位变换的低复杂度空中机动目标参数估计

该文提出一种基于压缩感知和三次相位变换(Cubic Phase Transform, CPT)的低复杂度空中机动目标参数估计方法。首先利用CPT将机动目标回波信号中的两个参数进行分离,然后采用压缩感知技术完成机动目标参数的估计。在机载雷达发射脉冲数有限的情况下,该方法能够获得准确的参数估计结果;仿真实验验证了该方法有效性。     

基于样本正交子空间的SAR目标识别方法

利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)获取的目标像进行识别时,基于子空间的自动目标识别(Automatic Target Recognition, ATR)方法通常是对样本数据的值空间进行操作。当识别相似目标时,由于彼此的值空间存在较大的交集,生成的识别模板的可分性较差。该文提出一种SAR目标ATR方法,该方法将SAR样本数据的正交子空间作为投影空间。因此,不同类目标样本在投影空间的差异性加大,能够明显提高识别效果。实验结果表明,本文方法的识别性能优于其它同类方法。     

基于重构时间采样的空中机动目标检测与参数估计

空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)是一种有效的机载预警雷达动目标检测方法。但当来袭目标具有很强的机动性时,其多普勒频率随时间变化,使得传统STAP方法的相参积累性能大大下降。针对这种情况,该文提出了一种将STAP与分数阶Fourier变换(FRactional Fourier Transform,FRFT)相结合的机载雷达空中机动目标检测和参数估计方法。该方法利用空间采样来重构时间采样,等效于增加了单个阵元的脉冲点数,解决了由于机载预警雷达在一个相干处理时间内发射脉冲点数有限而导致直接应用FRFT估计精度较差的问题。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于LS-LMS的智能天线自适应干扰抑制方法

针对基于训练序列的智能天线自适应干扰抑制系统,提出了一种最小二乘(Least squares,LS)-最小均方(Least mean squares,LMS)智能天线自适应干扰抑制方法,该方法首先利用小快拍数LS方法为LMS方法提供初始加权矢量,然后用LMS算法更新加权矢量.对LS、LMS和LS-LMS三种算法复杂度分析比较得知新方法的计算量较小,在快拍数较大或阵元与快拍数均较大时都能有效地提高计算效率.仿真实验表明,新方法性能优于LMS算法,具有较快的收敛速度,且收敛速度与干扰环境无关.     

一种波束域的高速空中动目标检测及参数估计方法

Keystone变换所需的插值运算存在计算量大的问题,尤其是用于空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)时需要对每个阵元接收的数据分别进行Keystone变换,给工程实现带来了困难.为了解决这一问题,提出了一种在波束域进行Keystone变换校正目标距离走动的新方法,该方法将传统的对每个阵元数据的Keystone变换转换为在波束域进行Keystone变换,从而将N个阵元对应的N次Keystone变换转换为只在主波束内进行一次Keystone变换,这样做使算法的主要运算量降低为原来的1/N.然后将压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论用于空时自适应处理的目标参数估计,取得了良好的估计性能.最后通过仿真实验验证了本文方法的有效性.     

基于探地雷达的有耗介质脱空薄层厚度估计方法

探地雷达在机场道面脱空检测中可以取得较好效果,但还不能准确估计有耗介质中的脱空厚度。针对此问题,本文通过分析脱空薄层复合反射回波的振幅响应和有耗介质中的电磁波传播模型,将常规薄层调谐厚度方法推广到有耗介质,提出了一种新的薄层厚度估计方法。首先推导有耗介质中脱空薄层反射回波的主频振幅随厚度变化的振幅响应,然后基于最小二乘曲线拟合方法修正主频振幅响应,减小接收信号未建模误差和参数估计误差对脱空厚度估计精度的影响。仿真结果表明,基于本文方法所取得的估计精度明显高于基于未修正的主频振幅响应方法。      

一种用于声学成像的稳健宽带恒定束宽波束形成方法

基于聚焦变换思想的波束形成是一种有效的恒定束宽波束形成方法.然而,当信号的方向信息存在误差时,聚焦变换波束形成方法的稳健性会急剧下降,为了克服这种缺点,将稳健Capon波束形成(RCB)思想用于聚焦变换方法中,提出一种稳健宽带恒定束宽波束形成方法并将其应用于声学成像.该方法通过RCB校正信号方向信息得到较为准确的聚焦矩阵,从而减少聚焦数据误差,避免估计畸变,提高了基于聚焦变换思想恒定束宽波束形成器的性能.     

一种新的X射线手提行李图像增强方法

针对X射线图像的特点,提出了一种新的X射线手提行李图像增强方法。首先,应用离散小波变换（DWT）对图像进行去噪、融合,然后,结合模糊理论在模糊空间实现图像增强。同时将本文方法与基于灰度分组(GLG)的增强方法、基于直方图均衡 (HE)的增强方法做了比较,实验结果表明,本文方法可以有效地提高图像的清晰度,具有较好的推广能力。     

利用双天线相位差的ADS-B欺骗式干扰检测方法

广播式自动相关监视技术相比于传统监视系统具有定位精度高、更新速率快和设备成本低等优点，受到国际民航组织的大力推广。但由于其共享开放式的特点使得系统容易受到各种欺骗式干扰的影响，严重威胁空中交通安全。本文提出了一种利用双天线相位差进行欺骗式干扰检测的方法:对同一信源广播的一组位置消息，首先根据其广播内容计算一组表征目标相对于接收机方向变化的量；其次根据双天线之间的相位差计算一组同样表征此方向变化的量；最后通过两组变量的相关系数判别真实目标和欺骗干扰。此外，针对与空中真实目标ICAO地址相同的虚假ADS-B消息可能导致的误检测，我们也提出了信源一致性检测方法。本文方法不需要估计信号来向，对天线的幅相误差稳健，仿真实验和实测数据均验证了方法的有效性。