非高斯杂波谱模型下的MTI性能分析

该文主要讨论了在非高斯型的立方及平方型杂波功率谱环境下雷达系统的MTI性能,给出了MTI滤波器平均改善因子的上限。表明在谱宽相同时,立方及平方型杂波谱下的MTI性能远劣于高斯型。对各种杂波谱下的谱宽等效性引入了L2(R)上杂波谱均方根带宽的度量,它较客观地反映了分布型杂波谱的总体平均宽度。最后,给出了MTI滤波器对杂波谱宽失配情况下改善因子的损失曲线,显示在立方和平方杂波谱下,性能损失对失配极不敏感。     

双通道沿迹干涉SAR地面动目标检测

该文深入研究了双通道沿迹干涉(Along-Track Interferometry, ATI )SAR的机理,给出了运用该机理在静止目标去线性调频后的频域内进行动目标检测的方法。文中详细描述了该方法的检测过程,分析了杂波、噪声以及目标速度对检测性能的影响, 最后给出了计算机仿真结果。分析及仿真结果表明, 与同常规方法相比,该方法对可检测运动目标信杂比的要求降低,对于淹没在主瓣杂波谱内的动目标以及在主瓣杂波谱外的动目标能够同时检测;同时,在频域检测计算量下降。     

一种基于优化参差比的改进MTI滤波器

杂波的抑制 ,无论是从抗干扰还是提高雷达系统改善因子来说都是必不可少的。抑制杂波的同时为了避免陷入盲速区的目标损失过大 ,提出了一种基于优化参差比的MTI滤波器 ,该滤波器可在杂波谱中心形成随杂波散射元均方根速度展宽的凹口以抑制杂波 ,并利用参差脉冲将盲速推到三倍音速以外 ,而且通过最优参差码的选择使第一零点尽可能的浅 ,从而防止陷入凹口的弱目标丢失 ,最后通过对搜索最优参差比的简化 ,使运算量至少减少一半。仿真结果和性能分析验证了该算法的可行性和有效性     

基于相似性度量的非正侧阵杂波谱补偿方法

在非正侧阵雷达中的杂波谱随距离发生变化,造成杂波统计特性估计不准确,空时二维自适应处理中滤波器的杂波凹口变宽.为了克服这个难题,根据杂波模型提出了一种基于相似性度量的谱补偿方法.该方法首先将待检单元的导向矢量与相邻单元的导向矢量进行内积,作为谱结构相似性的度量,然后依此度量值,对接收数据的杂波协方差矩阵进行加权处理,最后用传统的空时自适应算法进行杂波抑制.仿真证明了该方法可以有效地消除杂波谱的非平稳性,提高雷达抑制杂波的性能.     

一种频域脉冲最小均方误差杂波对消算法

针对“低慢小”探测雷达杂波多普勒主瓣淹没慢速弱目标问题,该文提出了频域脉冲LMS（FPLMS）算法来对消杂波。该算法利用杂波分量在脉间的平稳性,自适应地估计各距离单元杂波的复幅度来重构杂波,实现杂波对消。仿真结果表明：FPLMS算法能够有效对消杂波,消除杂波主瓣对目标检测的影响;且具有很窄的滤波器凹口,约为MTI滤波器的1/3,对速度大于1个速度分辨单元的目标几乎无信噪比损失,适用于“低慢小”探测雷达的杂波对消。     

PD中重频下主瓣杂波特性及抑制滤波器设计

针对中重频PD雷达应用背景,设计了一种主瓣杂波抑制滤波器。对主瓣杂波在实际情况下的参数特点进行了详细分析,得出杂波强度、带宽和功率与俯仰角的对应关系,据此提出了采用查表法设计主瓣杂波抑制滤波器方法;该方法克服了对消器和AMTI滤波器的不足,能有效改善杂波抑制性能,其算法存储容量和实时性满足设计要求,具有良好的工程应用价值。     

FDA-MIMO雷达主瓣距离模糊杂波抑制方法

主瓣上存在的距离模糊杂波降低了真实目标的估计准确度,导致检测性能急剧下降,这对传统雷达提出了严峻挑战。基于频控阵（FDA）-多输入多输出（MIMO）雷达的距离角度二维波束指向,本文提出一种对抗主瓣距离模糊杂波的方法。该方法利用发射-接收空域鉴别模糊杂波次数,并根据已搜索到的目标的大致距离,利用多重信号分类算法（MUSIC）精确分辨多个目标及杂波位置,最后通过设计线性约束最小方差（LCMV）自适应滤波器,使杂波失配而被抑制。该方法有效地解决了主瓣距离模糊杂波的抑制问题,提升了复杂环境下的目标检测性能。仿真验证了提出方法的有效性。      

一种基于最大信杂比的MTD滤波器设计算法

为了在充分抑制杂波的同时保持最大输出信杂比,提出了一种基于最大信杂比准则的MTD滤波器设计算法。该算法首先将杂波建模为大量窄带杂波的线性叠加,并将这些窄带杂波均匀放置在脉冲重复频率的范围内。然后通过实际频响与期望频响的比较,自适应地改变窄带杂波的功率强度,利用最大信杂比准则获得最佳滤波器系数。这种MTD滤波器设计算法的收敛速度快,能够在零频附近形成宽而深的零陷,具有较高的实用性。仿真实例验证了所提算法的有效性。     

机载预警(AEW)相控阵雷达杂波抑制的时空配对滤波法

抑制杂波一直为机载预警(AEW)雷达信号处理的关键技术。本文根据机载相控阵雷达侧面阵的杂波谱特点,提出了一种用时空二维配对滤波处理来抑制AEW雷达杂波的准最优方法,该方法的特点是运算量小,能实现实时处理,且对低速目标的检测性能较常规的空时级联处理有较大程度的改善。另外,该方法还可以推广到其它非侧面阵的情形。     

机载气象雷达探测强风切变的自适应杂波抑制方法

为更好地去除动态地物和海浪杂波,采用工程化数学模型建立下击暴流风场,并叠加海陆杂波数据。根据飞行参数和雷达性能参数,获取机载雷达回波仿真信号。预先获取飞行区域地形高度参数、环境风场及海浪、陆地等地物杂波谱宽近似估计值,确定需要进行杂波抑制的距离库。对采样信号进行频谱分析,确定杂波中心谱线,消除宽度等于杂波谱宽估计值内的功率谱线,从而达到消除地物杂波的目的。以剩余功率谱为采样值,进行高斯曲线拟合,完成功率谱重构。对重构的功率谱,计算其总功率、径向平均速度和谱宽值,获取抑制地物杂波后的气象回波信号。仿真结果表明,该方法能够根据飞行区域实时探空资料和地形数据,自适应确定海陆混合运动杂波位置,并消除地物杂波。     

机载雷达主瓣杂波抑制的投影矩阵方法

在机载单通道雷达的运动目标检测中,若雷达相干处理的Dopp ler分辨能力差于主瓣杂波Dopp ler谱宽,在Dopp ler域主瓣杂波无法与慢速目标有效区分,这给运动目标检测带来了很大的困难。文中提出的投影矩阵方法首先在时域将主瓣杂波滤除,然后进行多普勒滤波,由于主瓣杂波被有效抑制,系统对慢速目标的检测能力大大提高。理论推导和仿真实验证明,投影矩阵方法在主杂波之外信噪比损失性能比三脉冲相消方法有明显的改善。     

线性调频航管雷达风电场杂波背景下目标检测

传统动目标检测(Moving Target Detector, MTD)技术无法抑制具有频谱展宽特性的风电场杂波,可能导致目标检测概率下降和虚警率上升等问题。针对此问题,提出了一种线性调频航管雷达风电场杂波背景下的目标检测方法。该方法先进行风电场杂波抑制,再对杂波抑制后的数据基于MTD进行飞机目标检测。文中给出的风电场杂波抑制方法中,首先将传统谱中心补偿的风电场杂波抑制方法应用到线性调频体制雷达,针对此时存在的旁瓣抑制后的主瓣展宽问题,利用雷达参数信息优化恒虚警率(Constant False-Alarm Rate, CFAR)检测方法,再根据目标与杂波相对位置不同采用不同的方法抑制杂波。对于目标与杂波扩展主瓣在不同距离单元时,基于谱中心补偿及基于雷达参数的CFAR检测方法来检测并抑制风电场杂波;对于目标与杂波扩展主瓣在相同距离单元的情况,基于匹配追踪（Matching Pursuit,MP）算法抑制风电场杂波。仿真数据与实测数据实验结果表明该方法在保证有效检测目标的前提下能降低风电场杂波引起的虚警率。      

采用改进型时频滤波的海杂波抑制方法

海洋环境下，海杂波具有明显的非平稳、非高斯特性，海杂波谱中心频率不固定、谱宽较宽，严重影响了雷达对海面目标的检测。传统的频域滤波器难以对复杂多变的海杂波进行有效抑制。本文通过分析海杂波的时频谱频率变化特征，定量计算各距离单元时频谱的中心频率平滑度，提出了采用基于时频谱能量分布的改进型时频滤波方法进行海杂波抑制。通过实测海杂波数据对杂波抑制效果进行分析，验证了该算法能够有效滤除海杂波信号和保护低速目标信号能量，提高目标信杂噪比，对提升雷达检测能力具有重要的作用。      

基于分形特性改进的EMD目标检测算法

为克服原有检测算法在目标和海杂波混叠时检测性能下降的问题,该文提出一种基于分形特性改进的经验模态分解(EMD)目标检测算法。该算法对原始信号经经验模态分解后得到的固有模态函数进行数据重构,再采用快速傅里叶变换获得去噪后的海杂波单元和目标单元的频谱,计算两者的单一Hurst指数,并将其输入非参量检测器中进行目标检测。研究表明,虽然目标和海杂波在频谱中难以区分,但两者在无标度区间内的单一Hurst指数存在差异,因此所提检测算法相比于原有频域检测算法性能更优。     

动目标检测(MTD)滤波器组的优化设计新算法

本文提出了一种MTD滤波器组的优化设计新算法。它可强制滤波器组的频率特性在零频形成零点并使旁瓣面积最小。与Remez多重变换算法相比,在主瓣面积相近的条件下,MTD系统对各种地杂波的平均改善因子提高了约4dB。该优化算法已用于某实际的雷达MTD系统之中并获得了满意的性能。     

高频地波雷达协同检测新方法

电离层杂波、海杂波以及射频干扰的存在造成高频地波雷达目标检测上的困难。针对高频地波雷达的极化特性和目标在距离-多普勒谱中的扩张特性,先设计一种改进的二维恒虚警检测算法,后将该方法与极化处理方法融合设计一种新的协同检测算法,该检测算法实现了能量域和极化域的协同检测,突破传统极化检测方法计算复杂等问题。高频地波雷达实测数据中的仿真和检测结果表明:在电离层杂波背景中,协同检测算法性能优于恒虚警方法。     

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。      

杂波环境中雷达通信一体化系统波形设计算法研究

针对杂波环境中雷达通信一体化系统探测性能下降的问题,该文以信干噪比作为设计准则,通过联合优化系统发射波形和接收滤波器来抑制杂波,进而增强目标探测性能。为同时保证系统信息传输的质量,将通信信号的多用户干扰能量纳入约束条件。此外,引入相似性约束使得发射波形具有良好的模糊函数。为求解发射波形和接收滤波器联合优化问题,提出了一种基于循环优化和半正定松弛的迭代算法。理论分析证明了算法的收敛性。仿真结果表明,所设计的波形不仅可以提升系统在杂波环境中的目标探测性能,而且可以高效地实现多用户通信。      

复合高斯杂波协方差矩阵估计的失配性能分析

在球不变随机向量的复合高斯杂波满足局部均匀的背景下,当估计的杂波分组大小与实际情况失配时,分析了自适应归一化匹配滤波器(ANMF)的恒虚警率(CFAR)特性和检测性能.理论分析表明,当杂波实际分组大小是估计分组大小的整数倍时,ANMF检测器对协方差矩阵结构和杂波功率水平均具有CFAR特性;而在其它的情况下ANMF检测器...     

基于对角积分双谱的海面慢速小目标检测方法

针对海杂波背景下雷达对海面慢速小目标探测技术难题,该文提出一种基于对角积分双谱的三特征融合检测方法。该方法首先从待检测信号的估计双谱中获得对角积分双谱,而后根据海杂波单元与目标单元之间的非线性耦合差异性,进一步从对角积分双谱中提取峰值、质心频率、谱宽3种特征。考虑到扫描模式下雷达采用的相干脉冲数通常较少,易导致特征不稳定,进而影响海杂波与目标可分性,为此,通过多帧扫描历史数据和当前帧数据的综合应用,对谱特征进行积累得到累积峰值、全变差、累积谱宽3种累积特征。最后采用凸包分类算法,在三特征空间进行融合检测。经实测CSIR数据集验证,在同等参数条件下,该文检测方法相比已有基于时频三特征的检测方法,基于幅度、多普勒三特征检测方法和分形特征检测方法具有更好的检测性能。