一种自适应补偿天波雷达系统中电离层运动的方法

在天波雷达中电离层的运动会带来回波信号在频率的调制,从而造成雷达海杂波的展宽;在对回波做相关积累前,对调制的补偿是非常重要的。该文给出了一种新的基于修正的自适应短时傅立叶变换的补偿方法,通过对没有电离层扰动的高频表面波雷达数据人为地添加行进电离层扰动(TID)得到实验数据。测试结果表明,该方法能有效地补偿快速的TID污染,并且对不同电离层频率调制具有良好的自适应性。     

机载PD雷达杂波功率谱快速重构方法

分析了机载脉冲多普勒雷达杂波功率谱理论模型,根据杂波生成机理,利用距离折叠和多普勒折叠的效应,提出了一种快速重构多脉冲重复频率下雷达杂波功率谱的方法;利用一个预先计算的基准杂波功率分布图,通过距离域和多普勒域的两次级联重构,完成多重频下杂波功率谱的计算和仿真;分析了载机与雷达参数对功率谱重构的影响,减少了运算量,为功率...     

两个干扰波束窄带干扰抵消器的特性分析

推出两个扰波束ＰＩＣ的最佳权，输出目标，干扰，噪声平均功率以及信干噪比，目标和干扰波束控制方向之间的关系，给出了计算机数据计算结果，确定了两个干扰波速窄ＰＩＣ的使用范围。     

电离层杂波背景下Constrained-MUISC算法在高频地波雷达中的应用

高频地波雷达能够探测到视距以外的低空飞机和舰船等目标,但其检测性能受到电离层杂波的严重影响。为了能够在有电离层杂波干扰的情况下检测出目标信号,首先利用MUSIC(multiple signal classification)算法对电离层杂波的方向特性进行分析,分析表明大部分电离层杂波呈现很强的方向性,并且通常相邻分辨单元的电离层杂波具有一致性的方向性。对于有方向性的电离层杂波可以将其方向作为已知信息,利用Constrained-MUSIC算法在含有电离层杂波的距离-多普勒分辨单元中对目标进行方位检测,在空域将目标与电离层杂波分开。通过对实测数据的分析,证明该方法可以有效地对有方向性的电离层杂波进行抑制,从而提高高频地波雷达的检测性能。     

基于时域插值的舰载高频地波雷达空时处理

天线相位中心偏置技术用于一阶海杂波的抑制可较好地解决舰载高频地波雷达的目标检测问题,但为补偿平台运动的不稳定性,需进行插值处理,基于信号时空等效性,本文提出了通过时域插值获得了等效阵元信号进行时二维滤波的方法,计算机仿真结果表明：只要平台匀速直线运动,通过时域插值就可获得较好的杂波抑制效果,这大大放松了空域插值对平台运动速度的限制。     

Improved SVD-FRFT sea clutter suppression method

The returns of slow and dim targets,which have high energy and a wide frequency spectrum,are often submerged in the sea clutter.This paper proposes a new SVD-FRFT-based sea clutter suppression method using time-frequency information.The proposed method adopts the strategy of block processing and overall judgment.First,the long echo sequence is divided into sub-pulse blocks,with the first Q-order signal components of each sub-pulse block being respectively extracted and inter-block signal correlation performed to realize the preliminary separation of the target and clutter.Then an adaptive segmented SVD-FRFT processing is used to achieve further purification of the signal components of each order.Finally,the normalized ime-frequency ridge quadratic fitting error is used to judge the components of each order.In this way,the target is retained while the sea clutter is suppressed.The effectiveness and robustness of this approach is verified by the real sea clutter data.Compared with the classical sea clutter suppression methods,the proposed method can effectively suppress the sea clutter and extract target signals regardless of signal-to-clutter ratio(SCR),especially for the multi-target.     

斜投影三维极化滤波

为解决传统三维极化滤波造成的高频地波雷达目标信号极化损失和相位失真,提出一种基于斜投影的三维极化滤波方法,利用目标和干扰的矢量信号分别构建信号和干扰矢量子空间,使用斜投影算子作为滤波矢量进行三维极化滤波.与传统的三维极化滤波相比,基于斜投影的三维极化滤波方法在完全滤除干扰信号的同时对目标信号的幅度和相位不产生影响,有效提高了滤波器输出信号和干扰噪声功率之比(SINR)及信号相参性.仿真结果证实了该算法可以有效抑制高频地波雷达中的干扰信号.     

下行4×2 LTE系统中混合MIMO传输模式的均衡器设计及其系统性能仿真

为了能给实际下行LTE系统接收器设计提供有效的先验信息,考虑下行4×2高阶MIMO天线配置,首先给出了LTE系统下行混合M IMO传输模式的接收信号模型,并且根据MMSE准则和MRC准则分别设计出不同均衡器来抑制这种混合干扰;同时为了提高系统仿真效率,推导出了基于信道响应矩阵随机扰动的信干噪比修正公式。最后通过仿真给出混合MIMO传输模式下,不同模式目标用户的吞吐量变化曲线,结果表明,MMSE均衡器相比MRC均衡器有更大的性能增益,对实际LTE系统的性能分析有较高的参考价值。     

大入射余角下海杂波仿真及其时空相关性分析

基于Neumann-Pierson 海表面模型产生了大入射余角下的高分辨海杂波信号,分析了海杂波信号的幅度分布与平均多普勒特性,推导了海杂波信号的时空自相关函数并分析了其时空相关性．仿真结果表明,用Ku波段的波束照射一定海情下的海面,所得到的海杂波幅度服从χ₂分布,其频谱展宽,频移约为30Hz,在时间和空间上具有较强的相关性,相关时间为20ms量级．     

机载前向阵雷达近程杂波频移补偿

基于机载前向阵雷达在近距离地面目标检测时,杂波在距离上将呈现严重的非平稳性,提出了一种向量相似度准则,从杂波样本数据中计算补偿量的多普勒频移补偿方法。利用该方法对不同距离的杂波数据进行相应的频移变换预处理后,能有效改善近程地杂波的非平稳性。该算法在脉冲域和多普勒域中等效,适合并行运算,具有实现简单的优点。仿真结果表明经此方法预处理后的空时自适应滤波,能显著提高系统的性能改善因子。     

Extended fractal properties of the AR spectrum and its application in weak target detection in sea clutter background

This paper mainly studies the extended fractal properties of the power spectrum of the sea clutter. To overcome the deficiencies of Fourier transform analysis, the power spectrum of the sea clutter is obtained by autoregressive(AR) spectrum estimation. The AR model is a linear predictive model, which estimates the power spectrum of the sea clutter from its autocorrelation matrix and has a higher frequency resolution than Fourier analysis. This paper concentrates on analyzing the extended fractal property of the power spectrum based on AR spectral estimation and its application to weak target detection. Firstly, fractional Brownian motion (FBM) is taken as an example to prove the self-similar property of the power spectrum. Then, the real measured X-band data is used to analyze the multi-scale Hurst exponent of the AR spectrum of the sea clutter and its optimized scale interval. Finally, a novel detection method based on the multi-scale Hurst exponent of the AR spectrum is proposed. The results show that the proposed method is effective for weak target detection in sea clutter background. Compared to the existing extended fractal method and the traditional CFAR method, the proposed method has a better detection performance in the low SCR condition.     

基于局部频谱连续细化的高精度频率估计算法

针对噪声环境下多普勒频率的快速、精确估计问题，提出了一种基于局部频谱连续细化的高精度频率估计算法．该算法先采用快速傅里叶变换对信号进行粗略的频谱估计，获取到感兴趣的窄带频谱范围后，再进行频域细化分析．由于在细化过程中采取时、频域两次加窗技术，将噪声抑制与频谱分析有机地结合在一起，提高了估计精度和频域稳定性，降低了计算量．     

基于小波变换的微弱信号的检测和提取

主要研究在墙等固定物体强杂波背景下,对人体心跳、呼吸所产生的多普勒频移信号的检测和提取,由于生命信号是一种微弱的低速目标信号,将会产生位移量极小的Doppler频移,并且回波信号将会淹没在杂波噪声中,在SCR(low singnal-clutter-ratio)环境下,雷达不可能发现目标.由于小波变换在智能信号处理中具有良好地表征时频域信号局部特征的能力,提出基于小波变换的生命信号处理算法,实验结果表明,算法在进行杂波滤除、信号检测和提取方面具有良好的性能.     

一种用于TOPS SAR-GMTI的空时自适应处理方法

针对在循序渐近对地扫描合成孔径雷达(TOPS SAR)模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的脉冲重复频率(PRF)条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊问题,提出了一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制.经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用空时自适应处理(STAP)方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善.同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,而直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现.为了避免出现这一现象,可利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,能有效避免虚假目标的产生.同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

Novel angle Doppler compensation method

In a non-side looking airborne radar system, the clutter of different range cells is not independently and identically distributed, which is caused by the severe clutter range-dependence. The clutter range-dependence can be compensated by the angle Doppler compensation (ADC) method simply and quickly. Although the ADC is widely applied, the compensation performance of the ADC is affected by the system error significantly because of the mismatch between Doppler frequency and spatial frequency. In this paper, a novel method to compensate the clutter range-dependence, namely ADC using sparse recovery (SR-ADC), is proposed. Firstly, the clutter spectral distribution estimation of the test cell and training cells are obtained by using sparse recovery. Then, the spatial frequencies and Doppler frequencies of the clutter spectrum center are determined. Finally, transform matrixes of different training cells are designed so that the clutter of training cells could be nearly stationary with respect to that of the test cell. Compared with the traditional angle Doppler compensation method, the proposed method improves greatly the compensation performance, especially that of main-lobe clutter. In addition, this method can also achieve good performance when the system error exists.     

具有海杂波特性的干扰样式仿真研究

为了更有效地对脉冲压缩雷达进行干扰,提出了具有海杂波特性的干扰样式.通过建立脉冲压缩雷达的仿真模型,将仿真产生的海杂波矢量调制经过控制的数字射频存贮器中存贮的雷达信号,得到具有海杂特性的干扰信号.仿真结果表明,对PC雷达在相同干扰功率的条件下海杂波特性干扰比射频噪声干扰具有更好的干扰效果.     

-种改进的天波雷达海杂波循环对消方法

针对传统的天波雷达海杂波循环对消法无法自适应判断对消次数的问题,研究了一种改进的方法即基于参考相邻单元的海杂波循环对消法.该方法用当前海面检测分辨单元所在的子区内其他分辨单元的回波信号构建参考信号,并利用从参考信号提取出的海杂波多普勒频率参数对检测单元进行海杂波循环对消.通过理论分析和实测数据验证,证明了该方法的有效性.     

一种稳健的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

针对空间角频移前视阵杂波谱补偿方法将参考距离单元的杂波谱旁瓣抬高,导致旁瓣区动目标检测性能下降的缺点,提出了一种改进的空间角频移方法．先对各个距离单元回波进行多普勒频率补偿,然后再进行空间角频移．仿真实验结果表明,本方法在旁瓣区比空间角频移方法有3~5dB的性能改善,并且在雷达回波存在误差的情况下仍然能够保持好的性能．     

基于Laguerre变换的线性调频信号检测

提出了一种基于Laguerre变换的线性调频信号检测新方法，通过恰当设定Laguerre参数，能够对消线性调频信号的频率变化，得到一个近似周期的信号。由于线性调频信号的能量集中到一条谱线(frequency bin)上，因此能在低信噪比下实现有效检测，仿真实验证明了这种方法的有效性。     

基于奇异值分解的雷达微小目标检测方法

提出了一种强杂波环境下雷达微小目标的检测方法。该方法以奇异值分解理论为基础,利用奇异值一阶、二阶差分谱进行奇异值选择,通过奇异值逆变换将雷达回波信号分解成不同的成份,从而实现杂波抑制和小微目标凸现。试验表明:该方法能有效抑制杂波,平均提升信噪比7 dB左右。