DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。     

多源场景下的无源雷达联合杂波对消技术

针对基于LTE信号的无源雷达杂波对消,由于存在多个同频基站干扰信号,传统的杂波对消方法,即一一对消,滤波器权值收敛误差大,影响杂波对消性能。本文提出了一种基于联合处理模型的杂波对消算法。该算法将多个同频基站信号作为输入,基于LMS算法同时对消所有信号源的直达波和多径杂波;进而通过分块处理减少了迭代次数,可同时在块内利用FFT快速实现,有效减少了计算复杂度。通过仿真分析,验证了算法能够有效避免收敛误差大的问题,为基于LTE信号的无源雷达信号杂波处理提供了新的途径。     

基于LTE信号的外辐射源雷达同频基站干扰抑制方法研究

针对基于LTE信号的外辐射源雷达接收信号包含多个同频发射基站的直达波和多径杂波干扰的问题,该文对传统的外辐射源雷达信号处理流程进行了改进,增加了对同频基站干扰的处理步骤,提出了一种基于卷积混合模型的盲源分离算法来抑制同频基站的杂波干扰。假设混合矩阵是一个矢量线性时不变滤波器矩阵,以互信息为代价函数,通过求取互信息的梯度,用最速下降法进行迭代,分离准则是使分离后的信号之间互信息最小化。仿真表明,该文算法能够有效地抑制LTE信号同频发射基站的杂波干扰,为后续的主基站杂波对消处理提供了基础。     

基于时-空-时级联的DTTB无源雷达非平稳杂波及同频干扰抑制方法

在无源雷达系统中,特别是地面数字电视广播(DTTB)雷达中,监测信号不仅包含直达波和多径杂波,同时还存在来自其它同频基站的直达波和多径干扰信号。当实际探测环境非平稳和干扰样本无法获取时,常规时域滤波方法无法有效抑制杂波及同频干扰。针对该问题,提出一种基于时-空-时级联的DTTB无源雷达非平稳杂波及同频干扰抑制方法。首先利用递归最小二乘方法(RLS)去除主基站的直达波和多径杂波;然后利用低副瓣自适应波束形成方法获取干扰样本,从而实现非平稳同频干扰的抑制;最后,理论分析与仿真实验验证了该方法对于干扰的抑制性能。     

空域自适应处理技术在外辐射源雷达探测中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及简单可靠等优点,近年来受到更多的重视。但在实际应用中直达波、多径信号及同频等杂波信号严重削弱了该体制雷达的探测性能,限制了其应用。该文分析了基于数字阵列体制下以调频广播信号为照射源的无源雷达,提出了空域自适应处理方法来抑制杂波信号,检测到杂波抑制前系统无法检测到的目标。从处理结果来看空域自适应处理方法有效抑制了杂波信号,大大改善了外辐射源雷达的探测性能。     

基于混合模型的强直达波与多径杂波消除

针对非合作无源相干定位中强直达波与多径杂波对目标散射信号的强抑制特点,提出了采用AR与MA的混合模型消除直达波与多径杂波的新方法。文中推导了采用AR模型和MA模型对多径信道建模的正则方程,提出了采用混合模型消除直达波与杂波的迭代算法。理论与仿真结果表明该方法对直达波与多径杂波的消除是非常有效的。     

基于二阶统计量盲源分离算法的无源雷达同频干扰抑制研究

针对基于长期演进(LTE)信号的无源雷达存在同频基站干扰的问题,该文提出一种基于2阶统计量的盲源分离算法,该算法是在卷积混合模型下,通过多通道最小均方(LMS)算法实现分离信号之间的相关性最小。由于各发射基站信号之间统计不相关,当分离信号之间的相关性达到最小时,完成观测信号的分离。在此基础上,改进了传统无源雷达信号处理的流程,增加了分离同频干扰基站直达波和多径杂波的步骤,实现了对同频干扰基站杂波的抑制。通过仿真分析,验证了算法的有效性,为基于LTE信号的无源雷达数据处理提供了参考。     

基于回归滤波器的地杂波抑制研究

本文研究了基于正交多项式拟合的回归滤波器。由于地物杂波变化缓慢,将输入信号投影到低阶多项式子空间可以很好的拟合地物杂波,进而形成一个在零频附近的带凹槽的高通滤波器。回归滤波器的频率响应仅和对信号的采样点数与正交多项式最大阶的阶数有关,通过仿真,回归滤波器对零频附近的地物杂波有明显的抑制效果,且其抑制性能优于五阶的IIR椭圆滤波器。     

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。     

基于自适应惯性权重粒子群优化的多跳频信号盲源分离

针对跳频通信中多跳频信号的盲源分离问题,提出了一种基于自适应惯性权重粒子群的盲源分离算法。该算法将分离信号的负熵作为目标函数,依据迭代前后每个粒子适应度值间差值自适应地调节惯性权重。把适应度值变差的粒子惯性权重设成零,以消除惯性分量不利影响,这样可以减少无效迭代次数,提高收敛速度。应用于盲源分离时,比经典算法分离效果好且克服了激活函数选取难题。实验结果表明该算法用于多跳频信号盲分离时性能稳定且收敛速度快,与经典算法比较优势明显,为智能算法在盲源分离方面的研究提供了一定的参考。     

强跟踪Unscented滤波器及其在无源跟踪中的应用

本文研究用递推算法实现只测量到达角和多普勒频移的无源双基地雷达的目标运动分析。基于Unscented卡尔曼滤波器和强跟踪滤波器,提出了一种新的强跟踪Unscented滤波器算法。新算法在无源双基地雷达目标跟踪的仿真实验中显示了高精度鲁棒滤波的性能。     

基于自适应背景预测的无源毫米波弱小目标检测

在分析毫米波辐射图像特性的基础上,对基于单帧的二维最小均方误差（Two-dimensional LMS）背景预测算法进行改进,充分利用连续帧图像中小目标的运动信息和背景的缓变特性,设计出基于连续帧的TDLMS滤波器。针对TDLMS算法对步长μ选取困难的问题,本文采用变步长TDLMS自适应算法。实验证明,该滤波算法能在两帧图像时达到最优的背景预测效果,有效滤除杂波,提高图像信杂比。     

VoIP电话中的回声消除算法

声学回声是降低VoIP通话通信质量的重要问题之一,自适应回声抵消是抑制回声的最有效方法之一,其采用自适应滤波器评估回声路径。常用的NLMS(Normalized Least Mean Square)算法计算复杂度高,实用性差,本文利用FFT技术,实现了NLMS频域快速算法FDNLMS(Frequency Domain Normalized Least Mean Square),将自适应更新变换到频域,逐块进行累加更新,保证收敛性能的同时,极大的降低了运算复杂度。实验表明,在滤波器系数为1024阶时,FDNLMS算法的处理速度比NLMS快12倍。     

中国移动多媒体广播外辐射源雷达参考信号获取方法研究

该文结合中国移动多媒体广播(CMMB)信号的特殊结构,提出了两种CMMB外辐射源雷达参考信号获取方法,即基于CMMB同步信号的自适应滤波提纯算法与利用CMMB调制解调理论的参考信号重构算法。首先给出了两种算法的具体处理流程;接着通过计算机仿真重点分析比较了两种算法的性能,利用实测处理验证了重构算法的有效性。研究表明基于参考信号重构的提纯方法能有效地消除参考信号中的噪声干扰和多径干扰,具有获取参考信号纯度高、算法稳健等优点。     

基于稀疏超指数盲均衡的高频外辐射源雷达发射信号提取

基于天波雷达发射信号的外辐射源雷达需要在接收站提取发射信号用于匹配滤波处理, 而到达接收站的发射信号往往受到电离层反射与折射多径污染的问题, 提出了一种基于超指数与常数模盲均衡算法的发射信号混合盲反卷积方法.利用电离层折射与反射等多径杂波的稀疏性, 采用稀疏处理降低混合算法中超指数盲均衡算法的计算量, 从而实现发射信号的恢复.针对发射信号恢复质量对检测性能的影响进行了分析评估.计算机仿真表明, 所提出的盲均衡算法保持了超指数算法快速收敛的优点, 同时, 在性能损失很小的情况下计算量显著下降, 具有良好的工程应用前景.     

MTI雷达中基于子空间分解的杂波抑制算法

最优MTI滤波器的权值与目标的多普勒频率有关，传统的MTI雷达需要利用一组能覆盖目标多普勒频率范围的并行滤波器组来实现最佳滤波。本文提出了一种算法，通过子空间分解法直接求取滤波器的权系数，由于无需多普勒滤波器组，系统的复杂度得到了降低。为了适应杂波的变化，本文还推导了该算法基于幂迭代的自适应过程。仿真结果表明：在不同的杂波环境下，该算法均有良好的MTI改善因子。     

无源双基地雷达动目标快速检测算法

在无源双基地雷达系统中,动目标的时延和多普勒频移估计是通过计算直达波信号和目标回波信号的互模糊函数来实现的。提出了首先利用级联积分梳状滤波器（CIC滤波器）对不同时延的互模糊函数进行抽取,然后进行FFT变换的动目标快速检测算法。CIC滤波器在数据抽取过程中能够有效抑制频率混叠干扰及通带信号衰减问题,同时由于信号采样频率的降低,FFT变换的频率分析范围将大大减小,从而明显提高信号处理速度。该算法可以从任意距离单元开始估计目标的多普勒频移,所以可以对数据进行并行处理,这将进一步提高信号检测和处理速度。最后,利用仿真数据验证了该算法的有效性。     

基于OFDM信号的外辐射源雷达杂波信道估计

基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号调制特性的外辐射源雷达杂波信道状态信息估计方法,针对OFDM外辐射源雷达探测存在的问题,提出了基于信号特性的处理方法。针对该体制雷达中纯净的直达波信号获取问题,提出基于模糊函数的方法提取导频的周期信息,从而得到导频的位置信息,然后,利用导频信息得到杂波信道脉冲响应信息估计。相比常规的处理方法,文中方法能够在参考信号包含多径时得到正确的杂波信道状态信息。     

高频外辐射源雷达一阶海杂波建模及仿真

高频外辐射源雷达是典型的双基地雷达,双基地海杂波建模及仿真对于该雷达具有重要的研究价值。该文首先建立了双基地高频雷达一阶海杂波时域信号模型,并给出了详细推导过程。然后根据已建立的信号模型,提出一种采用带通滤波和希尔伯特变换仿真一阶海杂波的新方法。仿真结果验证了该信号模型及其仿真方法的有效性。