基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。      

非因果空时二维副瓣干扰对消算法及性能研究

通道失配降低了窄带副瓣对消系统的性能,采用多辅助通道多抽头延迟线的宽带对消算法可以提高对消性能。鉴于对群延迟处理的FIR滤波器应为非因果滤波器,文中提出了非因果的副瓣对消器,该算法通过对主通道或辅通道信号的延迟,获得了对消权系数的非因果特性,从而构成了非因果的空时二维对消算法。通过实验对算法性能进行了对比,结果表明,该非因果宽带对消算法比因果算法具有更好的对消性能。     

旁瓣相消系统

改进的旁瓣相消系统是为了减少从多重干扰源引进信号接收系统中的干扰。与辅助通道相连接的第一个相消环独立地工作,以使它的辅助通道信号与从它自身的相减器来的主通道信号去相关。其余的相消环的每一个(同样与辅助通道相连并独立工作)相互串联依次工作在前一个相消器的输出端。当所有辅助相消环工作时,相同相消环的第二组排列在第一组的后面以给相消系统提供附加的重复对消。采用多个工作在许多辅助通道接收信号上的串联重复对消能有效地减小主通道中的干扰。     

相关干扰对旁瓣对消系统性能的影响

分析了相关干扰对旁瓣对消系统性能的影响,推导出了相关干扰下的单辅助通道的旁瓣对消系统的对消比的表达式.分析表明:相关干扰可以使旁瓣对消系统的性能退化,其退化的程度正比于相关干扰的功率和目标信号的功率.最后通过计算机仿真验证了理论分析的正确性.     

干扰对消系统的非零带宽性能与延时匹配

分析了干扰信号非零带宽下,实际自适应干扰对消系统的频域特性和时域特性。非零带宽信号使系统时变,当带宽远小于中心频率时,系统可近似为自适应梳状滤波器。系统的平均收敛速度与总参考信号幅值成正比,干扰对消比随信号带宽的增大而减小。对耦合延时匹配进行了理论和仿真分析,分析表明,耦合延时匹配可以显著提高宽带干扰对消比和对消带宽,延时匹配越精确,对消效果越好。     

同类2FSK混合信号中微弱信号提取方法研究

将噪声对消理论应用于同类混合信号中微弱信号的提取,分析了信号相关性对提取结果的影响.在Simulink中仿真了相关2FSK信号使用噪声对消理论提取期望信号的误码率.对原有的噪声对消工作模式做出改进,提出了基于训练模式的工作方式.仿真结果表明,在新的工作模式下,相关的2FSK信号能够很好地分离,系统在高斯噪声条件下的误码率曲线和理论曲线基本重合.     

目标信号效应对旁瓣对消系统性能的影响

讨论了理想情况下的旁瓣对消系统,分析了目标信号效应对旁瓣对消系统性能的影响,推导出了考虑目标信号效应时的权值和对消比的表达式,并以只有一个辅助通道的旁瓣对消系统为例,推导得到：目标信号对旁瓣对消系统性能的影响程度主要取决于辅助通道收到的目标信号强度,目标信号越强,目标信号效应的影响越明显。最后通过计算机仿真验证了理论分析的正确性。     

基于相关系数的副瓣对消干扰样本选取方法

介绍了副瓣对消算法的原理,分析了影响自适应副瓣对消性能的因素,提出了基于相关系数比较的副瓣对消干扰样本选取方法,利用主通道和辅助通道仿真数据对该方法进行仿真验证。结果表明,提出的干扰样本选取方法适用于雷达副瓣对消处理,具有较高的应用价值。     

射频干扰对消技术的系统设计与仿真分析

针对现有大型电子信息系统中同平台接收设备受到同平台发射设备的发射干扰情况,研究了可对消发射设备干扰的射频干扰对消技术。分析了射频对消技术的理论模型,提出了射频对消技术的系统设计方案,重点研究了信号调整、信号检测和系统控制3个主要单元的设计和系统控制算法。系统仿真结果验证了该系统设计方法的正确性。该系统设计方法可用于进行后续的样机研制。     

参考信号耦合有用信号对干扰对消系统的影响及其抑制

分析了参考信号耦合有用信号时,实际自适应干扰对消系统的时域特性。分析表明,参考信号含有用信号导致系统时变,改变系统的最佳权值,使系统的干扰对消效果下降,并对有用信号的接收产生影响。根据实际共平台通信系统的收发耦合特性,从时域角度分析得到系统干扰对消比和有用对消比的计算表达式,并得到干扰对消比和有用对消比随相对时延相位变化的规律。提出一种时延匹配方法,通过匹配参考信号提取点至正交功分器输出与接收天线至合成信号注入点间的时延,可以有效抑制参考信号耦合有用信号导致干扰对消效果下降的问题。仿真结果表明,所提出的时延匹配方法能消除有用信号对干扰对消比的影响,还能提高干扰对消效果。     

基于CLEAN算法的自适应旁瓣对消技术

自适应旁瓣对消技术能够很好地抑制旁瓣干扰,但在应用中发现, 自适应旁瓣对消对跟踪的高信噪比目标带来的信噪比损失较大,导致单脉冲和差测角精度下降。本文提出了一种基于CLEAN算法的自适应旁瓣对消方法,首先通过观测目标的先验信息构建目标回波模型,再利用该回波模型剔除对消通道中的目标信息,然后基于剔除目标信息后的对消通道数据,重新计算最优加权值进行主通道的干扰对消,最后仿真和实测结果验证了该方法不仅可以减少主通道中目标对消后的信噪比损失,同时也降低了对消后对目标测角精度的影响。     

自适应窄带干扰对消器性能研究

本文讨论将双权自适应噪声对消器用于窄带干扰抑制时的对消性能。从 Wiener 解出发,以单频调幅干扰为例子,导出了平均对消比之概念。由此出发比较了单节延迟线、全通 RC 移相器以及正交双通道分路器构成对消器之对消性能的优劣;分析了主通道群延迟与调制频率对对消比之影响。所得结果可供工程设计参考。     

含有用信号的自适应干扰对消系统时域分析

从时域角度对含有用信号的自适应干扰对消系统进行了建模与理论分析,研究了"有用信号损耗"的特性,分析了有用信号损耗与干扰对消比、收敛时间之间的内在联系。为避免有用信号损耗较大,对消系统的反馈电路需工作在欠阻尼状态;给出了欠阻尼状态下,各参数对系统性能指标的影响。实验结果验证了理论分析的正确性,从而为对消系统的优化设计提供了重要的理论依据。     

相关性对旁瓣对消效果的影响

介绍了自适应旁瓣对消的基本原理,分析了相关系数对旁瓣对消系统性能的影响,并通过Matlab进行了计算机仿真,直观形象地验证了相关系数对旁瓣对消系统性能的影响效果.分析表明.信号相关系数的提高,可以使旁瓣对消系统的性能退化,减弱其对消效果.     

基于LMS算法的FOD雷达射频泄露对消技术

针对机场跑道异物(FOD)探测系统中毫米波调频连续波(FMCW)雷达的射频泄漏问题,研究射频泄漏对消技术。分析了毫米波FMCW雷达中射频泄漏的产生原因,阐述了泄漏信号对FOD检测系统的影响。通过分析自适应滤波的原理,并结合毫米波FMCW雷达的特点,提出了一种基于最小均方误差(LMS)算法的自适应对消技术。仿真验证了该对消方案算法实现的可行性,同时分析了对消方案中数字信号处理(DSP)响应时间对FOD系统性能的影响。仿真实验结果表明,该对消系统的对消比可达到45 dB左右,可实现高精确度对消。     

一种单频网模式下无源雷达时域杂波对消算法

杂波对消是外辐射源雷达研究中的重点，信号的去相关效应对杂波对消有很严重的影响。在单频网（SFN）模式下，由于来自不同辐射源的信号存在去相关，现有的杂波对消算法难以有效对消回波信号中的杂波，导致对消性能下降严重。通过分析，提出了一种单频网模式下基于NLMS的无源雷达杂波对消算法，在理论分析和实例仿真的基础上验证了改进算法的有效性，为单频网信号去相关这一问题提供一种解决方案，也为基于单频网的外辐射源雷达提供一定的理论指导。     

通债中自适应回声对消的研究

简述和分析了双工通信中回声的产生,并根据回声电平实际的衰耗要求,着重研究了双工通信系统中回声对消问题。运用自适应滤波技术,回声信号可得到有效的对消。对采用功率倒置算法自适应回声对消技术的性能作了详细的研究,分析了影响其对消效果的因素,并指出了进一步的发展方向。     

一种新型FMCW雷达射频对消方法

随着平台一体化及雷达系统微型化的发展,调频连续波(FMCW)雷达发射至接收的信号泄漏更为严重,信号泄漏已成为制约FMCW雷达系统性能的关键因素。为解决这一问题,提出了一种新型的射频对消方法以提高FMCW雷达的收发隔离度,利用FMCW雷达泄漏信号与回波信号在频域可分离特点,采用数字锁相环技术产生主动对消矢量信号,在给定FMCW雷达泄漏信号初值的条件下仿真分析对消比与相位误差、幅度误差的关系,建立了特定条件下的具有自适应功能的射频对消方案,并设计了验证电路以验证方案的可行性。验证结果表明该方法在1 GHz带宽内实现了优于25 dB 的对消比,且该对消电路具有低功耗、结构简单等优势。     

基于深度神经网络的收发同时系统中自干扰数字对消算法

为了解决转发式干扰机收发同时系统中的自干扰难以对消问题,该文设计一种基于深度神经网络(DNN)的自干扰对消算法。在自干扰信号与目标信号强相关且混叠的情况下该算法可以有效地消除自干扰信号。在此基础上,该文利用分段侦收的信号快速生成干扰的方法,验证了该算法在收发同时系统中自干扰信号对消的可行性,实现了基于本脉冲的雷达干扰信号构建,对敌方雷达快速做出反应,在电子对抗中占据有利地位。该文利用典型的线性调频(LFM)和二进制相移键控(BPSK)雷达信号生成数据集训练深度神经网络,用测试集去测试网络输出的模型。实验结果表明:在收发同时系统中目标信号与自干扰信号混叠的情况下,基于DNN的自干扰对消算法可以有效消除自干扰信号,在信干比–8 dB的情况下,对消比可达到26 dB以上。     

宽带开环旁瓣对消技术

旁瓣对消是抗有源积极干扰的一种重要方式。文中介绍开环旁瓣对消的原理,分析了2个辅助天线系统的对消性能。针对带宽对对消性能的影响问题,提出对辅助通道信号采用延迟的方法来提高宽带系统的对消性能。仿真结果表明,只要延迟时间选择合理,这种方法是行之有效的。