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。     

用于强海杂波中目标检测的自适应波形设计算法

针对强海杂波中的目标检测问题,对一种自适应波形设计算法进行了仿真研究．该算法首先利用期望最大化算法估计预测目标所在单元的海杂波统计特性,然后利用子空间方法实现海杂波抑制,最后以最大化广义似然比为准则,通过动态设计相位编码波形来匹配海杂波统计特性,以改善目标信杂比,进而改善目标检测性能．通过数值仿真验证了算法的有效性．仿真结果表明,与采用固定波形相比,采用自适应波形设计算法对于目标检测性能的改善程度可达7～10dB．     

机载雷达优化多普勒和差通道杂波抑制方法

为了解决单通道机载雷达的杂波抑制问题,提出了一种基于优化多普勒差通道的和差多普勒通道联合自适应杂波抑制的方法.该方法采用粒子群优化(PSO)算法,以信杂噪比(SCNR)损失最小为目标构造优化多普勒差通道,通过优化后的多普勒差通道与和通道联合自适应处理实现对杂波的有效抑制.仿真结果表明,采用本文方法后单通道机载雷达在不附加任何其他设备的情况下,杂波抑制性能在主瓣区域可以提高5~12 dB,具有较大的实用价值     

Inshore ambiguity clutter suppression method aided by clutter classification

To address the problem that the clutter suppression performance is reduced for the multichannel synthetic aperture radar(SAR) because of the ambiguous component of the land clutter in the inshore area,we propose an inshore ambiguity clutter suppression method aided by on clutter classification.First,a multi-look interference feature covariance matrix(MIFCM) for each range-Doppler unit is constructed,which includes multi-look interference magnitude/phase and multi-look interference magnitude gradient information.Next,with the affine invariant riemannian(AIR) distance measure of MIFCMs,the clutter classification result can be acquired.Finally,with the clutter classification result,we select independent and identically distributed(IID) training samples to estimate the clutter covariance matrix in the ambiguous clutter region,with clutter suppression performed in the multichannel SAR image domain.Simulation result shows that the proposed method can accurately classify and suppress the azimuth ambiguous clutter in the inshore area.     

抑制电离层Es层杂波的辅助天线设计方案

针对高频雷达中电离层Es层杂波的抑制问题,提出了水平极化天线阵列和垂直极化天线阵列两种辅助天线的设计方案.利用电离层Es层杂波信号与目标信号相比具有不同的到达方向和极化方式等特点,使辅助天线阵列对电离层Es层杂波具有一个大的增益,对目标信号有一个小的增益.辅助天线阵列的仿真分析结果表明,辅助天线输出中杂信比的大小会得到显著提高,辅助天线输出中杂信比越高,高频雷达中电离层Es层杂波的抑制效果越好.     

采用变对角加载多级维纳滤波方法抑制机载雷达杂波的研究

受机载雷达体积和重量的限制, 传统方法难以在低复杂度下达到最优雷达杂波抑制效果. 该文在分析多级维纳滤波结构基础上, 提出了一种变对角加载多级维纳滤波的空时二维自适应处理方法, 通过理论推导, 建立了新方法的后向递推算法, 并应用新算法抑制机载雷达杂波. 仿真结果验证了该算法的可行性和有效性. 在低维滤波器结构下, 该算法性能优于相关传统方法, 鲁棒性强. 在机载雷达杂波抑制中, 该算法能获得-80dB的零陷深度, 可实现良好的杂波抑制效果, 具有实际工程应用前景.     

New method for range-ambiguous clutter suppression in non-side-looking airborne radar

To suppress the seriously range-ambiguous clutter, an approach based on the frequency diverse array (FDA) technique is proposed. Based on the space-time signal model in FDA radar, the frequency increment is designed to distinguish the clutter at ambiguous ranges and avoid signal decorrelation. Then, the subspace projection algorithm is used for range-ambiguous clutter suppression. Numerical simulations show the effectiveness of the proposed method. Even when the number of the elevation degrees-of-freedom (DOFs) is limited, the proposed method performs better than the conventional elevation filtering method.     

一种新的宽带目标识别雷达杂波抑制方法

宽带雷达相邻回波间会出现越距离单元走动现象,传统杂波抑制方法不适用．针对这一情况,提出一种在频率域-多普勒域宽带雷达杂波抑制方法．在目标速度未知时,采用改进的Hough变换将目标信息提取出来,等同于完成对杂波的抑制过程; 如果有目标速度的先验信息,则可以先进行运动补偿,然后提取目标信息,上述两种提取目标信息的途径避免了虑除杂波过程中对目标信号能量的损失．计算机仿真结果表明,该方法在输入信杂比为-10dB(速度未知)或-15dB(速度已知)的情况下仍可保持较高的识别性能,并且在输入信噪比为-5dB时,算法依然保持稳定的性能,对噪声有较好的稳健性．     

Clutter pre-filtered method applied in bistatic airborne radar

In order to solving the problem of ineffective clutter suppression and target detection of space-time adaptive processing(STAP) in bistatic airborne radar, a clutter pre-filtering method applied in the bistatic airborne radar that takes advantage of radar operating parameters, platform velocity and so on is proposed. The velocity error of the airborne platform is also considered. Most of the clutter can be filtered so that the residual clutter can be completely suppressed by the well-developed STAP algorithm. Computer simulation results show that this method is effectively workable to several classical geometric configurations of bistatic airborne radar. The moving target detectability of the following STAP algorithm is also enhanced after this pre-filter.     

一种基于Tsallis分布的海杂波非平稳性模型

建立准确的海杂波模型可以提高海面目标检测性能.该文在对瑞利分布,对数正态分布,韦布尔分布和K分布四种基于统计分布的海杂波模型分析基础上,采用Tsallis分布针对海杂波的非平稳性建立海杂波模型,并采用Nelder - Mead方法对Tsallis分布的参数进行估计,最后利用IPIX雷达实测海杂波数据比较Tsallis分...     

预警雷达杂波抑制和微弱运动目标检测算法

针对预警雷达探测弱运动目标的杂波抑制和运算量大的问题,提出利用信号空间分离的抑制杂波算法,利用盲信号处理技术将回波信号分离成雷达弱运动目标信号和强背景杂波信号,有效地抑制了杂波;提出了利用动态规划法探测微弱目标的改进算法,在帧间循环递归中,针对来袭目标确定状态转移区域,并引入各级判决门限,丢弃部分虚警目标轨迹,减少了计算量.仿真结果表明,此方法能降低运算量,抑制杂波,有效地检测微弱运动目标,具有较好的检测性能.     

VHF频段地空情报雷达云雨杂波模拟

为了模拟VHF频段地空情报雷达云雨杂波,分析了该频段雷达云雨杂波特点,并针对某VHF频段的脉冲线性调频雷达建立了云雨体杂波模型.该模型基于雷达杂波的后向散射特性和杂波的统计特性,其仿真采用零记忆非线性变换（ZMNL）法产生所需的随机序列,复现了既包含振幅又包含相位的雷达杂波回波相干视频信号.仿真结果表明该方法可行.     

一种低秩联合稀疏模型下的杂波抑制方法

针对现有穿墙雷达探测研究中,墙体回波抑制算法需要采集全部雷达回波导致运算复杂的问题,提出了一种低秩联合稀疏模型下的墙体回波抑制方法。在提出的方法中,从雷达回波中分离墙体回波和目标回波的任务被转化为一个低秩保持和稀疏约束的优化模型,并使用交替方向乘子法求解该优化模型;最后分离出墙体回波后的回波信号被用于雷达成像。仿真实验结果表明,该方法对各种情况下的墙体回波都能有效去除。与当前经典的奇异值分解、迭代软阈值方法相比,所提出的杂波抑制方法在穿墙雷达成像中具有更高的目标杂波比。     

CUDA架构下外辐射源雷达杂波抑制并行算法

为了解决用于杂波抑制的直接矩阵求逆算法在外辐射源雷达工程应用中实时处理困难的问题,提出了分段并行的直接矩阵求逆算法.充分考虑了直接矩阵求逆算法的特点,将整个运算块分解为多个规模相同的子运算块,在计算统一设备架构下对这些子运算块进行并行处理,达到了提高算法处理效率的目的.实验结果表明,在采样率为200kHz,杂波对消阶数为128的条件下,与传统的串行处理算法相比,该算法的运行效率提高了25倍,并成功用于某外辐射源雷达实时信号处理中.     

贝塞尔级数展开的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

提出了基于级数展开的杂波谱补偿方法,首先采用贝塞尔函数对每个距离环实现方位和俯仰角的分离;接着将训练单元的俯仰矢量向待检单元进行投影,得到一个变换矩阵.再使用变换矩阵对给定的多普勒门的数据进行处理,减轻杂波谱对距离的依赖性;最后,从变换后的数据中估计杂波协方差矩阵,再利用空时自适应算法对补偿后的数据进行杂波抑制.仿真结果表明,该方法能有效改善杂波的非平稳性,提高了系统抑制杂波的性能.     

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．     

互耦效应下端射阵机载雷达空时内插STAP方法

针对端射阵天线由于阵元间距较小,容易造成能量耦合引起互耦效应,进而影响天线增益和空域导向矢量等参数以及后续的杂波抑制性能这一问题,首先利用互阻抗法和等距离环地面散射单元积分法,建立了互耦条件下的端射阵机载雷达信号模型;然后分析了互耦效应对杂波特征谱和空域导向矢量等参数的影响;最后提出了一种基于空时内插的空时自适应处理方法,对杂波的非平稳性和空域导向矢量进行了补偿.理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性.     

机载雷达非正侧面阵近程杂波抑制新方法

根据机载雷达非正侧面阵的近程杂波随距离快变的特性,提出了俯仰向空域滤波子阵合成的算法．该算法利用平面阵列天线在俯仰向的自由度,先对近程杂波进行滤除,然后再在方位空域和时域做空时自适应处理．这样就增强了远程杂波的距离平稳性,很容易准确地估计协方差矩阵,从而提高了空时自适应处理抑制非正侧面阵杂波的性能．仿真结果证明了无误差时改善因子可以提高约30dB．     

基于分数低阶归一化匹配滤波的目标检测方法

在非高斯相关杂波背景下,基于归一化匹配滤波检测方法的性能随着非高斯特性增强而下降.为消除非高斯性的影响,提出一种基于分数低阶归一化匹配滤波的雷达目标检测方法.首先对观测数据进行分数低阶幂运算处理,然后基于杂波分数低阶统计量给出了检测模型,该模型的杂波散斑分量协方差矩阵通过对杂波分数低阶协方差矩阵进行归一化而得到.仿真结果表明,在非高斯杂波背景下该方法的检测性能优于归一化匹配滤波方法及传统MTD方法.     

Registration based compensation method based on adaptive subspace tracking

The registration based compensation (RBC) method is an effective method to compensate the range-dependence of the main-lobe clutter and side-lobe clutter in the same time. However, the compensation performance of the RBC degrades because of the mismatch of prior information and the loss of degree of system freedom. Moreover, the RBC is not very suited for real-time implementation because of the enormous computational complexity and memory usage of eigenvalue decomposition. In this paper, a novel clutter range-dependence compensation method using the modified maximum likelihood adaptive subspace estimation algorithm, which is named the MRBC method for short, is proposed. The eigenvectors matrix and eigenvalues matrix of the clutter covariance matrix are estimated by iterative tracking instead of temporal and spatial smoothing, spectrum calculation and eigenvalue decomposition. Compared with the traditional RBC method, the proposed method can reduce the computational complexity significantly and maintain the performance of clutter range-dependence compensation. In addition, the proposed method can also achieve good performance when the system error exists because of no use of prior information. Experimental simulations demonstrate the validity of this method.