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。     

基于独立成分分析的外辐射源雷达同频干扰抑制

在外辐射源雷达系统中,除了直达波干扰外,从周边其他电台辐射过来的同频干扰也对雷达性能产生了重要影响。根据同频干扰之间,以及这些干扰与目标回波信号之间的独立性,提出了一种基于独立成分分析的外辐射源雷达同频干扰抑制方法,通过分离目标信号与同频干扰以抑制同频干扰。实测数据处理结果证明了该方法的有效性。     

一种改进的外辐射源雷达直达波对消算法

针对外辐射源雷达的直达波对消技术,传统的变步长对消算法依据参考信号或对消后瞬时误差进行步长调整,对于剩余的目标回波等信号也产生了抑制效果,同时影响了直达波信号的对消效果,为此,提出了一种基于对消信号与直达波的相关性的Sigmoid函数变步长最小均方(Variable Step Size LMS based on Sigmoid function,SVSLMS)算法,根据对消后的信号与直达波的相关性进行步长调整。理论分析与仿真结果表明,改进的SVSLMS算法对直达波对消有更快的收敛速度,同时对目标回波信号的影响更小。     

GSM辐射源雷达干扰抑制技术

全球移动通信（Global System for Mobile communication,GSM）信号已经被很多文献证明可以作为外辐射源雷达的机会照射源信号,但是在以往的研究中主要考虑抑制主基站的直达波和多径干扰.而实际上,GSM辐射源雷达不仅受到主基站的干扰,还受到其它同频基站的干扰.为了消除主基站干扰,同时抑制其它同频基站的干扰,本文提出首先利用扩展相消算法（Extensive Cancellation Algorithm,ECA）在时域上消除主基站的干扰,然后利用基于最差性能最优准则的稳健自适应波束形成在空域上对其它同频基站干扰进行抑制.最后仿真分析表明本文提出的杂波抑制方法的有效性.     

浮空平台外辐射源雷达直达波恢复算法研究

利用调频广播信号的浮空平台外辐射源雷达是一种新体制雷达,面临着同频电台干扰难题,提出了干扰状态下基于盲源分离的直达波恢复方法。利用同频电台方位已知等先验信息,提出了一种基于波束域相关函数差异的判断方法,解决了独立成分分析盲源分离算法的输出信号顺序模糊难题,从而可以保证可靠的参考电台直达波恢复,摒弃干扰电台。计算机仿真表明,所给出算法可以准确有效地确定参考电台信号。     

外辐射源雷达关键技术研究

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及抗干扰能力强、系统简单可靠等优点,近年来受到各国的重视,得到了较快的发展。影响外辐射源雷达性能的主要因素有直达波信号对消、多径信号对消、同频干扰的消除等,在系统设计中应进行针对性设计。文中以基于调频广播信号的外辐射源雷达系统为例,介绍了外辐射源雷达系统的原理、组成及性能,重点分析和研究了外辐射源雷达的关键技术。     

基于DTTB照射源的无源雷达直达波干扰抑制

该文根据DTTB照射源雷达各通道的特点,采用空域滤波方法来抑制直达波干扰。回波通道采用自适应波束形成与宽零陷结合的方法。参考通道采用改进的通用旁瓣对消结构以消除期望信号的影响,同时实现了宽零陷。基于DTTB信号的仿真结果表明,该文提出 的空域滤波方法是有效的。     

一种改进的动态关联信号分选算法

在基于脉冲制外辐射源的无源相干雷达系统中,直达波通道信号通常需要信号分选后才能与目标回波信号进行相参信号处理。为了从直达波通道互相交叠的信号中分选出特定辐射源的信号,提出了改进的动态关联信号分选算法。该算法在对实测信号特点分析后,指出利用脉冲重复频率和相邻脉冲幅度比这两个参数进行实测信号分选。信号分选结果表明:该算法能够完整分选出辐射源主瓣信号,也可以保证一定的辐射源副瓣信号分选成功率;同时动态设置脉冲重复频率容限亦可以完成参差重频、抖动重频等信号的分选工作。     

共享谱多基地雷达直达波抑制算法

基于自适应波束形成技术的传统多基地脉冲压缩算法无法有效的抑制共享谱雷达间的强直达波.本文对多基地自适应脉冲压缩算法进行改进,并联合自适应波束形成技术,提出了一种新型的互干扰抑制算法.该算法利用强直达波的时延和功率信息,分别为每个距离单元设计一个自适应滤波器代替传统的匹配滤波,并根据线性约束最小方差准则设计自适应波束形成器,实现同频互干扰和强直达波的抑制.仿真结果表明,本文提出的算法可以同时抑制同频互干扰和强直达波,并有效改善信噪比.     

双基地噪声雷达中直达波干扰抑制技术研究

针对双基地噪声雷达直达波和近距离强杂波严重影响远距离微弱目标检测的问题,对直达波和杂波干扰抑制技术进行了研究。分析了LMS自适应时域干扰抑制算法在双基地噪声雷达中的直达波干扰抑制性能。针对雷达参考信号时域强相关情况下算法收敛速度过慢的问题,提出了基于格型预测的联合过程估计对消算法,通过对参考信号进行去相关处理,降低LMS类型算法输入相关矩阵的特征值散布,提高了收敛速度。通过仿真对干扰抑制算法进行了收敛过程分析和性能验证。     

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。     

一种联合优化的无源雷达实时目标检测算法

无源雷达是一种本身不发射电磁波,而是利用外部辐射源信号进行探测的雷达系统,具有隐蔽性好、抗电磁干扰、抗隐身技术等优点。为了实现可靠目标探测,通常先对回波信号进行杂波对消,然后计算剩余回波和参考信号的互模糊函数。在基于大带宽信号源、相干累积时间较长、多波束同时处理的无源雷达系统中,常规方法需要较大的计算量和存储空间,不利于实时实现。该文研究了基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)准则的杂波对消算法与基于互模糊函数的相干累积检测算法之间内在数学关系,提出一种降低计算量和存储量的联合优化方法,给出了在NVIDIA CUDA(Computing Unified Device Architecture)平台上的实现,用实测结果论证了该文方法的高效性、实时性,并已应用于工程中。      

OFDM雷达通信一体化的同频干扰抑制技术

雷达通信一体化系统（Integrated Radar and Communication System, IRCS）可提升设备的可用性、可靠性和电磁兼容性,已成为雷达和通信交叉领域的研究热点。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）具有高信息传输性能,且其模糊函数具有低旁瓣特性,在IRCS中得到广泛关注。在OFDM-IRCS中,组网时同频干扰严重影响雷达探测性能。针对这一问题,从信干比（Signal to Interference Ratio, SIR）分析了IRCS同频干扰特性,推导了回波信号SIR的表达式。然后,结合OFDM中交织多址（Interleave Division Multiple Access, IDMA）和干扰重构的思想,提出了基于OFDM-IDMA的IRCS同频干扰抑制算法。所提算法通过不同的交织方式区分不同IRCS节点的信号,同时利用基于干扰重构的干扰消除算法实现干扰抑制。仿真结果表明,所提算法有效地抑制了IRCS同频干扰,实现了同频干扰环境下雷达目标探测性能提升。      

外辐射源雷达抗直达波干扰技术研究

外辐射源雷达系统中,直达波干扰严重影响了雷达对目标的探测性能.文中针对直达波干扰问题,通过对LMS、NLMS、改进的NLMS算法的收敛速度、时变系统跟踪能力、失调量等的分析,将改进的归一化LMS(NLMS)自适应滤波算法应用于直达波干扰抑制,取得了较好的处理效果,其对消得益可达40 dB;分析了滤波器阶数、参数选择对对消性能和信噪比损失的影响,给出了典型参数值.最后,真实数据的处理结果验证了该方法的有效性.     

采用机会照射源的杂波抑制与弱目标检测方法

在利用机会照射源进行目标探测时,目标信号经常淹没在强直达波与多径杂波中;同时,由于强目标信号旁瓣的遮盖效应,经常存在弱目标的漏检。针对以上问题,本文提出基于梯度变遗忘因子递推最小二乘的杂波抑制算法抑制直达波与多径杂波,同时提出了一种基于内插的改进CLEAN算法来实现强目标的抑制。该算法首先进行杂波抑制,然后与参考信号作二维时频互相关,估计出强目标信号的时延与多普勒频率;利用经过内插的时延点构造强目标干扰矩阵完成强目标的抑制,因此而达到检测弱目标信号的目的。经仿真实验证明该算法对于目标回波的时延与多普勒估计误差不敏感,且在强目标时延为分数倍采样周期时仍然能达到很好的抑制性能,有效检测到弱目标信号。      

外辐射源雷达系统中的自适应旁瓣相消及其ADSP-TS101s实现

基于外辐射源的雷达系统中可以使用自适应天线旁瓣相消技术以消除直达波和多径杂波的影响。以外辐射源雷达信号处理系统为基础,首先讨论了自适应天线旁瓣相消的原理,结合实时信号处理机的设计,给出了一种基于ADSPTS101sTigerSHARCDSP平台实现自适应天线旁瓣相消的硬件设计方案和软件实现流程。外场实验数据给出的处理结果说明本文方案是有效的。     

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。     

基于局部搜索的机载外辐射源干扰抑制算法

在机载外辐射源雷达不纯净参考信号条件下,参考通道中的多径与回波匹配得到的干扰将降低空时自适应处理的目标检测能力,而网格失配问题严重影响了干扰的估计性能. 本文针对网格失配下的机载外辐射源干扰抑制问题,提出一种基于局部搜索的干扰估计算法. 该算法在干扰稀疏观测模型的基础上构建全局距离-多普勒字典,从中选择与干扰相匹配的全局网格点;然后以该全局网格点为中心,对多普勒平面精细划分来构建局部多普勒字典,并选择与干扰更匹配的局部网格点;最后估计干扰的距离-多普勒像以实现干扰抑制,克服不纯净参考信号的影响. 仿真结果表明,所提算法可降低网格失配导致的抑制性能损失,有效提高不纯净参考信号下空时处理的目标检测能力.