一种空域-极化域联合的雷达欺骗干扰抑制算法

现代电子战中雷达有源欺骗干扰,特别是转发式欺骗干扰,已对雷达构成了严重的威胁。本文针对阵列雷达中有源欺骗干扰抑制问题,研究了一种空域-极化域联合处理的抑制方法。该方法采用矩阵法测量目标和干扰的空域及极化域参数;然后借助子空间投影理论构建滤波算子;进而在由空域和极化域组成的联合域上滤除欺骗干扰并提取目标回波,从而达到干扰抑制的目标。该算法采用信干噪比改善因子来衡量其性能,同时推导了改善因子的理论上限。该算法具有较低的复杂度,大量计算机仿验证其性能。仿真结果表明,算法不仅有良好的欺骗干扰抑制效果,并且在一定程度上也抑制了噪声;当SNR>10dB,参数估计相对误差小于0.1,抑制前后回波相关系数大于90%,干扰和噪声抑制度大于10dB。      

极化-空域联合抗机载雷达欺骗式主瓣干扰

机载雷达欺骗式主瓣干扰不仅会引起大量虚警,还会污染空时自适应处理(STAP)器的训练样本,引起自适应方向图畸变,导致期望信号相消和杂波抑制性能下降。针对此问题,利用目标信号与干扰信号极化特性的差异,该文提出一种极化-空域联合自适应波束形成的方法来抑制欺骗式主瓣干扰。该方法首先在多普勒清晰区挑选干扰样本,并采用特征融合技术估计干扰协方差矩阵,然后采用重叠滑窗的子阵合成方式进行极化-空域联合自适应波束形成,在抑制主瓣干扰的同时为后续杂波抑制保留了空域自由度,最后通过STAP抑制剩余的杂波。该算法可以有效滤除密集欺骗式干扰,减少由其引起的虚警,改善机载STAP雷达的杂波抑制性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于极化-空间谱特征的雷达目标检测方法

主瓣压制干扰是当前雷达界面临的重大威胁,具有接收增益大与目标时-频-空域差异小的主要特点而难以抑制,近年来利用极化滤波技术抑制主瓣干扰获得了重要的理论与实践进展,但对于主瓣多点源干扰、主瓣变极化干扰,现有方法仍然难以应对。采用“特征鉴别”的思路,提出一种基于极化-空间联合谱特征的目标检测方法,立足于发射极化分集体制,利用目标回波与干扰信号的极化散射特性差异,将目标检测问题转化为联合谱特征鉴别问题,能够有力提升雷达在主瓣多点源干扰、主瓣变极化干扰环境下的目标检测能力。     

机载双基地极化敏感阵列多干扰抑制

为了破解雷达主瓣干扰尤其是多个主副瓣干扰同时抑制的难题,该文利用目标极化散射特性在不同入射角存在差异而干扰近似相同的特点,将极化信息应用到机载双基地雷达,通过构建机载双基地极化敏感阵列来实现主副瓣干扰抑制。该方法主要通过双基地-极化分级抑制来实现。首先重构协方差矩阵遮蔽主瓣干扰来分别抑制双基地主辅雷达副瓣干扰,然后将辅雷达接收数据时域对齐后送主雷达,最后修正主辅雷达主瓣干扰导向矢量,并利用极化对消实现主瓣干扰抑制。仿真结果表明:利用双基地-极化分级抑制方法可实现多个主副瓣干扰同时抑制,大幅提升雷达系统抗干扰能力。      

基于极化二元阵雷达的空域虚拟极化滤波算法

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,可有效抑制有源压制干扰,然而,现有极化雷达需要两路发射通道和接收通道,存在系统复杂、实现代价高等诸多困难。该文提出了一种新体制极化雷达模型极化二元阵雷达,该系统仅需一路发射通道和接收通道即可实现极化测量。基于极化二元阵天线的空域极化特性,建立了有源压制干扰、目标回波的接收信号模型,研究了抑制有源压制干扰的空域虚拟极化滤波算法,仿真实验结果表明:对于窄带噪声调频干扰,信干比(SIR)改善因子能达到20 dB以上。     

基于JADE的和差四通道抗多主瓣干扰算法

强压制干扰出现在雷达主瓣内时,雷达的探测效能会受到严重影响。对此,提出了基于矩阵联合对角化（Joint Approximation Diagonalization, JADE）的和差四通道抗多主瓣压制干扰算法。新方法利用JADE算法通过对和差四通道接收到的混合信号进行盲分离,然后对分离后的4个通道进行脉压处理,最后进行峰值检测以提取目标回波信息,从而有效抑制多主瓣压制干扰。仿真结果表明,该方法在主瓣干扰位于1/10个波束宽度时依然有效,性能比空域自适应处理方法有明显改善。     

空域虚拟极化滤波原理及实验结果

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,能够有效对抗多种有源干扰样式.然而,大多数现役雷达还不具备极化测量能力,为此,利用天线固有的"空域极化特性",研究了对抗有源压制干扰的"空域虚拟极化滤波"算法.建立了有源压制干扰及目标回波的接收信号模型,给出了算法的详细处理流程,进行了计算机仿真实验和雷达外场测量实验.实验...     

基于相位分集的目标极化特征检测方法

雷达主瓣压制干扰具有接收功率大、时-频-空域难以分离的特点,是雷达探测的重要威胁。已有文献提出基于极化-空间谱特征从主瓣干扰中检测目标的方法,但在主瓣多紧邻干扰、变极化干扰等情况下误判率难以忍受。针对这一问题提出了基于雷达发射极化均匀相位分集,利用到达信号极化散度特征和极化分布特征进行联合判别的方法,能够有效降低主瓣多紧邻干扰、变极化干扰背景下的误判率。理论分析和仿真结果均表明了该检测方法的良好性能。     

一种空域-极化域联合稳健自适应波束形成算法

为有效提高阵列对来波方向误差和极化参数误差的鲁棒性,提出一种空域-极化域联合稳健自适应波束形成算法,首先在每个干扰信号来波方向-极化角区间上重构干扰噪声协方差矩阵,然后在期望信号来波方向-极化角区间上估计其导向矢量,设计空域-极化域联合稳健波束加权。通过仿真实验可发现,所提算法对由来波方向角度误差和极化参数误差所引起的导向矢量失配具有很好的鲁棒性。     

FDA-MIMO雷达噪声卷积式干扰抑制方法

基于数字射频存储器（digital radio frequency memory,DRFM）产生的噪声卷积灵巧干扰兼具压制式和欺骗式干扰的效果,严重降低了雷达系统的探测性能。为解决此问题,本文提出了一种采用频率分集阵（frequency diversity array,FDA）-多输入多输出（multiple-input-multiple-output,MIMO）雷达的噪声卷积灵巧干扰对抗方法。经由雷达发射信号和噪声信号卷积调制所得的干扰信号在距离-多普勒维与目标回波呈现不同的分布特性。据此,首先利用干扰信号在多普勒域的白噪声特性获取多普勒清晰区的干扰样本,然后在此基础上逐距离门挑选样本以获得干扰协方差矩阵,最后通过距离-角度二维匹配滤波器抑制距离不匹配的主瓣干扰信号。仿真试验验证了本文所提抗干扰方法的有效性。     

基于稀疏重构的空域-极化域联合抗主瓣干扰方法

针对当前抗干扰方法面对主瓣干扰时存在的抗干扰性能急剧下降的问题,本文提出了一种基于稀疏重构的空域-极化域联合抗主瓣干扰方法.该方法首先利用稀疏重构对干扰信号的波达角(DOA)进行估计;然后在恒模约束的基础上,利用相关性最大原则估计干扰信号的极化参数;最后利用估计得到的信号导向矢量,构建联合斜投影滤波器进行干扰抑制.仿真...     

利用时频分析的间歇采样干扰对抗方法

为了提高线性调频脉压雷达在复杂电磁环境下的抗干扰能力,提出了基于时频分析的间歇采样干扰识别与抑制算法。针对间歇采样干扰信号在时域上的不连续性,将雷达接收信号通过扩展处理中的混频处理之后再进行时频分析,通过对时频分析结果的处理进而提取一种特征参量,对雷达接收信号中是否存在干扰进行鉴别;同时将扩展处理与时频分析相结合,根据时频分析求解合适的带通滤波器,用以对雷达接收信号扩展处理的结果进行滤波,从而消除干扰。理论推导和计算机仿真结果表明,这种方法能够在合理的信噪比下鉴别出雷达是否受到间歇采样干扰,并且能够进行有效的抑制。      

间歇采样转发式干扰的时频域辨识与抑制

间歇采样转发式干扰利用数字射频存储器(DRFM)对雷达发射信号进行截获与转发,具有小型化、轻量化和灵活多变的优势,可搭载在目标上形成多点源主瓣干扰,对现代雷达构成了严重威胁。该文对上述干扰的辨识与抑制方法进行了研究。通过推导干扰脉冲压缩与时频分布的解析表达式,分析了目标回波与典型干扰信号的时频特征差异;在此基础上,提出一种时频域干扰辨识方法,并构造时频域滤波器进行干扰抑制。仿真结果表明:在原始信号干噪比大于–3 dB的情况下,算法辨识率可达90%;在此基础上,通过时频域滤波可以对3种典型策略下干扰都进行有效抑制,其峰值信干噪比改善可达18 dB。      

调频斜率捷变联合BFT抑制密集假目标干扰算法

为实现相参雷达有效抑制密集假目标干扰,提出一种调频斜率捷变联合双正交傅里叶变换的干扰抑制算法。在自卫式干扰条件下,雷达发射调频斜率捷变线性调频信号波形并接收1个相干处理间隔回波进行处理。首先,通过匹配相关运算法估计受干扰段回波的平均时延,并根据时延截取受干扰段回波;然后,利用双正交傅里叶变换将回波信号转换至调频斜率域,利用调频斜率差异分离真实目标回波与干扰信号,并设计遮盖窗对干扰峰值位置进行遮盖;其次,通过双正交傅里叶逆变换恢复真实目标回波;最后进行脉冲压缩、相参积累进一步抑制干扰。通过仿真实验验证了方法的可行性以及在不同场景下的有效性。效能分析结果表明经干扰抑制后真实目标检测概率大幅提高,且算法在应对假目标数量较多场景时具备优势。     

脉冲多普勒雷达多假目标干扰抑制算法

针对数字射频存储器(DRFM:Digital Radio Frequency Memory)产生的多假目标切片干扰问题,本文结合脉冲多普勒雷达工作体制,利用干扰信号和目标信号时域差异,提出了一种两步干扰抑制算法。首先,通过粒子滤波进行一步干扰抑制,该步利用各粒子权值的异常变化检测出干扰信号并进行抑制;其次,利用奇异谱负熵对一步滤波结果进行检测,对存在的小干扰信号进行二次干扰抑制,使干扰信号不再与匹配滤波器匹配,从而达到抑制干扰的目的。最后,仿真结果表明,本文算法具有较高的目标检测概率,达到较好的干扰抑制效果。      

对空时自适应处理雷达的投散射式伪杂波干扰方法信号特性分析

针对宽带噪声干扰在空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）雷达功率凝聚工作模式下无法有效掩护被保护目标方位信息的问题,提出了一种投散射式伪杂波干扰方法,分析了干扰信号在雷达接收端的空时特性.该方法通过向地面特定区域投射经过调制转发的雷达信号产生类杂波干扰信号.该信号多普勒频率与方位耦合、具有空间连续性与时间连续性,空时功率频谱轨迹可控.推导了干扰信号空时矢量模型,从雷达接收机的角度分析了干扰给目标检测带来的影响;在研究干扰信号多普勒轨迹分布特性与等值多普勒曲线分布特性的基础上,提出了干扰空时协方差矩阵特征值数目估计方法.仿真结果表明,该方法产生的干扰空时功率谱呈背脊线分布,使STAP处理器出现多个凹口,有效保护了目标信息.