雷达设备与系统

0102613基于 TH 神经网络的 UWB-SAR 抑制 RFI 方法[刊]/黄晓涛//电子学报.—2000,28(9).—23-26(C)在超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)系统中,若将接收信号先通过一个自适应预测误差滤波器,然后再进行成像处理运算,能极大改善其抑制射频干扰(RFI)能力。本文提出了一种迅速、有效的抑制 RFI方法,它利用谱峰判阶并结合 Tank-Hopfield(TH)神经网络计算滤波器权系数,在保持足够的抑制 RFI 能力的同时,大大提高了运算效率。参5     

VHF/UHF UWB SAR基于通道均衡的RFI抑制方法

对工作于甚高频/超高频(VHF/UHF)波段的超宽带合成孔径雷达(UWB SAR),射频干扰(RFI)会严重恶化图像质量.该文提出了一种基于通道均衡的RFI抑制方法,它能有效地抑制雷达接收信号中的RFI分量,同时保持图像质量.实际的处理结果证实了该算法的有效性.     

广义自对偶形态学滤波器及其在图像去噪中的应用

针对传统的自对偶形态学滤波器(SMF)是依赖于两个互为对偶的形态学滤波器,虽然能较好地保持图像的细节,但抑制噪声的效果较差。本文基于改进的形态学中值算子(MMO)和均值算子(MAO),提出了广义自对偶中值形态学滤波器(GSSMF)和广义自对偶均值形态学滤波器(GSAMF),分析并证明了两类滤波器均满足形态学滤波器的自对偶特性,分别适用于脉冲噪声和高斯噪声的去除。实验结果表明,GSMF在保持图像亮度不发生偏移的同时有效抑制了图像中的噪声,滤波后的图像具有较高的峰值信噪比(PSNR)和较小的均方根误差(RMSE)。     

薄膜体声波滤波器结构和设计

随着无线通信设备的小型化发展,薄膜体声波谐振器(FBAR)已成为国内外研究热点.该文综述了FBAR滤波器的拓扑结构、工作原理和仿真模型,并选择梯形滤波器方案,通过ADS射频仿真软件建立起MBVD一维等效电路模型模拟其传输特性.按照全球定位系统(GPS)滤波器设计要求,设计了频带为1 530～1 590 MHz的窄带滤波器.仿真表明,增加串、并联谐振器阶数可有效提高带外抑制,而减少其面积比在进一步增加带外抑制的同时,减少了插损和器件整体面积.设计所得滤波器带宽60 MHz,带外抑制50 dB,插损3 dB.     

基于可重构FPGA技术的自适应FIR滤波器的实现

有限冲激响应(FIR)滤波器设计遇到的难题是滤波要进行大量乘法运算,即使是在全定制的专用集成电路中也会导致过大的面积与功耗.对于用硬件实现系数是常量的专用滤波器,可以通过分解系数变为应用加、减和移位而实现乘法.FIR滤波器的复杂性主要由用于系数乘法的加法器/减法器的数量决定.而对于自适应FIR滤波器,大多数场合下可用数字信号处理器(DSP)或CPU通过软件编程的方法来实现,但是对于要求高速运算的场合,VLSI实现是很好的选择.基于这一考虑,可以用符号数的正则表示(CSD)码表示系数, 再利用可重构现场可编程门阵列(FPGA)技术实现.可重构结构的应用,能保证系统的其余部分同时处于运行状态时实现FIR滤波器系数的更新.文中利用CSD码和可重构思想,提出了用FPGA实现自适应FIR滤波器的一种方案.     

基于DGS 与半集总结构的新型LTCC 超宽带滤波器

设计了一款基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的新型超宽带(UWB,)带通滤波器.该款滤波器结合了半集总高通结构与缺陷地(DGS)结构,利用半集总结构实现截止频率为3.1GHz的高通滤波器,再结合DGS在高端产生阻带,从而实现通带为3.1～ 10.6GHz的带通滤波器,尺寸仅为3.2mm×1.6mm×1.2mm.实测结果表明:插入损耗＜1.5dB,反射损耗＜12dB,群时延＜0.8ns,带外抑制＞15dB(11.5～17GHz).测试与仿真结果较为吻合.此种LTCC滤波器结构具有尺寸小、插损小、群时延小等优点,而且结构简单,带宽和中心频率容易控制,相对带宽可做到150％以上,特别适合用于极宽带通信系统的频率选择.     

基于LPFT时频滤波器的WVD交叉项抑制方法

本文提出一种抑制Wigner-Ville分布(WVD)交叉项的新方法。利用局部多项式傅里叶变换(LPFT)构建时频滤波器,确定自项支撑区域,再利用此滤波器对WVD进行处理,从而达到抑制交叉项的目的。通过3dB信噪比的分析可以看出,LPFT具有比短时傅里叶变换(STFT)更好的时频聚集性,因此基于LPFT的时频滤波器能更有效抑制WVD中的交叉项干扰,同时又能保留WVD的高时频聚集性。通过与Chio-Williams分布、径向高斯核函数时频分布、基于STFT时频滤波器的交叉项抑制方法的比较,验证了该方法对抑制多分量信号及非线性调频信号的交叉项以及噪声干扰的有效性,显示了该方法在保持高时频聚集性,抑制交叉项干扰,以及抑制噪声干扰方面的优势。     

基于SRR-DGS 新型高选择性带通滤波器的设计

通过在阶梯阻抗谐振器(Stepped Impedance Resonators, SIR)上加载开口谐振环缺陷地结构(Split- Ring Resonator Defected Ground Structure, SRR-DGS),设计了一款具有高选择性和较好带外抑制性能的带通滤波器。 测试结果表明,该滤波器的3 dB 工作频带为2. 56 ~2. 77 GHz (7. 9%),带内最大插入损耗为0. 8 dB。此外,在通带 两侧各有两个传输零点,分别位于2. 17 GHz、2. 48 GHz、2. 86 GHz 和3. 81 GHz,带外抑制均大于30 dB,表明该滤波 器具有较好的带外抑制特性。同时,仿真与测试结果吻合较好,验证了该滤波器设计方法的有效性。     

CMMB用滤波器的仿真设计

报道了一种具有宽带宽和高阻带抑制比的中国移动多媒体广播(CMMB)用滤波器.采用了梯形声表面波(SAW)陷波网络和LC高通滤波网络的综合设计结构,运用SAW谐振器的XTAL2等效模型和Murata电感元件构建原理电路,在ADS 2009中进行综合优化仿真得出滤波器的频响曲线,使滤波器的通带插损小于2.0 dB,阻带抑制大于43 dB,能很好地进行选频.     

一种基于MATLAB及FPGA的FIR低通滤波器的设计与实现

充分利用有限冲击响应数字滤波器(Finite Impulse Response digital filter,FIR)系数的对称特性,借助于MAT-LAB语言和现场可编程门阵列(FPGA)实现了一种高效的低通滤波器。设计过程中通过简化的VHDL语言编写程序,实现了加减乘法运算,使用优化的CSD编码技术缩短了乘法器的运算时间,采用FPGA滤波器芯片和QuartusⅡ软件搭建仿真电路、用Matlab软件进行理论验证。实验结果基本符合理论值,验证了此种滤波器的实现方法简单,计算速度快,节省硬件资源,抗干扰能力强,灵活,性能优于传统的FIR滤波器。     

UWB SAR RFI SUPPRESSION BASED ON REGION OF SUPPORT IN 2-D WAVENUMBER DOMAIN

Radio Frequency Interference （RFI） degrades the quality of focused Ultra-WideBand Synthetic Aperture Radar （UWB SAR） images. From both the theoretical analysis and real data validation, it is concluded that target echo and RFI have different Region Of Support （ROS） in 2-D fasttime wavenumber and aperture wavenumber domain. Consequently, a novel adaptive filter is proposed according to the Wiener optimum criterion on the distinct ROS characteristics of target echo and RFI. Compared with the notch filter and the Least Mean Square （LMS） adaptive filter in previ- ous literatures, the proposed method is more computationally efficient with satisfactory suppression results. In terms of Signal-to-Interference Ratio Improvement （SIRI） and processing time, the performance of the proposed adaptive filter is verified with the field data collected with a UWB SAR system.     

小波变换域的空间选通滤波算法抑制雷达RFI

该文在分析了冲激雷达接收中存在的射频干扰(RFI)的性质与特征的基础上,研究了超宽带时域接收机中的RFI抑制问题。针对超宽带的探地雷达(GPR),依据目标回波信号与RFI在小波域各尺度上分布的差异性和小波变换的多分辨分析理论,提出了小波域的多尺度空间选通滤波算法,对实测的超宽带GPR数据进行了RFI抑制处理,并对算法的性能进行了评估,同时与频域陷波法作了比较,结果表明该方法能较好地抑制GPR中的RFI,超过88%的RFI被抑制,并且有很好的信号保真度,其性能较频域陷波法有较大提高。     

随机相位编码抑制步进频率探地雷达RFI的研究

步进频率探地雷达应用中，射频干扰严重影响合成孔径成像效果和目标检测性能。该文使用随机相位编码技术在不影响目标回波的情况下，可将所有射频干扰变为零均值随机信号，进而用经典的均值滤波方法进行干扰抑制。分析表明使用随机相位编码技术使步进频率探地雷达具有噪声雷达的射频干扰抑制能力，同时保留了步进频率良好的主副瓣比性能和利用FFT进行快速信号处理的优点。蒙特卡洛仿真结果验证了本文分析的正确性和随机相位编码对步进频率探地雷达射频干扰抑制的有效性。     

一种稀疏重建的天波雷达射频干扰抑制算法

天波雷达工作频段通常有大量的射频干扰,严重影响了雷达探测。目前最有效的射频干扰抑制方法主要是基于相似约束的方法,其本质是在匹配滤波器上叠加一个抑制射频干扰的窄带滤波器。基于窄带滤波器稀疏特性,提出了一种稀疏约束的射频干扰抑制方法,对窄带滤波器施加稀疏性约束并加大对稀疏项的惩罚,在保证匹配滤波器效果的同时更加有效抑制干扰。该方法首先将滤波器分解为匹配滤波滤波器和窄带滤波器,然后对窄带滤波器施加稀疏约束,基于此构建一个稀疏约束的非凸优化问题。最后,提出一种低计算复杂度的交替性自适应迭代算法求解该非凸优化问题。仿真和实测数据处理结果表明,所提方法的输出信干噪比较相似约束算法提高了1 dB以上,有效地提高了射频干扰抑制性能。     

Efficient RFI suppression in SAR using LMS adaptive filterintegrated with range/Doppler algorithm

Radio frequency interference (RFI) suppression in SAR images often requires a great amount of computation. The authors describe how significant computational savings can be achieved by integrating the RFI suppression stage, implemented with a least-mean-squared (LMS) adaptive filter, with the range compression stage of the range/Doppler SAR processing algorithm     

GST时频滤波SAR射频干扰抑制算法

空间中存在的射频干扰（Radio Frequency Interference,RFI）会污染合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）的回波数据,进而影响成像质量以及基于图像的应用。本文针对RFI的特点,提出了一种基于广义S变换（Generalized S Transform,GST）时频滤波的干扰抑制算法。该算法首先利用配对样本T检验对存在干扰的回波数据进行检测并标记,然后对被标记的回波数据的实部与虚部分别进行处理：将数据变换到广义S变换域,逐条对时间窗内的数据进行子空间滤波完成干扰抑制,接着把干扰抑制后的数据反变换到时域并与未标记信号组成新的纯净回波数据集,最后利用成像算法进行成像处理得到清晰的SAR图像。所提出算法可以在有效抑制SAR数据中射频干扰的同时,减少处理过程中有用信号的损失,实验结果验证了算法的有效性。     

冲激雷达接收中的随机射频干扰抑制方法

该文在分析了冲激雷达回波中存在的随机射频干扰(RFI)的性质与特征的基础上,研究了超宽带时域接收机中的RFI抑制问题。以MSE为准则,提出了波形平均算法和中值滤波算法,并对实测的超宽带表层穿透雷达数据进行了处理;结果表明这两种算法都能较好地抑制随机性的RFI。最后对这两种算法的性能进行了比较和评估。     

基于深度学习的高频雷达射频干扰自动识别与抑制

高频地波雷达的探测性能极易受到射频干扰的影响,当前射频干扰抑制的研究主要是通过人工识别来逐一处理,鲜见实时自动识别与抑制射频干扰的研究。随着深度学习在雷达图像处理方面应用的展开,本文尝试将其引入高频雷达射频干扰抑制中,利用YOLO (You Only Look Once)模型来识别雷达距离多普勒谱图中的射频干扰,继而用高阶奇异值分解(Higher Order Singular Value Decomposition, HOSVD)方法对其进行抑制。仿真和实测数据处理结果表明,此YOLO-HOSVD联合算法实现了对高频雷达射频干扰的自动识别与抑制,单场数据处理时间不超过1.8 s。该方法可以应用于高频地波雷达常规海态观测。     

高频雷达在射频干扰下的目标探测研究

基于射频干扰一直是困扰高频雷达尤其是小口径阵列雷达的难题 ,分析了射频干扰的距离 多普勒谱和空间谱的形式 ,提出了一种结合射频干扰检测的运动目标检测方法。应用该方法在没有进行射频干扰抑制时仍能有效地检测出被干扰淹没的目标信号 ,大大提高了高频雷达在射频干扰下目标检测的适应能力     

UWB-SAR抑制FI的ML参数估计方法

有效的射频干扰（RFI）抑制技术是超宽带合成孔径雷达（UWB－SAR）成像质量的重要保证,基于多正弦波模型的迭代最大似然（ML）法能够在很大程度上抑制FI。然而,这种方法存在局部最小及相近频率分辨问题。本文利用特征结构分析求解初始频率估计,较好地解决了上述问题,同时,对RFI谱峰中正弦信号个数的二元假设使算法得到简化。理论分析和仿真实验均表明本文算法的良好性能。