基于强散射点剔除的自适应窄带RFI抑制滤波器

在低频超宽带合成孔径雷达中,VHF/UHF频段密集的窄带射频干扰(RFI)严重影响了雷达性能。常规RFI抑制滤波器在干扰频点的陷波造成了宽带信号的能量损失,抬高了点目标的距离向旁瓣。该文提出一种可减小自适应滤波器旁瓣效应的方法:通过在距离压缩域剔除场景内的强散射点,减小输入信号中的宽带目标信号能量,提高自适应谱线增强器(ALE)对窄带干扰估计的精度,再从原始信号中减去干扰即得到目标回波信号。这种剔除强散射点的方法利用了匹配滤波后宽带信号与窄带干扰的时域特性差异,能有效降低自适应滤波器的旁瓣效应。该文选择归一化最小均方误差(NLMS)算法对剔除强散射点的自适应窄带RFI抑制滤波器进行了性能评估,与传统算法的对比试验表明该方法可在抑制RFI的同时有效减小强目标的距离向旁瓣。     

高频返回散射回波到达角探测技术研究

根据返回散射电离层回波特性,提出了基于Capon波束形成、对角加载以及加窗技术的返回散射回波DOA（Direction Of Arrival）估计的方法.利用"L"型短波二维天线接收阵列实现了返回散射电离层回波到达角的探测,获得频率-群路径-回波仰角电离图,收发站的直达波信号和准垂测信号的DOA估计结果验证了探测系统的准确性.     

二维阵列超视距雷达的选频方法

该文提出一种通过预测到达任务区域路径信噪比,自适应地为天波超视距雷达选择工作频点的方法。利用2维阵列的俯仰维分辨能力,克服了传统方法无法从返回散射电离图中分离多模/多径信号的缺陷。雷达通过电离层探测设备和2维接收阵列,获取返回散射数据、环境干扰数据和电离层状态数据。然后利用电离层模型和状态数据,推算各频点对任务区域的照射路径。运用2维自适应波束形成抑制环境干扰噪声,并处理返回散射数据以预测各路径回波强度。最后计算各频点路径在脉冲压缩后的信噪比,选择信噪比最大值的频率为最优工作频点。     

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。     

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。     

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。     

高频返回散射探测中一种特殊现象成因及特性分析

在高频返回散射定频探测多普勒谱中,存在一种具有“弯钩”形状的地海回波,该现象是影响天波雷达海面目标检测的重要因素之一.针对该现象,在建立时变电离层模型基础上,利用射线追踪技术获得多普勒信息,实现返回散射定频探测仿真.仿真结果表明,该现象主要由电离层高低角传播和电离层电子浓度变化引起,电离层参数对“弯钩”多普勒偏移和距离位置具有明显影响.     

采用改进特征子空间投影的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法

射频干扰(RFI)会污染合成孔径雷达(SAR)回波信号,增加SAR图像解译难度。脉冲式直达波干扰(PDWI)作为典型的RFI,在原始回波域以明亮条纹状掩盖SAR回波信息,对SAR成像质量产生严重影响。现有的干扰抑制方法中,传统的特征子空间投影(ESP)方法对整条含干扰脉冲进行干扰抑制,造成了脉冲中非干扰位置有用信号损失。为了保护有用信号,该文提出一种改进ESP的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法。首先,通过两次检测干扰,获取PDWI在时域中的具体位置。其次,仅对检测的干扰位置数据,采用ESP将有用信号和干扰信号分离。最后,从原始数据中减去ESP重构的干扰数据以实现干扰抑制。仿真和实测数据处理表明,与现有方法相比,该方法能够有效避免SAR原始数据中有用信号的损失,抑制了脉冲式直达波干扰。     

双基地高频返回散射探测前沿修正研究

高频电离层探测中某一电路形成的斜向探测电离图上各层传播模式的结合频率点应该位于包含该电路的返回散射前沿上,实测数据表明两者有差异.基于返回散射收发异地引起的差异,运用返回散射系统电波传播原理,对返回散射探测群距离P进行改进,通过改进前后自南到北三个方位的结果对比表明,返回散射前沿和斜测最高可用频率(Maximum Usable Frequency,MUF)均方根误差分别改善了12.2%、12.4%、12.8%,这对电离层高频斜向探测和返回散射探测模式信息融合有重要意义.     

基于联合滤波的SAR射频干扰抑制方法

面对日益复杂的空间电磁环境,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)容易受到射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)的影响,从而严重影响图像的判读和解译。尤其是低波段(例如P波段)SAR系统,由于频段内存在大量的电视广播信号,更容易受到RFI的影响。在建立了射频干扰信号模型的基础上,根据RFI信号的高功率、窄频带特点,提出了一种基于联合滤波的RFI抑制方法。该方法结合了传统的陷波法和子空间投影法在SAR射频干扰抑制方面的优点。其基本思想是:首先利用子空间投影法,将回波投影到目标信号子空间,获得参考信号,根据该参考信号,利用3δ...     

高频地波雷达射频干扰抑制新算法的研究

针对高频地波雷达易受到其他设备发射的高频信号干扰的问题, 通过分析射频干扰与有效目标信号在雷达回波中的表现形式及其在雷达距离多普勒谱图中出现区域的差异, 运用多重信号分类算法估计射频干扰的频率和方位角子空间, 利用子空间投影的方法分别在频率和方位角上分解射频干扰信号和有用目标回波信号, 之后从原信号中减去射频干扰分量, 从而实现射频干扰抑制的目的.仿真结果与实测数据的处理结果都表明:该算法可以有效抑制射频干扰.     

电离层回波信号的瞬时频率估计

在电离层的探测与研究中,瞬时多普勒频率可以很好地表明多普勒效应随时间的变化情况,从而反映电离层的变化规律.文中采用相位差分和相位建模两种瞬时频率估计方法,对实际电离层斜向返回探测系统的回波信号进行了仿真,并做出了比较分析,结果显示相位建模方法更能准确反映电离层的变化规律.     

利用分数阶Fourier变换抑制高频地波雷达中线性调频干扰

高频地波雷达( HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换( FRFT)将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰对应的谱峰置零,达到抑制干扰的目的。该方法的优点在于抑制射频干扰的同时无损干扰位置处的回波信号,无需重构信号。实测数据分析表明：FRFT不仅能有效抑制射频干扰,信噪比提高可达10 dB以上,而且其计算复杂度较小,满足雷达实时工作要求。     

应用时频分析进行高频雷达射频干扰抑制

射频干扰是困扰高频雷达工作的难题之一.本文基于雷达基带采样信号中射频干扰和有用目标信号的时频分布的差异,提出了一种新的射频干扰抑制方法.将该方法应用于高频地波雷达的回波信号处理中,能有效地抑制射频干扰却不损失目标信号,从而使回波距离-多普勒谱的质量得到改善,大大提高了系统的抗干扰能力.该方法也可视为自动实时选频系统的一种软实现.     

基于特征分解的SAR射频干扰抑制方法

合成孔径雷达容易受到射频干扰的影响,严重影响成像质量。本文针对合成孔径雷达面临的射频干扰问题,分析了射频干扰（RFI）的信号特性和信号模型,根据RFI信号功率高、频带窄的特点,提出了基于特征分解的干扰抑制方法。其基本思想是:通过对观测数据矩阵进行特征分解,根据特征值分布构造干扰子空间和信号子空间,利用二者的正交性抑制干扰信号。本文首先介绍了特征分解方法的基本原理,在此基础上,基于MDL准则判断主特征值的个数,提出了基于特征值分布的RFI检测方法,并进一步,利用特征向量构造相应的干扰子空间和信号子空间,给出了基于特征分解的RFI抑制方法。基于SAR实测数据的仿真实验表明该方法可以有效的抑制RFI,且尽可能的保留目标回波。      

应用武汉电离层斜向返回探测系统测量回波相位

电离层作为时空随机变化介质,除了规则变化外还存在着不规则结构和随机变化,即电离层不稳定性,其直接影响是经过电离层传播的电波产生相位随机起伏.利用垂测仪和信标接收机测量精确相位数据的各种方法已被广泛应用,而应用具有大范围电离层探测能力的高频天波超视距雷达测量回波相位的方法还没有文献提出.文中提出了一种从相位编码脉冲压缩体制电离层探测雷达测量的电离层信道双时响应中提取相位数据的理论.此理论被成功地应用于自行研制的武汉电离层斜向返回探测系统中,探测获得了有效的回波相位数据.     

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。