基于二阶锥规划的同时多频率/多波束干扰优化设计

针对现有宽带波束形成算法效率低,难以满足多频率、多方向的同时多频率/多波束干扰形成设计需求等缺点,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)理论的同时多频率/多波束干扰形成方法。给出了在不同范数准则条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述;以L₂范数准则为例,将干扰多波束设计问题的解析形式转化为相应的SOCP形式;利用现有的原-对偶内点算法工具箱SeDuMi或者CVX进行快速求解。仿真结果表明,该方法可以较好地解决相应约束条件下的多频率/多方向雷达目标同时干扰优化设计问题。     

基于极化波束形成的相控阵雷达导引头抗干扰技术研究

压制式干扰往往会使相控阵雷达系统失去其基本探测功能。针对此问题,利用正交极化失配的原理,将干扰信号源在接收端进行极化隔离,由此提高极化相控阵雷达的抗干扰性能。提出极化域-空域联合波束形成技术,推导了旁瓣极化与零陷约束联合优化的最优极化波束形成的优化问题,将优化问题转换为SOCP(二阶锥规划)问题进行求解,最终得到具有旁瓣零陷和极化约束的极化波束。仿真结果验证了算法的有效性。     

基于二阶锥规划的相干信号宽零陷自适应波束形成

针对传统自适应波束形成器在相干干扰位置出现快速变化时,输出性能下降,甚至干扰抑制失效的问题,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP)的相干信号宽零陷自适应波束形成算法。该算法首先对接收数据协方差矩阵进行Toeplitz重构,然后重构了干扰加噪声协方差矩阵并对其进行零陷展宽处理;接着在保证期望方向波束无失真前提下,约束主瓣宽度和旁瓣电平,使得波束形成器干扰和噪声的输出功率最小;最后将该问题转化为凸优化中的二阶锥规划问题,并使用凸优化工具箱进行快速求解。仿真实验表明,该算法可以在兼顾全部阵列性能指标的前提下,在相干干扰区域形成宽零陷。     

基于引导信号修正的时域干扰阻塞方法

针对时域干扰阻塞方法导致的波束畸变和探测盲区问题,提出一种基于引导信号修正的时域干扰阻塞方法。该方法根据处理数据频带构造引导信号;在干扰角度处,利用时域干扰阻塞方法对引导信号进行处理,得到相应波束;通过Kalman滤波器对该波束进行光滑处理,得到干扰阻塞波束衰减曲线;采用波束衰减曲线对干扰阻塞输出波束进行非线性化处理,以实现波束优化,减小波束畸变和探测盲区,达到预期的干扰阻塞效果和探测效果。数值仿真和数据处理结果表明,该方法通过构造引导信号优化时域干扰阻塞方法,衰减区间缩小到5°;降低时域干扰阻塞方法形成的“宽凹”或“凸”字型波束对目标探测结果的影响,实现了波束校正;减小探测盲区,对原衰减区间内的弱目标实现了有效探测。     

宽带数字波束形成工程应用研究

研究了宽带数字波束形成器技术在鱼雷声学基阵上的应用，建立了时域、频域波束形成器模型，对其工程实现的性能进行了仿真，确定了接收波束配置，提出了延迟采样的工程简化实现方法。     

数字阵列雷达和差波束抗主瓣干扰研究

针对数字阵列雷达,当存在主瓣干扰时,用常规自适应波束形成方法进行自适应干扰对消,不但会引起主波束偏移和旁瓣电平升高等问题,还会导致期望信号也被抑制。为提升抗主瓣干扰性能,提出了一种基于和差波束降维的抗干扰方法。在接收端进行和差波束形成实现对接收信号的降维处理,再对降维后的信号进行干扰抑制。当存在多个干扰时,需要采用临近波束空间法进行差波束的自由度扩展。理论分析和计算机仿真表明,和差波束法相对常规自适应波束形成方法抗主瓣干扰性能更好,并且具有更好的鲁棒性。     

匹配场噪声抑制的稳健方法

由于拖船噪声是一种具有多途角扩展的宽带相干强干扰,拖船噪声抑制是拖线阵声呐系统中的关键技术之一。根据最优传感器阵列处理和匹配场处理的概念,提出两种稳健的匹配场噪声抑制方法：多约束匹配场噪声抑制和匹配场波束形成后噪声抑制。理论与仿真分析均表明,稳健的匹配场噪声抑制方法比常规波束形成器、最小方差无失真响应波束形成器、以及以往的匹配场噪声抑制方法具有更优越的性能。     

用于水声通信的宽带波束形成结构

提出一种用于水声通信中的基于复数系数有限冲激响应(FIR)滤波器的宽带恒定束宽波束形成结构.其中,各阵元接收信号首先通过时间延迟线补偿整数倍采样间隔时延,接着通过频带搬移得到接收信号的复包络,最后采用复数系数FIR滤波器实现对不同频率信号复包络的加权,复数系数FIR滤波器的系数由最优化方法设计得到.仿真结果表明:采用基...     

宽带恒定束宽波束形成的主瓣干扰抑制算法

在宽带波束形成技术中,当系统存在主瓣干扰时,通常会导致主瓣畸变、副瓣电平抬高,波束性能严重下降。传统的宽带恒定束宽波束形成算法只能做到主瓣保形,不能有效抑制干扰。因此,提出一种有效抑制主瓣干扰的宽带恒定束宽波束形成算法。该算法构造分频段阻塞矩阵,在数据域实施干扰相消预处理;补偿预处理带来的信号包络误差,在各频段频率中心采用二阶锥规划方法实现宽带波束的恒定束宽设计。该算法在实现期望信号无失真接收的同时,能有效抑制主瓣干扰。应用计算机仿真验证了该算法的有效性。     

多波束干扰系统干扰资源综合管理算法

针对先进战机多波束干扰系统同时干扰多部雷达时的资源管理问题,采用多属性决策 方法建立了战机电子对抗系统威胁等级评估模型,并与神经元模型相结合建立了干扰任务请求模 型;针对干扰资源的限制,对目标雷达进行分类,当需要且能够干扰的雷达数目超出干扰波束数目 时,建立了干扰任务整合模型,并采用C-means 算法对模型进行求解;最后提出了多波束干扰系统 同时干扰多部雷达时的资源管理算法。对目标进行分类和对干扰任务进行整合可以提高多波束干 扰系统的效率,提升干扰系统的智能化水平。     

雷达制导系统抗干扰技术

雷达抗干扰对现代战争的胜负起决定性作用。文章介绍了对雷达导引头干扰信号的特征分析和现代雷达制导系统抗干扰的研究设计方法,并对美国某数字化空空导弹导引头方案做了抗干扰分析。     

基于数字调幅广播外辐射源雷达的弱目标检测

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,因此要实现对弱目标的检测就必须尽可能地抑制直达波、多径杂波和提高目标的信噪比和信杂比。针对这一问题,在建立新体制雷达空域、时域、频域信号模型的基础上,提出一种空域与时域联合自适应处理技术。通过空域自适应波束形成对强多径方位形成零陷,针对弱多径采用基于横向滤波器的算法从时域上消除。以数字调幅广播外辐射源雷达为例,结合仿真和实测数据对空域与时域联合自适应处理技术进行分析,能够更加有效地检测出弱目标。研究结果表明：该技术能克服空域自适应波束形成方法自由度不足或杂波噪声比低导致的杂波零陷深度不够等缺点,并且能提高目标的信噪比和信杂比。     

一种新的频域自适应波束形成算法

在分析传统自适应波束形成的基础上，提出了一种新的频域自适应波束形成算法。该波束形成算法先对输入信号进行FFT，然后在空间频域上带通滤波，最后.通过LMS(最小均方）算法实现自适应波束形成。FFT变换后信号自相关下降，LMS算法收敛速度提高；空间频域上帯通滤波可以消除带外的干扰信号，实现容易；带通滤波后的信号维数大大下降，LMS算法计算量和存储量大大降低，收敛速度进ー步提高。理论分析和仿真结果表明了该算法收敛速度很快、性能较好，且计算量和存储量较少，易于实时实现。     

频率捷变雷达有源干扰技术仿真研究

计算机仿真是研究频率捷变雷达对抗的有效方法,通过频率捷变雷达(FAR)和干扰的动态对抗仿真来反映FAR(或干扰)的性能。首先介绍了多种频率捷变雷达干扰技术;然后,以能量准则为基础,根据雷达方程和干扰方程给出了FAR的目标检测模型,模型中将FAR和干扰在频域对抗体现在干扰有效频带上,并给出了上述几种干扰情况下干扰有效频带的计算模型;最后给出了不同情况下宽带阻塞式干扰、扫频干扰和转发式瞄准干扰对FAR的干扰性能。仿真结果表明FAR并不是不能干扰,其干扰性能不仅与干扰方式有关,而且与干扰参数有密切关系。     

接收相参雷达相干检波改进设计与仿真

为提高传统雷达信号处理系统的性能,提出雷达中频信号数字正交解调和相参信号的提取方法。对接收相参雷达相干检波进行改进研究,采用中频采样和数字正交解调代替模拟相干检波器,采用数字混频滤波提取发射信号初始相位,并采用某型接收相参雷达实际采集信号进行了仿真验证。仿真结果表明：改进后雷达信号处理效果有明显提升,改进方案对早期雷达数字化改造和现代雷达信号处理系统设计具有借鉴意义。     

基于多普勒信息的盲波束形成方法在声呐信号处理中的应用研究

本文针对水声环境和水声信号的特点，提出了一种可用于任意阵形的自适应神经网络盲波束形成方法。该方法在未知基阵响应向量的情况下，利用水声信号多普勒频率信息，估计波束形成的权矢量，采用神经网络的方法实现盲波束形成，从而避免了矩阵的求逆运算，不但减小了运算量而且易于用硬件实现。此外该算法具有收敛速度快、鲁棒性强、估计精度高等优点。通过拖曳阵和体积阵的仿真实验，验证了所提出方法的有效性和正确性。     

主动雷达型空空导弹目标回波信号模拟器方案

目前,具有中远距拦射功能的第四代雷达型空空导弹已经成为空战的主战武器,其末制导段都采用主动雷达导引头。半实物仿真技术由于其经济性、有效性、保密性已经广泛应用于各种导弹的研制。目标回波信号模拟器是主动雷达型空空导弹半实物仿真系统的重要组成部分,主要用于在实验室中模拟实战情况下雷达导引头所面临的复杂电磁环境,其中包括雷达目标回波信号、敌方施放的各种有源、无源干扰信号、环境干扰信号等。本文针对主动雷达型空空导弹的特点,简要介绍了半实物仿真系统中目标回波信号模拟器的原理、组成和设计。     

一种基于支持向量机的对角加载鲁棒波束形成方法

为了有效克服波达方向矢量失配,以及存在阵元扰动而导致的阵列流形向量失配对自适应波束形成器的影响,提出了一种基于支持向量机的对角加载鲁棒波束形成方法。该方法在分析线性约束最小方差波束形成器的基础上,研究了传统的对角加载算法对波束形成器鲁棒性的改善,将基于结构风险最小化原理的支持向量机算法应用于鲁棒波束形成。数值仿真实验表明:在无失配的理想情况和有失配的实际情况下,基于支持向量机的波束形成算法均可以提高波束形成的鲁棒性。