采用自适应杂波白化滤波器和多卜勒滤波器组的雷达杂波抑制算法的性能

本文描述了一种采用自适应杂波白化滤波器(WF)和多卜勒滤波器组(DFB)的雷达杂波抑制算法。如与由动目标显示(MTI)和多卜勒滤波器组(DFB)级联所组成的常规的非自适应杂波抑制算法相比较,其性能得到了改善。     

雷达杂波自适应抑制技术

从杂波特性入手,讨论了对运动杂波进行自适应抑制的必要性。理论分析了杂波自适应抑制技术,并进行了仿真验证。针对工程实际中多普勒频率估计不够精确的情况,提出在杂波多普勒频率粗估计的基础上采用多个自适应滤波器,根据输出功率比较确定最佳杂波抑制滤波器,大大提高了系统性能,并且不需要很大的设备量。     

机载相控阵雷达的自适应杂波抑制

由于平台运动使地面回波具有多卜勒有色谱,所以机载雷达的杂波抑制问题比地面雷达更严重,因此杂波功率取决于方位和多卜勒频率。这种二维谱只能由在空间和时间回波埸上采样的二维滤波器抑制。这已为应用相干脉冲串的相控阵雷达所证实。平台运动使杂波背景随时间而变化,而平台速度的任何变化都会引起杂波回波多卜勒特性的变化。因此,二维滤波器必须是自适应的。本文介绍最佳自适应杂波抑制方面的某些新结果。为了比较起见,还介绍了一种次最佳方法(波束形成器加自适应时间滤波器)。结果是用任何次最佳方法来替代都很难获得最佳空间-时间杂波滤波器的有利特性。     

机载相控阵雷达的自适应杂波抑制

机载雷达的杂波抑制问题比地面雷达更为严重,因为由于平台运动而使地回波变成为多卜勒有色的。从而使杂波功率既依赖于方位角又依赖于多卜勒频率。这种两维谱只能用两维滤波抑制,它要求在时间和空间上都要对回波埸取样。这已由采用相干脉冲串的相控阵雷达所证实。平台运动造成杂波背景随时间变化。平台速度的任何变化都造成杂波多卜勒特性的变化,因此,两维滤波必须是自适应的。本文提供最佳自适应杂波抑制的一些新成果,作为对照,也提供了次最佳方法(波束形成器加自适应时间滤波器)。可以看出,任何次最佳方法都很难达到最佳空间——时间杂波滤波器的优异性能。     

空载雷达杂波抑制自适应阵列技术

文中对一个采用联合局域化－通用似然比准则的自适应阵列雷达与一个采用相移中心孔径（ＤＰＣＡ）技术的雷达作了比较。对目标的实验结果表明，在严重的非均匀杂波及干扰环境中，普通的自适应处理技术是不适用的。     

机载共形阵雷达杂波抑制方法研究

 共形阵机载相控阵雷达由于其特殊的几何配置导致杂波统计特性随距离的变化而变化,即杂波呈现严重的非均匀性,从而使得传统空时自适应处理(STAP)方法的性能严重下降.本文首先分析了共形阵机载相控阵雷达的杂波特性,通过对共形阵杂波多普勒频率的数学变换,从理论上说明了共形阵配置导致机载雷达杂波非均匀性的机理,并给出了一种衡量杂波非均匀性强弱的定量准则,然后提出了一种借助最小二乘(LS)参数估计修正传统SMI的共形阵机载相控阵雷达杂波抑制方法,最后针对几种典型共形阵列,通过仿真实验验证了本文方法的有效性.     

自适应杂波抑制技术在雷达中的应用

动目标显示(MTI)技术是雷达在杂波环境中发现运动目标的有效手段。首先讨论了雷达信号处理中常用的自适应动目标显示技术,即在多杂波环境下的自适应杂波抑制技术。然后针对雷达杂波抑制中常用的级联MTI滤波器,提出了一种新的设计方法,即采用时变加权原理,通过对动杂波速度估值,实现对运动杂波抑制滤波器权值的优化。最后给出了这2种杂波抑制级联型MTI的工程实现。     

用于远程雷达的新的杂波抑制波形

远程搜索雷达设计中,通常必须在最大的无模糊检测距离和可以达到的相干杂波抑制性能之间进行折衷处理。我们介绍一种新的波形,它向设计人员提供一种以前雷达设计中不能达到的灵活性:不严重影响最大无模糊搜索距离,又改进了杂波抑制性能。确认这种新波形的关键,是存在一种有用的 N 脉冲非递归式动目标显示器(MTI)的相消器设计,它只要求雷达发射 N—1个(非均匀间隔的)脉冲。     

船舶导航雷达的海杂波自适应抑制算法

船舶导航雷达的海杂波抑制技术是提高海面目标检测性能的关键和难点技术,具有很高的军事和民用价值。文中基于数理统计理论,提出了多模型选择的海杂波自适应抑制方法,通过对雷达多次扫描的回波数据建立海杂波模型库,统计、估算各模型相应参数选择与雷达回波数据最佳匹配的模型,作抑制海杂波的对消处理。计算机仿真及实测数据处理,都验证该方法的有效性和可行性。     

高频地波雷达中电离层杂波的自适应抑制

首先分析了高频地波雷达中电离层杂波的类型，并给出了电离层杂波的仿真结果。在此基础上，给出了利用相参旁瓣对消滤波器对电离层杂波进行自适应抑制的方法。利用辅助天线输出中的干扰成分，自适应的调整其加权系数，最大程度的估计出主天线输出中的干扰。然后在主天线的输出中减去这个估计出的干扰。最后，对现有的相参旁瓣对消滤波器进行改进，并且给出了改进的相参旁瓣对消滤波器的抑制结果。     

基于载波域自适应迭代滤波器的无源雷达多径杂波抑制方法

在无源雷达系统中,监测通道信号中存在零频和非零频多径杂波,影响目标的检测。时域自适应迭代滤波器(如LMS, NLMS, RLS等)常被用于无源雷达杂波抑制,但这些方法只适用于零频多径杂波。该文针对零频和非零频多径杂波的问题,结合数字广播电视信号的正交频分复用波形特征,提出一种基于载波域自适应迭代滤波器的杂波抑制算法。该算法利用同一载频下含有相同多普勒频移的多径杂波的相关性原理,进行杂波抑制。仿真和实测数据处理结果证明了算法的有效性。     

雷达杂波抑制的新方法研究

为了从杂波中检测出目标,提出了抑制杂波的一种新方法——速度滤波与Hough变换的结合应用。文中根据2种方法各自的优缺点,将雷达扫描的不同区域采用不同的方法处理,并与"滑窗"检测法并用,有效的检测出直线运动的目标,达到高效率杂波抑制的效果。通过多次试验研究,得出速度滤波法对虚警率和漏警率的影响,同时给出了结合Hough变换后,对虚警率和漏警率的影响,从而验证了此方法的有效性。此方法算法简单,计算量小,杂波抑制效果很好。     

基于KPCA的探地雷达自适应杂波抑制算法研究

探地雷达是地雷探测的有效技术之一,如何尽可能滤除雷达接收信号中的杂波成分而又不失目标信息是完成目标检测的关键。为增强目标信息,提高信噪比,提出将主成分分析子空间投影和基于RLS自适应滤波技术相结合的方法,通过VUB实测数据进行实验,结果证明了该方法的有效性。     

机载圆柱形共形阵雷达杂波抑制方法

针对机载圆柱形共形阵雷达非均匀杂波抑制问题,首先建立了圆柱形共形阵雷达的空时二维杂波模型,分析了共形阵雷达所面临的非均匀杂波环境的特性。然后提出了一种基于最小二乘(Least Square,LS)估计的修正的SMI杂波抑制方法,该方法通过最小二乘方法估计得到杂波协方差矩阵,并以此修正常规SMI算法。仿真表明:与平面阵相比圆柱形共形阵的非均匀引起了杂波自由度的大幅增加,较传统算法具有较强的非均匀杂波抑制能力,且运算量不随系统维数的增加而上升。     

机载雷达自适应杂波抑制

提出了一种基于噪声补偿的线性预测谱估计方法实现白化滤波和匹配滤波的机载雷达杂波抑制新算法同传统的线性预测方法实现的杂波抑制方法相比，本文提出的算法具有更好的改善因子，且几乎不增加运算量。     

机载火控雷达杂波抑制研究

研究了和差空时自适应处理(∑△-STAP)在机载火控雷达中的应用,针对在实际处理中,由于地面杂波的非均匀性将严重影响∑△-3DT算法处理的效果,在此结合非均匀环境STAP处理,采用功率选择训练的非均匀处理方法,降低了STAP处理代价,实际处理结果显示,该处理显著提高杂波估计和抑制性能,较大提高了动目标的检测性能,文中还对目标径向速度的估计和方位定位问题进行研究,为该技术用于机载火控雷达地面动目标检测创造了条件。     

机载对海雷达杂波抑制性能分析

为确保能够在海杂波背景中检测小目标,必须采取有效的杂波抑制方法。文中首先通过理论分析和实测数据验证,分析海杂波对检测虚警率的影响,研究分析表明若采用特定门限系数,不同海况下的虚警分布有非常大的差别。在前述分析的基础上,本文对扫描间积累的效果进行了仿真和实测数据验证,比较了不同二进制积累逻辑下的杂波抑制效能。仿真和测试结果均表明扫描间积累可实现虚警率的有效控制,而且随着积累时间的增加,杂波抑制效果更为理想。     

搜索雷达的杂波抑制

本文就动目标显示信息处理机和最优多卜勒信息处理机对一个雷达驻留时间内相同脉冲数进行相干处理的情况作了比较。这些结果是在某一固定虚警率情况下用信噪比或信杂比与检测概率的函数关系来表示的。在雷达照射目标的时间内,当发射波束具有多个驻留时,可采用驻留——驻留的雷达脉冲重复频率变化来消除盲速。为了实现这一设想,本文提出了一个步进方法,并且通过一个专门的例子作了特性分析。