高频地波雷达多普勒信号的AR预测恢复

雷电干扰和瞬时突发的无线电通信干扰信号严重影响高频地波雷达的正常工作。干扰严重时通过二维ＦＦＴ处理仍不能从接收信号中提取目标的距离和速度信息，此时需要对受到破坏的多普勒信号加以修正。为此本文提出基于ＡＲ模型的多普勒信号恢复方法。针对多普勒信号被干扰分割的特点，采用前后向预测的ＬＭＳ算法，首次建立了高频地波雷达多普勒信号的ＡＲ预测模型，解决了多普勒信号的恢复问题，从而使高频地波雷达具备了抗瞬时突发干扰的能力。计算机仿真和现场实验数据的处理结果表明本文方法是有效的。     

基于双AR模型的高频地波雷达信号分离算法

高频地波雷达回波信号的频谱主要由一阶峰与二阶谱构成,而这些频谱中蕴含着丰富的海况信息,因此分离其频谱具有重要的理论和现实意义。利用高频地波雷达信号的一阶峰与二阶谱信号的独立性,分别建立不同阶次的自回归(AR)模型。为了估计对应于一阶峰和二阶谱的AR 模型阶数和参数,首先利用自适应原子分裂算法对回波谱进行稀疏估计,得到一阶峰与二阶谱的混合特征根及其由特征根构成的自相关函数的系数;然后,利用特征根的组合构成两个自回归模型,分别计算对应模型的由特征根表示的自相关函数的系数,并将所得到特征根表示的自相关系数逐一进行对比,当所有的特征根表示的自相关系数都近似相等时,则实现对一阶峰和二阶谱的分离;最后,模拟数据及真实的高频地波雷达回波谱信号分离计算验证了该方法的可行性。     

近海回波压制远程高频地波雷达波形设计

针对远程高频地波雷达由于Norton衰减的影响导致接收机需要过大的动态范围的问题,提出了采用分段压地波形的设计来减小对接收机动态范围要求的方法.通过对远程高频地波雷达采用的调频中断连续波(FMICW)体制的处理过程的分析,指出利用减少近距回波的时间利用率来设计压地波;用计算机仿真探讨了该方法的近海回波压制能力,证明了其有效性.     

高频地波舰载超视距雷达研究

本文介绍了国外高频地波舰连超视距雷达发展的情况,着重分析了舰载超视距雷达需解决的主要关键技术,并对该雷达的最大作用距离进行了估算。     

高频地波雷达技术及其发展趋势

介绍了高频地波雷达的功能、系统组成和工作机理,分析了国内外高频地波雷达的发展状况,并介绍了国内民用高频地波雷达的应用情况,最后给出了高频地波雷达的发展趋势。     

高频地波超视距雷达的超分辨处理

由于工作在高频段，高频地波超视距雷达的角分辨力较差，尤其是当阵长受限时。本文从实际出发，提出了一种利用最小方差信号无畸变响应波束形成实现超分辨的方法，单目标实测数据及部分仿真目标数据的处理结果表明了其有效性。     

海洋环境监测高频地波雷达波形参数设计

根据线性调频中断连续波（FMICW）的原理,结合OSMAR2000雷达总体设计要求,在满足无距离混迭、无Doppler频谱混迭的前提下,兼顾其它性能指标,本文重点介绍了波形参数的设计过程。     

一种基于S变换的高频地波雷达瞬态干扰抑制方法

针对高频地波雷达中出现的瞬态干扰问题,提出了基于S变换(Stockwell transforms)的瞬态干扰抑制方法.首先分析了两次FFT信号处理机制下瞬态干扰的时频特征;然后应用S变换对雷达信号进行时频分析,利用瞬态干扰在时频维扩展性不同的特点,实现瞬态干扰的检测;最后应用三层BP(Back Propagation)神经网络对海洋回波信号进行预测和恢复.该方法避免了海杂波抑制的步骤,具有计算量小、信号损失小的优点.现场实测数据分析表明,该方法能够有效抑制瞬态干扰,使回波多普勒谱信噪比提高达10dB,有效提高了雷达的抗干扰能力.     

高频地波雷达飞行小目标跟踪方法研究

增大探测距离、快速精确跟踪是高频地波雷达探测飞行小目标所面临的主要困难.本文提出了高频地波雷达飞行小目标跟踪(AWATT)系统.该系统主要包括自适应改进Hough变换(AMHT)航迹起始、双门限快速联合概率数据关联(DTF-JPDA)以及间接测量(IM)精度改善,分别解决了低信噪比条件下,对飞行小目标的提早预警、快速关联以及精确跟踪问题.实验结果验证了该系统在跟踪预警飞行小目标中的有效性.     

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.     

基于特征分解的高频地波雷达电离层杂波抑制

针对高频地波雷达中的电离层杂波,利用特征分解法在阵元-脉冲域和脉冲-距离域对它进行联合处理,并对特征分解法在脉冲-距离域和阵元-脉冲域分别进行了如下改进:在脉冲-距离域采用循环重构数据协方差矩阵,而在阵元-脉冲域则按扫频周期分段正交分解.OSMAR2003系统的实测数据表明:这种处理方法对抑制电离层杂波是有效的.     

高频地波雷达垂直向电离层电子浓度估计方法

高频地波雷达工作时, 往往同时接收到大量的电离层反射回波, 这些电离层杂波会对目标检测造成严重影响, 因此, 电离层杂波抑制是当前高频地波雷达领域的研究热点.文章将电离层回波视为可用信源, 从中反演出垂直方向电离层对应的电子浓度与等离子体频率.对R-D(Range-Doppler)谱图进行预处理, 获取垂直方向的电离层回波谱, 建立其回波功率与电离层雷达散射截面积之间的数学模型, 进而得到对应的电子浓度.在高频地波雷达站进行了实验, 并将反演结果与IRI-2012进行对比, 验证了该方法的可行性和有效性.     

T/R-R高频地波雷达舰船探测范围分析

基于目标回波和海杂波、大气噪声相对强度,理论分析及仿真研究了T/R-R高频地波雷达系统对舰船目标探测范围。分别分析了单基地(T/R)、双基地(T-R)高频地波雷达方程;基于T/R、T-R雷达系统海杂波理论模型,仿真了高频地波雷达一、二阶海杂波谱;提出了计算加权平均信杂比方法,从信杂比的角度分别确定T/R、T-R高频地波雷达系统的探测范围,T/R-R高频地波雷达系统的探测范围为T/R和T-R系统探测范围的组合。     

Forehead sEMG signal based HMI for hands-free control

A hands-free method is proposed to control an electric powered wheelchair （EPW） based on surface electromyography （sEMG） signals. A CyberLink device is deployed to obtain and analyze forehead sEMG signals generated by the facial movements. The autoregressive （AR） model is used to extract sEMG features. Then, the back-propagation artificial neural network （BPANN） is proposed to recognize different facial movement patterns and improved by Bayesian regularization and Levenberg-Marquardt （LM） algorithm. A sEMG based human-machine interface （HMI） is designed to map facial movement patterns into corresponding control commands. The experimental results show that the method is simple, real-time and have a high recognition rate.     

应用Hopfield神经网络抑制高频地波雷达中短波通信干扰

首先分析混频输入级高频地波雷达中短波通信干扰的特征,借鉴用基于LMS算法的自适应滤波方法抑制短波通信干扰的处理思想,通过构建基于Hopfield神经网络的自适应滤波器来抑制短波通信干扰.通过仿真比较这两种自适应滤波器的处理效果,验证了用基于Hopfield神经网络的自适应滤波来抑制短波通信干扰方案是可行的.     

基于三维特征的雷达信号脉内调制识别

针对低信噪比条件下雷达信号识别算法对噪声敏感的问题,提出了一种基于三维特征的雷达信号脉内调制识别算法。该方法通过提取信号的差分近似熵、调和平均分形盒维数和信息维数特征组成三维特征向量,使用遗传算法优化的BP神经网络分类器实现雷达信号的分类识别。仿真结果表明,所提取的三维特征在信噪比为-4~10 dB变化范围内具有较好的类内聚集度和类间分离度,可以实现对不同雷达信号进行识别,证实了该方法的有效性。     

高频无源双基地雷达参考信号的盲均衡恢复

针对天波发射、地波接收的高频无源双基地雷达系统,提出了一种基于复合盲均衡算法的参考信号恢复方法,以解决电离层严重的反射与折射造成的参考信号失真问题.该复合盲均衡算法采用快速收敛的超指数算法,获得传输信道均衡器权向量,对一种基于滑动平均与自回归(Auto-Regressive Moving Average,ARMA)模型的常数模盲均衡算法进行初始化,由该种计算简单的ARMA常数模盲均衡算法完成信道反卷积跟踪.所提算法对零点接近单位圆的电离层严重衰落信道具有良好的信号恢复能力,具有收敛速度快、计算量小的特点.采用计算机仿真对所提算法的性能进行了验证.     

高频海态监测中几种电离层杂波特性及成因分析

电离层杂波是制约高频海态监测雷达探测性能的因素之一,为进一步深入分析电离层杂波特性及成因,提出了对电离层探测信息的杂波分析方法.该方法在传统利用雷达回波进行分析的基础上,引入电离层垂直探测信息,综合应用电波传播理论,对电离层杂波进行分析.给出了常规F层杂波和出现概率较高的Es层强杂波、“微笑”型杂波的特性及产生机理.通过仿真分析和试验数据验证,证明上述分析方法和结果有效,可为电离层杂波抑制提供支撑.     

基于分数傅里叶极化估计的高频雷达电台干扰抑制

目标探测高频雷达工作在短波波段的低频段(3~15 MHz), 该波段内密集的短波电台对高频雷达的目标探测能力造成严重影响, 必须对电台干扰加以抑制才能保证高频雷达全天候正常工作.极化滤波是抑制高频雷达中短波电台干扰的有效方法, 但需要对干扰和目标信号的极化参数进行精确估计.文章在基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FrFT)准确估计目标和干扰极化参数的基础上, 利用估计的目标和干扰极化参数来构建极化子空间, 通过极化斜投影算子对高频雷达中的电台干扰进行抑制.实测数据处理结果表明, 基于FrFT的估计方法能准确估计出回波信号中电台干扰的极化状态, 在此基础上进行的斜投影极化滤波能有效抑制高频雷达电台干扰, 提高雷达探测性能.