基于LTE信号的外辐射源雷达同频基站干扰抑制方法研究

针对基于LTE信号的外辐射源雷达接收信号包含多个同频发射基站的直达波和多径杂波干扰的问题,该文对传统的外辐射源雷达信号处理流程进行了改进,增加了对同频基站干扰的处理步骤,提出了一种基于卷积混合模型的盲源分离算法来抑制同频基站的杂波干扰。假设混合矩阵是一个矢量线性时不变滤波器矩阵,以互信息为代价函数,通过求取互信息的梯度,用最速下降法进行迭代,分离准则是使分离后的信号之间互信息最小化。仿真表明,该文算法能够有效地抑制LTE信号同频发射基站的杂波干扰,为后续的主基站杂波对消处理提供了基础。     

多源场景下的无源雷达联合杂波对消技术

针对基于LTE信号的无源雷达杂波对消,由于存在多个同频基站干扰信号,传统的杂波对消方法,即一一对消,滤波器权值收敛误差大,影响杂波对消性能。本文提出了一种基于联合处理模型的杂波对消算法。该算法将多个同频基站信号作为输入,基于LMS算法同时对消所有信号源的直达波和多径杂波;进而通过分块处理减少了迭代次数,可同时在块内利用FFT快速实现,有效减少了计算复杂度。通过仿真分析,验证了算法能够有效避免收敛误差大的问题,为基于LTE信号的无源雷达信号杂波处理提供了新的途径。     

基于时-空-时级联的DTTB无源雷达非平稳杂波及同频干扰抑制方法

在无源雷达系统中,特别是地面数字电视广播(DTTB)雷达中,监测信号不仅包含直达波和多径杂波,同时还存在来自其它同频基站的直达波和多径干扰信号。当实际探测环境非平稳和干扰样本无法获取时,常规时域滤波方法无法有效抑制杂波及同频干扰。针对该问题,提出一种基于时-空-时级联的DTTB无源雷达非平稳杂波及同频干扰抑制方法。首先利用递归最小二乘方法(RLS)去除主基站的直达波和多径杂波;然后利用低副瓣自适应波束形成方法获取干扰样本,从而实现非平稳同频干扰的抑制;最后,理论分析与仿真实验验证了该方法对于干扰的抑制性能。     

基于盲源分离的无源雷达信号处理研究

为解决基于FM资源的无源雷达直达波与目标反射波的精确提取与分离比较困难的问题,在对数据进行源数估计后,将改进的FastICA算法应用于无源雷达直达波与目标反射波的提取中,最后运用基于相关系数的排序和相位调整算法对排序和相位进行调整。仿真结果表明运用该方法可以实现从同频、邻频的混合信号中精确分离和提取出元源雷达直达波与目标反射波信号,为进一步的无源雷达精确定位估计打好了基础。     

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。     

GSM辐射源雷达干扰抑制技术

全球移动通信（Global System for Mobile communication,GSM）信号已经被很多文献证明可以作为外辐射源雷达的机会照射源信号,但是在以往的研究中主要考虑抑制主基站的直达波和多径干扰.而实际上,GSM辐射源雷达不仅受到主基站的干扰,还受到其它同频基站的干扰.为了消除主基站干扰,同时抑制其它同频基站的干扰,本文提出首先利用扩展相消算法（Extensive Cancellation Algorithm,ECA）在时域上消除主基站的干扰,然后利用基于最差性能最优准则的稳健自适应波束形成在空域上对其它同频基站干扰进行抑制.最后仿真分析表明本文提出的杂波抑制方法的有效性.     

一种联合优化的无源雷达实时目标检测算法

无源雷达是一种本身不发射电磁波,而是利用外部辐射源信号进行探测的雷达系统,具有隐蔽性好、抗电磁干扰、抗隐身技术等优点。为了实现可靠目标探测,通常先对回波信号进行杂波对消,然后计算剩余回波和参考信号的互模糊函数。在基于大带宽信号源、相干累积时间较长、多波束同时处理的无源雷达系统中,常规方法需要较大的计算量和存储空间,不利于实时实现。该文研究了基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error, MMSE)准则的杂波对消算法与基于互模糊函数的相干累积检测算法之间内在数学关系,提出一种降低计算量和存储量的联合优化方法,给出了在NVIDIA CUDA(Computing Unified Device Architecture)平台上的实现,用实测结果论证了该文方法的高效性、实时性,并已应用于工程中。      

DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。     

基于CDMA通信信号的无源雷达定位系统

提出一种利用多个CDMA基站发射的下行链路信号作为外辐射源构成无源雷达定位系统的方案,主要包括自适应杂波相消、距离-多普勒处理、定位参数提取、多站数据融合等功能模块.利用自适应算法进行杂波干扰的消除,对相消后的回波信号进行相干匹配滤波实现动目标检测.最后通过联立多站位置线方程实现了对目标的定位.计算机仿真验证了该方案的可行性,并证明了多个辐射源对定位精度的改善.     

浮空平台外辐射源雷达直达波恢复算法研究

利用调频广播信号的浮空平台外辐射源雷达是一种新体制雷达,面临着同频电台干扰难题,提出了干扰状态下基于盲源分离的直达波恢复方法。利用同频电台方位已知等先验信息,提出了一种基于波束域相关函数差异的判断方法,解决了独立成分分析盲源分离算法的输出信号顺序模糊难题,从而可以保证可靠的参考电台直达波恢复,摒弃干扰电台。计算机仿真表明,所给出算法可以准确有效地确定参考电台信号。     

单通道盲源分离在低轨星座系统间干扰减缓中的应用

针对低轨星座系统间同频干扰问题,从信号分割角度,提出了基于单通道盲源分离的干扰减缓方法。该方法应用了单通道盲源分离算法,先通过奇异谱分析算法对地球站观测信号进行处理,构造多维轨迹矩阵;再利用快速固定点算法将干扰信号和受扰信号分离。以OneWeb和Starlink系统为例,通过所提方法将OneWeb地球站接收到的OneWeb、Starlink以及噪声的混合信号进行分解,并利用相关系数和均方根误差评估了方法的有效性。结果表明,原始信号与分离信号之间的相关系数都在0.8以上,所提方法能有效提取有用信号,减缓低轨星座系统间干扰。     

一种MIMO雷达非高斯杂波中的信号分离方法

针对传统匹配滤波方法对非高斯相关杂波下MIMO雷达信号分离性能下降的问题,本文基于线性约束最小功率波束形成器原理,给出了一种适用于非高斯相关杂波条件下的MIMO雷达自适应信号分离算法。该方法将需要分离的发射信号以外的信号和相关杂波作为干扰,利用接收信号的分数低阶统计量在线性约束最小功率准则下导出了滤波器权系数,实现了非高斯相关杂波中对信号实时有效的分离。最后采用本文方法在SG-Alpha稳定分布杂波背景下进行了仿真实验,结果表明,本文方法可有效实现非高斯相关杂波中的MIMO雷达信号分离。      

基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。      

基于自适应对消的单通道相位编码同频异步干扰抑制

针对相位编码脉冲压缩雷达,利用多部雷达发射信号调相码间较好的正交性,结合自适应干扰对消原理,提出了一种基于自适应对消的单通道相位编码同频异步干扰抑制算法,在单通道情况下较好地抑制了同频异步干扰。并提出了同频异步干扰对消的结构,从统计特性与维纳霍夫方程两方面对算法进行性能分析。仿真表明,该算法在干信比38dB时脉压处理后主副比可达到20dB。     

同型雷达的抗同频干扰动目标显示处理

讨论了两坐标雷达同频干扰条件下雷达工作方式的设置与优化,介绍了一种基于相参补值处理的雷达抗同频干扰与动目标显示兼容技术。可在不影响雷达技战术指标的情况下,通过改变雷达的工作方式和信号补偿处理,提高雷达抗同频干扰和动目标显示处理的兼容能力。     

基于LTE信号的外辐射源雷达副峰特性及抑制方法研究

针对基于LTE信号的外辐射源雷达,首先根据LTE信号结构分析了其模糊函数的特性,解释了不同类型副峰的产生机理。然后,针对对探测性能有影响的两类副峰,提出相应的抑制算法:对于循环前缀副峰,提出数据非连续分块的快速互模糊算法;对于频谱不连续产生的副峰,提出频带合成和频域加窗的抑制算法。最终通过两种抑制算法的综合处理,得到LTE信号图钉状的模糊函数。该文工作为基于LTE信号的外辐射源雷达副峰抑制提供了新的方法。