浅析海杂波抑制方法

海杂波是影响对海雷达工作性能的一个重要因素。检测和跟踪目标之前抑制海杂波是非常必要的。通过对海杂波和舰船目标的幅度特征、谱特征以及相关特征的分析，针对强海杂波环境下，目标检测的典型问题，从雷达工作模式、雷达信号处理两个方面探讨了抑制海杂波的几种途径。     

雷达海杂波尖峰时频分布特性研究

对雷达海尖峰进行了重新定义,使用短时傅里叶变换、平滑伪维格纳分布以及平滑内维格纳分布的重排形式3种工具分析了IPIX雷达杂波数据的单个距离分辨单元内海尖峰与时频分布之间的关系。研究表明,伴随海尖峰的发生,杂波对应的时频能量分布也较强。     

一种舰载雷达海杂波抑制方法

舰载雷达在探测海面目标时由于强海杂波环境的影响,降低了雷达对海面目标的检测和定位跟踪性能。为了有效抑制海杂波、凸显有用目标,文中对海杂波的概率密度分布、时间相关性和频率相关性等特性进行了分析,并提出了雷达系统设计、自适应CFAR、扫描圈间积累和频率捷变等几种抑制海杂波的方法。实录雷达数据处理结果表明,文中的方法能显著提高舰载雷达的海面目标检测能力。     

基于GRNN和时间窗方差滤波的海杂波抑制

为实现对海杂波的抑制,根据海杂波混沌动态特性,利用广义回归神经网络(GRNN)进行海杂波预测再对消,最后引入时间窗方差滤波。分析对McMaster大学IPIX雷达含目标实测数据的处理结果,原始数据信杂比小于等于0 dB,只采用GRNN预测对消后信杂比提高但仍有短时海杂波尖峰的影响,经过方差滤波后短时尖峰基本消失,最终信杂比提高到约11.67 dB。故所提方法对海杂波有很好的抑制效果,能够检测出湮没在海杂波中的小目标。     

岸基雷达的海杂波特性及抑制方法研究

岸基雷达在执行具体任务的过程中,常常会受到海杂波的干扰,从而降低其侦测能力。由于海杂波的变化无明显规律且性质难以掌控,因此其消除工作也比较困难。海杂波和海域、气象等各种因素都有关系,当海杂波不存在时,雷达画面比较清晰,而受到海杂波干扰后,往往会令雷达无法对目标进行准确的定位与侦测。本文从海杂波特性入手,从时域、空域、频域三个方面提出了海杂波的消除方法。     

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。     

一种小波域平滑滤波的杂波抑制方法

 本文提出了一种小波域平滑滤波的杂波抑制方法,该方法将原始图像变换到小波域后,分别对各小波子带先作平滑、后作差分处理以最大限度地滤除背景杂波和噪声,然后再对图像进行小波逆变换,达到有效抑制背景的目的. 实验结果表明,该方法处理后得到的残差图像呈现出很好的高斯性和独立性,并且目标邻域信号杂波比（SCNR）的平均增益比对图像直接平滑滤波的邻域信号杂波比（SCNR）的平均增益提高2dB左右,算法性能明显优于图像域平滑滤波的传统方法.     

一种新型岸基对海监视雷达海杂波抑制方法

论述的新型岸基对海监视雷达能够同时实现海面舰船目标的两维定位与空中目标的三维定位,具有较强的空海一体战能力。结合该雷达战技术特点,通过实测数据与仿真分析海杂波特性分布情况,设计合适的海杂波抑制方法实现对杂波背景中有用目标的有效检测。试验表明雷达时域杂波平滑、脉间捷变频、宽带信号检测以及非相参视频积累处理等杂波抑制措施具有较好的效果。     

基于LPFT时频滤波器的WVD交叉项抑制方法

本文提出一种抑制Wigner-Ville分布(WVD)交叉项的新方法。利用局部多项式傅里叶变换(LPFT)构建时频滤波器,确定自项支撑区域,再利用此滤波器对WVD进行处理,从而达到抑制交叉项的目的。通过3dB信噪比的分析可以看出,LPFT具有比短时傅里叶变换(STFT)更好的时频聚集性,因此基于LPFT的时频滤波器能更有效抑制WVD中的交叉项干扰,同时又能保留WVD的高时频聚集性。通过与Chio-Williams分布、径向高斯核函数时频分布、基于STFT时频滤波器的交叉项抑制方法的比较,验证了该方法对抑制多分量信号及非线性调频信号的交叉项以及噪声干扰的有效性,显示了该方法在保持高时频聚集性,抑制交叉项干扰,以及抑制噪声干扰方面的优势。     

降低船用连续波雷达虚警概率的海杂波抑制方法

为了解决海杂波引起的船用连续波雷达虚警概率增大,以及海杂波抑制算法工程应用难度大的问题,提出了一种工程实用的海杂波抑制方法。首先,通过双参数删除型CFAR检测算法和统计检测算法进行二次检测;然后,依据邻近帧之间目标回波相关性较强和片状海杂波相关性较弱的特点进行帧间处理。仿真和海上实验均表明,应用该方法的船用连续波雷达可以降低不同强度的海杂波背景下的虚警概率。     

基于组合滤波的压缩感知穿墙雷达杂波抑制

针对压缩感知穿墙雷达成像过程中受壁杂波污染严重等问题,提出了一种组合滤波的杂波抑制算法。该算法利用小波预处理、统计信号滤波法相结合的方式对回波信号进行处理,通过动态阈值分段弱正交匹配追踪进行稀疏迭代求解。在强壁杂波存在的情况下,组合滤波法能够有效地消除杂波检测出墙后目标。实验结果表明,该算法与传统单一主成分分析、奇异值分解和经验模态分解滤波相比,所成雷达像的子杂波比分别提高了1.57、1.52、1.26倍。     

基于循环子空间投影的杂波快速抑制方法

子空间类方法能够较彻底地抑制高频回波中的海杂波,但该方法需要对高维协方差矩阵进行特征值分解,计算量很大,制约了方法的实际应用效率.针对该问题,提出了一种循环抑制杂波的快速子空间投影方法,通过快速子空间法估计出每次迭代的最大特征值及其特征向量,利用特征值差值拐点估计杂波和信号子空间维数,然后不断地对消掉杂波在空间的投影分量,最终使得慢速目标凸显出来.计算机仿真结果表明,快速方法的杂波抑制效果与子空间类方法相当,但计算速度大大提升,更适合实际工程应用.     

联合距离门的杂波抑制方法研究

在实际环境中,目标的点散射函数不再是理想的德尔塔函数,导致待检单元中的信息会泄漏到相邻的训练单元,这将造成杂波协方差矩阵估计的不准,因此本文提出一种联合距离门的空时自适应处理方法。该方法先通过时域滑窗后滤波的处理方式来降低杂波的自由度,再利用相邻距离门上数据相关性进行联合处理,最终构造出新的杂波协方差矩阵,消除因数据信息泄露带来的影响,以达到消除地杂波的目的。最后将该方法应用于实测的数据处理中,证明了该方法的可行性和有效性。      

基于海杂波分形特性的目标检测新方法

为克服海杂波分形维数值估计需要较长的数据长度的缺陷,提出了基于扫描间积累的分形维数值估计方法.首先研究了几种常用的分维值估计方法,从分维值的定义出发证明了分段分维估计方法与连续数据估计方法的等价性,然后通过迭代算法求得分形维数估计值.仿真结果表明提出的方法降低了对雷达驻留时间的要求,并且具有较小的运算量,提高了微弱目标的检测性能.该方法可以用于岸基对海雷达检测海表面微弱目标.     

低重频数据辅助的近程杂波抑制方法

针对机载非正侧视雷达的距离非平稳杂波抑制问题,提出了一种低重频数据辅助的俯仰预滤波方法,用于滤除距离非平稳的近程杂波.该方法在无俯仰主瓣杂波信号的低重频数据域选取训练样本,并采用自适应俯仰空间频率补偿技术估计协方差矩阵,能够得到较理想的俯仰自适应方向图.推导了近程杂波俯仰维杂波秩的计算公式,为近程杂波抑制提供了理论支撑.在滤除距离非平稳的近程杂波后,能为方位多普勒空时自适应处理器提供距离平稳的训练样本,使其性能明显改善.仿真实验验证了该方法的有效性.     

基于杂波特征评估的雷达目标点迹过滤方法

雷达在目标检测和跟踪时常面临地杂波、海杂波、气象杂波等复杂强杂波的干扰,而雷达回波信号经过传统的动目标显示(MTI)和恒虚警(CFAR)检测处理后的剩余杂波,在距离-时间(脉冲)上的二维分布与目标非常相似,无法区分。对此,提出一种基于杂波综合特征评估的雷达目标点迹过滤方法,综合考虑目标与杂波在幅度起伏、距离/俯仰/方位相关性、相位变化等多维特征的不同,利用综合特征因子评估区分目标和杂波。最后,利用雷达实测数据对所提方法进行验证。结果表明,杂波有效抑制率较传统方法有显著提升。