基于矩阵补全的天波雷达瞬态干扰抑制算法

瞬态干扰持续时间短、强度大,严重影响天波超视距雷达的性能。传统的瞬态干扰抑制方法需要预先抑制海杂波,且只能抑制强瞬态干扰,不能抑制弱瞬态干扰和噪声,该文提出一种基于矩阵补全的瞬态干扰抑制算法,该方法首先利用Teager-Kaiser算子进行瞬态干扰检测,然后将干扰数据剔除,最后利用海杂波和目标回波构成的Hankel矩阵的低秩性,通过改进的低秩矩阵补全算法进行数据恢复。该算法不仅能够抑制强瞬态干扰,而且能同时抑制弱瞬态干扰和噪声,提高了回波信号的信噪比。实测和仿真数据处理结果证明了算法的有效性。     

一种天波雷达瞬态干扰抑制方法

瞬态干扰是天波超视距雷达中一类常见的干扰,会降低雷达目标的可检测性,需要加以抑制。文中分析了雷达接收回波的多普勒频率稀疏性,建立了由潜在回波信号构成的过完备字典,使得雷达接收回波在该字典下有稀疏表示形式,同时提出了基于压缩感知的天波雷达瞬态干扰抑制方法。该方法利用压缩感知重构雷达接收回波,由其代替瞬态干扰位置上的原始信号,从而实现瞬态干扰抑制。实测数据处理证明了该文方法的有效性。     

天波超视距雷达中瞬态干扰定位方法研究

为了对抗天波超视距雷达中的瞬态干扰,现有时域算法一般有干扰定位、干扰剔除与数据恢复3个步骤,其中干扰定位的精度直接决定了后续处理的性能。目前工程中应用的固定门限方法定位精度不够,而现有文献中提出的方法运算量较大,且对参数的选择较为敏感。针对这一问题,该文提出一种迭代剔除平均检测器。此检测器将判决为干扰的样本点剔除出迭代平均的过程,并采用前-后向检测的定位方法,保证了背景估计与干扰定位的可靠性。天波超视距雷达的实测数据处理结果证明了所提方法的有效性。     

基于压缩感知的天波雷达瞬态干扰抑制

瞬态干扰是天波超视距雷达中一种常见的干扰,经常抬高雷达的距离-多普勒二维检测背景,造成目标检测困难,因此需要加以抑制。提出了基于压缩感知的天波雷达瞬态干扰抑制方法。该方法首先确定瞬态干扰的位置,然后利用压缩感知来重构该位置上的杂波和目标信号,从而实现瞬态干扰抑制。为了避免瞬态干扰对信号重构的影响,从单位矩阵中抽取若干行构成压缩感知的观测矩阵。实测数据处理表明,该方法可以有效地抑制瞬态干扰,显著改善雷达的探测性能。     

基于小波影响锥的天波雷达瞬态干扰抑制方法

针对瞬态干扰严重影响天波超视距雷达（OTHR）目标检测性能的问题,提出了一种基于小波影响锥的瞬态干扰抑制方法。该方法利用一维离散平稳小波变换确定信号的奇异点（瞬态干扰）,然后将每一奇异点对应的影响锥内的小波细节系数置零,最后通过一维逆离散平稳小波变换重构数据。该方法避免了杂波抑制和插值重构,运算量小,实用性强。对天波雷达实测数据的处理实验表明：提出的方法是有效的。     

基于复数据经验模式分解的天波超视距雷达瞬态干扰抑制

针对目前大多数瞬态干扰抑制方法需要先抑制海(地)杂波,计算复杂度高等问题,该文提出了一种基于复数据经验模式分解(CEMD)的天波超视距雷达瞬态干扰抑制方法。该方法在CEMD分解雷达回波信号后,同时完成瞬态干扰的检测、挖除和数据重构。它的主要优点是无需抑制杂波,也不需要通过自回归(AR)模型预测恢复数据,运算量小,实用性强。实测数据处理结果表明：该方法可以有效地抑制瞬态干扰。     

天波超视距雷达瞬态干扰抑制

天波超视距雷达(OTHR)电波通过电离层折射作下视探测,具有观察距离远,观察范围广的特点.但由于采用HF频段,且电波传播环境复杂,不仅海(地)杂波强,而且有很强的干扰,如电台干扰、工业干扰、冲击噪声、闪电冲击和流星余迹回波等.干扰分长时间干扰和瞬态干扰,瞬态干扰持续时间短、强度大.本文首先讨论OTHR接收到的瞬态干扰的特点;然后讨论了瞬态干扰的滤除方法,即采用特征分解方法滤除海杂波,或在频域直接滤除地杂波,检测出瞬态干扰的位置后,在原始信号中挖除存在瞬态干扰的回波点,并用预测内插的方法,消除瞬态干扰谱对目标掩盖作用,使目标特别是舰船目标能被检测出来;最后通过实测数据的检验.     

天波雷达欠密度流星余迹干扰抑制算法

针对欠密度流星余迹干扰影响天波超视距雷达目标检测的问题,提出了基于总体最小二乘旋转不变估计信号参数(Total Least Squares-Estimating Signal Parameter via Rotational Invariance Techniques TLS-ESPRIT)的欠密度流星余迹干扰抑制算法.首先应用复数据经验模式分解估算流星余迹干扰的位置,并将该位置的回波数据组成Hankel矩阵,然后采用TLS-ESPRIT方法求解Hankel矩阵,解得流星余迹干扰的时域回波,最后从回波数据中去除流星余迹干扰的时域回波,得到流星余迹干扰抑制后的回波数据.与现有流星余迹抑制算法相比,该方法减少了流星余迹干扰的残余和提高了目标的信杂比(SCNR).     

天波超视距雷达抑制流星余迹干扰方法的研究

工作在高频波段的超视距雷达（OTHR）会受到流星余迹的干扰，这种干扰的存在，严重影响了OTHR的正常工作，流星余迹干扰在高局部短时间幅度是很强的，与海杂波产生差拍，表现为奇异性特征，利用子波变换对信号的奇异性具有很好的检测效果，提出了用二进制子波变换的方法有效检测和消除流星余迹瞬态干扰，这种方法与正交子滤波器比较，有较高的灵敏度和精度，并且在消除流星余迹干扰后，使信噪比得到提高。实测数据的仿真结果表明这种算法的有效性和实用性。     

基于回声状态网络的OTHR海杂波抑制方法

在短相干积累时间(CIT)情况下,天波超视距雷达(OTHR)中低速目标检测很困难:低速目标靠近强大的海杂波频谱;短CIT导致多普勒分辨率低,使目标信号与海杂波更难区分。传统方法一般利用海杂波与目标信号的时频特征不同来抑制海杂波,目标速度较高时这些方法很有效,然而在短CIT、低速目标情况下目标与海杂波信号的时频特征的区分度很小,使得传统方法难以有效抑制海杂波。针对上述问题,考虑到海杂波与目标信号具有不同的动力学特征,提出一种基于回声状态网络的天波雷达海杂波抑制方法。该方法首先用海杂波参考信号训练回声状态网络,使该神经网络"记住"海杂波的混沌动态特征;然后用前述训练好的网络重构和预测天波雷达回波中...     

一种天波超视距雷达电离层相位污染的校正算法

在天波超视距雷达(OTHR)中,机动目标的多普勒谱展宽,会导致相干积累损失,影响目标检测。传统的时频分析方法将目标回波信号投射到时频域中再通过能量积累实现机动目标检测和参数估计,但该方法在瞬态干扰存在的情况下效果较差且计算量过大。考虑到机动目标和瞬态干扰在时间-频率变化率域中的不同特性,提出了一种基于时间-频率变化率分布(TFRD)的机动目标检测算法,该算法通过TFRD构建时间-频率变化率(T-FR)域,并在T-FR域中进行目标参数估计,可以降低瞬态干扰对机动目标检测的影响。经实测数据仿真验证,该算法可以在瞬态干扰存在的情况下有效地检测出机动目标,而传统的WHT(Wigner-Hough-Transform)算法则由于瞬态干扰影响导致检测错误。此外,该文算法避免了使用Hough变换,减小了运算量,使其可以更好地应用于工程中。     

天波超视距雷达窄带干扰抑制技术研究

天波超视距雷达工作在高频段,其最佳工作频率、带宽常常受到电离层状态的限制。在高频段,密集的外干扰如广播电台、短波通信等污染了雷达的接收数据,导致其性能显著下降。为抑制具有明显空域特性和频域特性的短波干扰,文中提出了空时二维阻塞法进行处理,即通过谱分析获取外干扰的方位和频率后,先阻塞主瓣干扰,然后使用波束形成技术抑制副瓣干扰。在此基础上,进一步分析了空时二维阻塞的本质,提出了同时阻塞多个干扰的方法。仿真结果表明,该方法具有很好的抑制效果。     

一种改进的基于峰值信噪比-高阶奇异值分解的天波超视距雷达自适应海杂波抑制算法

天波超视距雷达(OTHR)舰船目标的检测性能受目标区海杂波的影响严重,准确且自适应的海杂波抑制效能对改善低可探测舰船目标的检测性能意义重大。该文针对基于高阶奇异值分解(HOSVD)的海杂波抑制算法非自适应机制的不足,通过引入峰值信噪比(PSNR),提出一种改进的基于PSNR-HOSVD的自适应算法。该算法仅利用第3等效模式展开矩阵的左奇异向量构造一个投影矩阵,相比于HOSVD算法,该文算法可有效降低计算复杂度,同时由于海杂波仅在第3等效模式展开矩阵的列空间中具有聚集特性,因此该文算法具有比HOSVD算法更好的海杂波抑制性能。实测数据处理结果表明,在电离层状态理想和非理想的情况下,该文PSNR-HOSVD自适应算法的性能均优于EVD自适应算法和HOSVD非自适应算法。     

基于STFT和WT的SAR干扰抑制算法

窄带干扰(NBI)和宽带干扰(WBI)作为合成孔径雷达（SAR）中最为常见的两种干扰形式,它们的存在将会大幅度地降低SAR图像的质量.本文在对NBI和WBI的时频聚集性分析的基础上,提出一种联合短时傅里叶变换和小波变换的NBI和WBI抑制方法.该方法首先把SAR回波数据变换到短时傅里叶谱域再把短时傅里叶谱域数据变换到小...     

机载双基地极化敏感阵列多干扰抑制

为了破解雷达主瓣干扰尤其是多个主副瓣干扰同时抑制的难题,该文利用目标极化散射特性在不同入射角存在差异而干扰近似相同的特点,将极化信息应用到机载双基地雷达,通过构建机载双基地极化敏感阵列来实现主副瓣干扰抑制。该方法主要通过双基地-极化分级抑制来实现。首先重构协方差矩阵遮蔽主瓣干扰来分别抑制双基地主辅雷达副瓣干扰,然后将辅雷达接收数据时域对齐后送主雷达,最后修正主辅雷达主瓣干扰导向矢量,并利用极化对消实现主瓣干扰抑制。仿真结果表明:利用双基地-极化分级抑制方法可实现多个主副瓣干扰同时抑制,大幅提升雷达系统抗干扰能力。      

基于改进的小波-矩阵法实现雷电干扰抑制

高频地波雷达探测飞行目标时,由于所处高频段电磁环境复杂,以冲击干扰为主要形式的雷电干扰会严重影响雷达探测性能。现有的小波-矩阵联合抑制法与传统方法相比,具有定位精度高、算法复杂度低的优点,但是却具有适用范围单一的局限性。以联合法的适用条件为依据将雷电干扰分类,研究不同类型雷电干扰的最佳抑制方法,并提出了改进的小波-矩阵联合法抑制雷电干扰方案。试验仿真表明,此改进方案能很好地抑制多种类型的雷电干扰,最大程度地降低了多普勒域噪声基底,有效地提高了高频雷达抗雷电干扰性能。     

基于自适应多门限算法的变换域窄带干扰抑制

该文分析基于门限检测的直接序列扩频通信系统变换域窄带干扰抑制技术,提出一种基于自适应多门限窄带干扰抑制算法,并对其性能进行详细分析,理论分析和数字仿真结果表明,该算法可有效抑制直扩通信系统中的窄带干扰,并且相对于传统的门限检测算法,有自适应性强,门限设计简单等优点。     

天波超视距雷达的PMHT跟踪算法仿真研究

在天波超视距雷达（OTHR）单目标跟踪环境下,仿真分析了PMHT算法在航迹起始、维持、终结上的性能,研究了算法对环境参数和算法参数的鲁棒性,并对两交叉目标环境下的情况进行了仿真,验证了算法的有效性。仿真结果表明,PMHT可以实现OTHR环境下的自动目标航迹起始、维持及终结。