基于二阶锥规划的跳频脉冲信号旁瓣抑制方法研究

针对准随机跳频脉冲信号旁瓣抑制问题,本文提出了一种基于二阶锥规划的最优旁瓣抑制滤波器设计方法.首先,在推导信噪比损失的基础上,根据实际应用特点给出最优失配处理准则,即信噪比损失给定上限条件下实现最大旁瓣最小.接着,将失配滤波器的设计问题转化为二阶锥规划的对偶问题.最后,通过原始-对偶内点算法实现二阶锥规划问题的求解,进...     

恒增益处理损失的最佳编码旁瓣抑制滤波器

雷达距离/时间旁瓣抑制滤波器的设计通常以旁瓣电平最低为设计目标,未考虑增益处理损失的控制,在某些情况下会导致输出信噪比损失过大,影响弱信号的检测.本文研究增益处理损失任意给定条件下的旁瓣抑制滤波器的设计,并以巴克码为例具体设计了恒增益处理损失的最佳积累旁瓣电平滤波器和最佳峰值旁瓣电平滤波器.     

基于CLEAN算法的自适应旁瓣对消技术

自适应旁瓣对消技术能够很好地抑制旁瓣干扰,但在应用中发现, 自适应旁瓣对消对跟踪的高信噪比目标带来的信噪比损失较大,导致单脉冲和差测角精度下降。本文提出了一种基于CLEAN算法的自适应旁瓣对消方法,首先通过观测目标的先验信息构建目标回波模型,再利用该回波模型剔除对消通道中的目标信息,然后基于剔除目标信息后的对消通道数据,重新计算最优加权值进行主通道的干扰对消,最后仿真和实测结果验证了该方法不仅可以减少主通道中目标对消后的信噪比损失,同时也降低了对消后对目标测角精度的影响。     

基于广义旁瓣相消器的滤波器组旁瓣干扰抑制

传统滤波器组为降低旁瓣,需要提高滤波器阶数。该文将广义旁瓣相消的思想运用于滤波器组的旁瓣干扰抑制,在滤波器通带外的干扰信号频率处自适应形成零点。基于LMS算法,该文提出了基于自适应旁瓣相消器的滤波器组旁瓣干扰抑制算法,给出了算法的矩阵形式。通过限制系数长度,旁瓣相消器仅仅对消旁瓣大功率干扰信号,而对带内有用信号的影响很小,其作用相当于用一个低阶滤波器实现一个高阶数滤波器的功能,当信号功率较之干扰功率很小时尤其有用。仿真结果显示算法具有良好的旁瓣干扰抑制性能,较之高阶滤波器组大大减少了计算量。     

巴克编码信号抑制旁瓣滤波器的等旁瓣设计方法

本文在对巴克编码信号旁瓣抑制滤波器的副瓣代数式进行了细致分析的基础上,提出了一种可获最低峰值副瓣电平的抑制旁瓣滤波器等旁瓣设计方法。并将这种方法与其他设计方法进行了比较,结果表明:这种方法设计的滤波器除峰值副瓣最低外,滤波器的信噪比损失也最小,仅均方根副瓣较其他方法中的最佳者略差一点。等旁瓣法还显示了对具有负副瓣电平的巴克码的良好适用性。此外还以七位巴克码七阶滤波器为例,证明了新方法设计的滤波器具有最低的峰值副瓣电平。     

基于改进LMS算法的自适应旁瓣对消研究

自适应旁瓣对消是雷达抗干扰的有效方法。为了提高雷达旁瓣对消中算法的收敛速度和稳态性能,针对目前定步长LMS算法存在的问题,本文对该算法进行了分析以及步长改进,提出一种基于双曲余弦函数的自适应变步长LMS算法,并对不同的影响因子进行了仿真分析。通过对加噪的信号进行自适应旁瓣对消仿真分析,仿真结果表明改进的自适应变步长LMS算法对消器可以有效地抑制旁瓣干扰信号,提高对消器的收敛速度和稳态性能,提高输出信噪比。     

基于群延迟和模糊函数的LFMICW对消分析

针对线性调频中断连续波(LFMICW)信号的隐身问题,根据LFMICW回波信号中目标信息处理方法,提出利用信号和匹配滤波器的群延迟特性设计LFMICW对消信号.定义了对消误差因子,并分析了信噪比为6dB且该因子不同取值时单目标的对消结果,利用模糊函数分析对消后的目标合成回波和未对消的干扰目标回波信号的模糊特性,并给出了...     

OFDM雷达通信共享信号距离旁瓣抑制研究

在采用自适应调制技术的正交频分复用（OFDM）雷达通信一体化系统中,共享信号通常具有非矩形且变化的功率谱,这导致传统旁瓣抑制方法出现主旁瓣比降低及信噪比损失增加等问题。针对该情况,提出了一种新的OFDM共享信号距离旁瓣抑制方法,根据发射信号功率谱自适应设计幅度加权函数,将旁瓣抑制问题转化为优化问题求解。仿真结果表明,该方法在发射信号频谱变化甚至断续的情况下,都能有效抑制OFDM共享信号的距离旁瓣,且具有远小于常规方法的信噪比损失。      

基于动态交替投影的失配滤波器快速设计算法

雷达脉冲压缩处理中,通常需要使用匹配滤波器以获得最优的输出信噪比。然而,对于常用雷达波形,其匹配滤波器输出距离旁瓣较高,易产生目标遮蔽效应,而通过优化设计失配滤波器可以在牺牲一定输出信噪比的条件下有效抑制距离维旁瓣。另外,在实际应用中一般需要对系统失真进行周期性标校,进而根据经过系统失真后的雷达波形进行失配滤波器设计,所以需要高效率的失配滤波器设计算法。然而,现有的失配滤波器设计算法通常涉及矩阵求逆等复杂计算过程,其计算复杂度高且不利于硬件实现。本文提出一种基于动态交替投影的失配滤波器快速设计算法,可实现在最小峰值旁瓣值、积分旁瓣值、加权积分旁瓣值等准则下的距离维旁瓣抑制,且信噪比损失、主瓣展宽可控。本算法适用于多种脉冲压缩波形,算法过程仅需用到简单计算及快速傅里叶变换,适用于硬件的高效率设计与实现。      

基于子带TF-GSC麦克风阵列语音增强

为了加快基于传递函数广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统的收敛速度,将其自适应模块的输入信号分解到子带以进行处理,并将多通道维纳滤波器引入传递函数广义旁瓣相消器的非自适应支路,以便更有效地抑制非相干噪声.实际测试结果表明,相对于基于全带广义旁瓣相消器的麦克风阵列语音增强系统,采用该子带传递函数广义旁瓣相消器结构的语音增强系统具有更高的输出信噪比.     

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。     

低信噪比条件下基于距离像互相关的相推测速方法

相推测速技术可以实现相位量级的测量精度,在微动测量和目标识别领域有着极大的应用前景。该方法对信噪比要求较高,且存在准确提取相位和解相位模糊两大难点。本文提出了针对低信噪比条件下的相推测速实现方法。首先,建立了宽带线性调频信号去斜处理的回波模型;然后推导了相邻帧距离像互相关结果,并分析了距离像互相关输出的峰值点相位;进而为了提高相推测速在低信噪比条件下的适用性,提出了对距离像互相关结果沿慢时间维进行积累的方法,该方法可以重新提取峰值点相位,以及获得目标速度的粗估计值进而辅助后续的解相位模糊。此外,为抑制噪声对相位提取精度的影响,本文提出根据相位的频谱特性设计滤波器的方法,进一步提高相推测速的精度。最后通过仿真和实测数据验证了所提方法的正确性及其在低信噪比条件下的适用性。      

基于目标加速度的DTTB信号模糊函数副峰抑制算法

具有自主知识产权的国标地面数字电视广播(DTTB)信号以其高发射机功率、大的覆盖面积、宽的信号带宽等优点,成为热门雷达辐射源。但由于信号帧头存在周期性重复或变化,在进行模糊函数分析时不可避免地产生周期性副峰的问题,这直接影响到信号的探测性能。随着研究的深入和科技的发展,所面临的侦察的目标加速度也越来越大,加速度已经成为不可忽视的因素,而传统抑制副峰的算法,没有考虑加速度的影响。因此提出一种思路,利用目标的加速度抑制DTTB周期重复引起的副峰。仿真分析表明,该算法能有效抑制DTTB信号距离多普勒副峰。     

DVB-T辐射源雷达信号模糊函数的副峰分析与抑制

针对以数字视频地面广播(DVB-T)发射台为照射源的外辐射源雷达,DVB-T信号模糊函数的副峰可能会引起虚警.本文首先推导了副峰位置与信号参数之间的对应关系,并分析了副峰产生原因和特点,然后提出了一种抑制副峰的方法.实测信号的处理结果表明:本文提出的方法可避免副峰引起虚警,提高目标检测能力.     

基于周期模糊函数理论的信噪比估计

周期模糊函数表示周期调制连续波信号的时延-频偏平面的相关,不同的信号具有不同的周期模糊函数。针对雷达中频信号的信噪比估计,提出了基于周期模糊函数理论的信噪比估计方法。根据信号和噪声在周期模糊函数中的不同位置具有不同的表现特征,推导了在高斯白噪声背景下基于周期模糊函数的信噪比估计公式,给出了实现算法,同时和其他信噪比估计算法进行了对比仿真分析。结果表明,基于周期模糊函数的信噪比估计方法,特别是对低信噪比情况下,估计精度高,算法简单,易于工程实现。     

基于积分二次相位函数的多分量LFM信号分析

基于二次相位函数的调频率估计算法用于多分量LFM信号时,信号间互扰严重并且会产生伪峰。针对这一问题,该文采用积分二次相位函数,提出了一种改进的多分量LFM信号分析方法,仿真实验表明:该方法相比于原方法能够有效抑制伪峰和信号间互扰,同时要求的信噪比门限低,估计均方误差更接近CRLB。     

基于时延二维估计的BOC调制信号捕获方法

采用常规的BPSK调制信号捕获方法处理BOC调制信号时,会因BOC调制信号相关函数的副相关峰具有数目较多、幅度较大、峰间时延较小等特点而引发捕获模糊问题.本文系统解析主流捕获方法的捕获模糊规避思路,提出一种基于时延二维估计的BOC调制信号新型捕获方法.与主流捕获方法相比,时延二维估计法在调制参数敏感性、信噪比损失、搜索步长、时延估计精度、硬件资源需求、实现架构等方面综合最优.     

基于CMMB的外辐射源雷达信号模糊函数分析与处理

根据中国移动多媒体广播(CMMB)信号结构,该文分析了该信号作为雷达辐射源的模糊函数特性,研究了副峰产生的机理,并与欧洲数字视频地面广播(DVB-T)信号特性做了比对;针对因循环前缀引起的模糊函数副峰和同步信号引起的多普勒模糊带对目标探测产生的不利影响,提出了副峰抑制的方法。仿真和实测结果验证了文中副峰产生机理分析的正确性,同时所采用的方法能有效抑制模糊副峰,为目标探测奠定了基础。     

The high resolution MIMO radar system based on minimizing the statistical coherence of compressed sensing matrix

Compressed Sensing (CS) theory is a great breakthrough of the traditional Nyquist sampling theory. It can accomplish compressive sampling and signal recovery based on the sparsity of interested signal, the randomness of measurement matrix and nonlinear optimization method of signal recovery. Firstly, the CS principle is reviewed. Then the ambiguity function of Multiple-Input Multiple- Output (MIMO) radar is deduced. After that, combined with CS theory, the ambiguity function of MIMO radar is analyzed and simulated in detail. At last, the resolutions of coherent and non-coherent MIMO radars on the CS theory are discussed. Simulation results show that the coherent MIMO radar has better resolution performance than the non-coherent. But the coherent ambiguity function has higher side lobes, which caused a deterioration in radar target detection performances. The stochastic embattling method of sparse array based on minimizing the statistical coherence of sensing matrix is proposed. And simulation results show that it could effectively suppress side lobes of the ambiguity function and improve the capability of weak target detection.     

基于方位向相位编码技术的方位向多通道SAR距离模糊抑制方法

距离模糊一直是影响合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素之一。方位向相位编码(APC)技术是一种有效抑制距离模糊的方法,但是由于APC技术高度依赖于高过采样率,对于多通道SAR系统,APC技术的距离模糊抑制效果很有限。该文提出一种新的基于APC技术的多通道系统距离模糊抑制方法。该方法首先通过APC技术将部分距离模糊信号产生方位平移,通过额外增加接收通道数提供的额外信号自由度,能够在方位向上通过合适的数字波束形成(DBF)技术同时滤去距离模糊和重建方位向信号,因此距离模糊信号可以被很好地抑制。该文最后给出仿真结果,证明该方法的有效性。