机载相控阵雷达近程杂波抑制新方法

针对机载相控阵雷达近程杂波抑制,提出了利用俯仰和差波束进行空域滤波的自适应算法。为消除近程杂波距离依赖性对杂波抑制性能的影响,该算法在不同的距离单元分别形成不同的俯仰和差波束;与目前的单元空域俯仰滤波算法相比,降低了自适应权的维数和计算复杂度。由于该算法仅利用雷达收发的第一个填零脉冲回波作为计算自适应滤波权系数的样本数据,避免了远程杂波对自适应权系数的影响。仿真实验证明,在无外界强干扰的情况下,新算法可以将近程杂波完全抑制。     

机载相控阵雷达近程杂波抑制的俯仰向空域自适应算法

该文针对机载平面阵列相控阵雷达的动目标检测提出了一种俯仰向空域自适应的近程杂波抑制算法。该方法利用平面阵列天线在俯仰向的自由度,在近程杂波的支撑区域内沿着多普勒单元选取训练样本估计协方差矩阵,计算俯仰向空域最优权。在存在距离模糊的情况下,该方法可以自适应地滤除近程杂波,保留远程杂波,从而增强了杂波的距离均匀性,有利于提高后续的方位空域和时域STAP的性能。     

非正侧视阵近程杂波抑制鲁棒俯仰滤波算法

现有的非正侧视阵近程杂波抑制俯仰滤波算法存在对地形起伏敏感及对高度线附近杂波抑制不完全等缺点,为此文中提出了一种鲁棒的俯仰滤波近程杂波抑制算法.该算法通过在近程杂波俯仰支撑区域设置多个零点,形成宽的凹口,克服了分别在各个距离门设置单个零点鲁棒性不强的缺点,而且由于对所有距离门只生成一个权,运算量大为降低.仿真结果证明了该算法的有效性.     

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渡抑制问题,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.     

基于俯仰维信息的机载雷达非均匀杂波抑制方法

 针对机载雷达天线非正侧放置导致的非均匀杂波抑制问题,从利用阵面俯仰维信息的角度出发给出了一类解决方法.本文首先分析了机载雷达阵面非正侧放置情况下待检测距离单元的杂波构成,得到由俯仰副瓣引入的近程杂波是导致杂波非均匀的关键因素这一结论;然后给出了利用俯仰自适应波束形成级联两维空时自适应处理(2D STAP)方法来抑制非均匀杂波,同时从本质上阐述了俯仰-方位-多普勒3D STAP方法在非均匀杂波环境下具有良好杂波抑制性能的内在机理.最后通过仿真验证表明,利用俯仰维信息类STAP方法在非正侧阵导致的非均匀杂波环境下具有良好的杂波抑制性能.     

一种基于历史CPI数据的近程杂波抵制方法

文中对空时二维自适应处理（STAP）技术进行了基本原理性的论述,指出近程非均匀杂波由于样本不足导致STAP效果严重下降。针对机载相控阵雷达低重复频率数据中近程杂波难抑制的问题,根据机载平台在相邻相干积累时间（CPI）内运动距离短,雷达波束覆盖区域基本相同的特点,提出了一种利用前一CPI数据作为辅助知识抑制当前帧数据近程杂波的方法,算法根据历史CPI数据引入引起样本增加的特点,对近程非均匀杂波区进行精细分段处理,提升非均匀杂波抑制能力,改善非均匀杂波区的目标信杂噪比,文中对算法的原理进行了描述并通过实测数据实验验证了算法的性能。     

极化-空域联合抗机载雷达欺骗式主瓣干扰

机载雷达欺骗式主瓣干扰不仅会引起大量虚警,还会污染空时自适应处理(STAP)器的训练样本,引起自适应方向图畸变,导致期望信号相消和杂波抑制性能下降。针对此问题,利用目标信号与干扰信号极化特性的差异,该文提出一种极化-空域联合自适应波束形成的方法来抑制欺骗式主瓣干扰。该方法首先在多普勒清晰区挑选干扰样本,并采用特征融合技术估计干扰协方差矩阵,然后采用重叠滑窗的子阵合成方式进行极化-空域联合自适应波束形成,在抑制主瓣干扰的同时为后续杂波抑制保留了空域自由度,最后通过STAP抑制剩余的杂波。该算法可以有效滤除密集欺骗式干扰,减少由其引起的虚警,改善机载STAP雷达的杂波抑制性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于俯仰维信息的天基双基地雷达正交投影STAP算法

分析了天基双基地雷达的地杂波距离模糊引起的杂波多普勒展宽特性.针对天基双基地雷达距离模糊杂波的抑制问题,提出了一种基于俯仰维信息的正交投影(OP)空时自适应处理(STAP)算法.该算法利用杂波空间导向矢量中的俯仰信息来构造正交投影矩阵,然后对投影后的空时数据进行空时自适应处理.结果表明,基于俯仰维信息的正交投影变换实现...     

基于自适应分区的非平稳杂波抑制方法

对于非正侧视阵机载雷达,杂波在近程表现出严重的非平稳性,在距离模糊情况下近程微弱目标和近程非平稳强杂波混叠,导致传统空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)方法的运动目标检测性能严重下降。为了解决该问题,本文提出了一种基于自适应分区和正交投影的机载雷达非平稳杂波抑制方法。首先,基于回波数据在距离-多普勒域将机载雷达回波自适应划分为非平稳杂波区、平稳杂波区和清晰区,然后在非平稳杂波区采取俯仰维正交投影级联STAP处理,在平稳杂波区采取传统STAP处理,在清晰区采取传统PD处理。该方法能够显著提升机载雷达在全距离和全速度域的目标探测性能。仿真实验验证了所提方法的有效性。     

阵列天线自适应波束形成的一种改进方法

介绍了矩阵求逆（SMI）的阵列天线自适应数字波束（DBF）形成的一种旁瓣抑制的方法。由于信号协方差矩阵估计误差的存在,自适应方法形成的波束会产生畸变,随着杂波小特征值发散程度的增加,有时形成的自适应波束会出现较高的旁瓣。文中重点分析了波束发生畸变的原因并提出了旁瓣抑制的一种改进方法,算法有效地对协方差矩阵估计进行了修正。仿真结果表明存在干扰的情况下,当迭代次数和迭代增益大小选择适当时,该方法能有效地降低自适应旁瓣高度,而且不会对干扰零深产生明显影响,增强了空时波束形成算法的鲁棒性。     

地波超视距雷达自适应干扰抑制的改进

针对地波超视距雷达探海工作期间高频干扰严重海杂波强的特点,在阵列自适应波束形成时考虑了海杂波约束条件,改进了地波超视距雷达探海工作时的干扰抑制方法.改进方法使得自适应干扰抑制后,回波中一阶海杂波的时域相关特性不会发生破坏而在频域上"虚假"展宽,从而有利于后续处理中进行海杂波滤除和目标检测.最后使用OSMAR2000的实测数据对本文方法进行了检验.     

基于SVD的高频地波雷达干扰与杂波抑除算法

该文针对高频地波雷达探海工作期间高频干扰严重海杂波强的特点,干扰抑制时引入海杂波约束条件,对自适应阵列波束形成方法进行了改进,防止干扰抑制后回波中一阶海杂波时域相关特性发生破坏而在频谱上虚假展宽。然后,使用干扰抑制结果构造时域采样矩阵,由奇异值分解(SVD)方法获得积累期间一阶海杂波频率的变化历程,通过矩阵特征分析将一阶海杂波滤除。最后,使用OSMAR2000实测数据检验了本文算法的有效性。     

Radio camera experiment with airborne radar data

The radio camera signal processing algorithm for retrodirective adaptive beamforming and scanning is demonstrated to work successfully on radar clutter echoes. The experiment was conducted with airborne radar data obtained from the Naval Research Laboratory.     

高信噪比低信干比环境下盲自适应波束形成

本文针对通信双方是合作方这一特点，利用信号的周期平稳性，提出了一种能够适应于高信噪比、低信干比环境的盲自适应波束形成算法，采用了特征向量识别的方法，较好地解决了CAB、CCAB等方法存在的主特征向量误判的问题。该方法不需要系统提供波束指向和估计目标信号方向、具有对系统误差的稳健性，能够较好地抑制干扰。模拟实验验证了本文的方法。     

Adaptive Beamforming with Dimension Reduction in Spatially Correlated MISO Channels

In this paper, we propose an adaptive beamforming scheme that generates the beam weight using dominant eigenvectors of the spatial covariance matrix. The number of eigenvectors used for the generation of beam weight is determined to maximize the signal-to-noise ratio (SNR) for given feedback constraints (e.g., the amount of feedback information and feedback delay). It is shown that the conventional limited feedback beamforming and eigen-beamforming are special cases of the proposed scheme. Simulation results show that the proposed beamforming scheme can effectively be applied to spatially correlated channels.     

基于区域约束的双耳近场自适应波束形成算法

提出了一种基于区域约束的双耳近场自适应波束形成算法，该算法将目标信号及其附近区域内的若干个导向矢量组成的矩阵进行特征值分解，并在最小化输出信号能量的同时对主要的特征向量进行约束，从而有效解决传统近场波束形成器对目标声源的方位估计误差和位置扰动过于敏感的问题。实验结果表明，所提方法可以有效抑制远场同向干扰声源，并且相对于传统近场波束形成器具有更高的鲁棒性。客观评价指标表明，该算法的降噪性能及语音质量提升方面均优于对比算法。      

Space-time adaptive processing for manoeuvring airborne radar

Space-time adaptive processing (STAP) techniques provide simultaneous rejection of jamming and clutter in airborne radar. The greatest benefits over conventional MTI (moving target indication) approaches are in terms of a capability to detect slow-moving targets which possess the same Doppler frequency as mainlobe clutter returns. This paper examines the effects of platform manoeuvre on STAP clutter and jamming rejection performance for a forward-facing array (i.e. where the array is orientated transversally to the direction of travel). It is shown that STAP slow-target detection performance is not sensitive to the radar platform orientation. It is also demonstrated that, under conditions of manoeuvre, STAP can provide better jammer rejection performance than architectures which cascade conventional clutter filtering and spatial adaptive beamforming     

Noncausal Adaptive Spatial Clutter Mitigation in Monostatic MIMO Radar: Fundamental Limitations

The problem of a point target detection masked by clutter distributed over range and Doppler, including the range and Doppler of the target, is considered for a multimode propagation scenario commonly encountered in quasimonostatic HF over-the-horizon radars (OTHR). Here, a clutter signal spread in Doppler frequency due to propagation via a disturbed ionospheric layer competes with a target and narrowband clutter returns propagating via a stable ionospheric layer with the same group delay (radar range). Mitigation over all ranges of spread clutter propagating via a “mixed mode” path with indistinguishable direction-of-arrival (DoA) relative to the target requires (potentially adaptive) transmit beamforming to exploit the direction-of-departure (DoD) difference, which varies as a function of radar range. This range-dependent beamforming can be implemented only via the use of multiple-input multiple-output radar technology. In this paper, we explore the fundamental limitations that exist for the maximal dimension of the area in range-Doppler space occupied by spread clutter and the required properties (cardinality) of the orthogonal waveform set for efficient spread clutter mitigation.