基于盲波束形成的MIMO雷达稳健参数估计

多输入多输出（MIMO）雷达采用多发多收模式,不仅存在接收端阵列误差,同时又引入了发射端阵列误差,因此克服系统误差,保证信号处理的稳健性要比传统雷达更为困难。在接收端和发射端未知阵列流形下,本文利用目标的多普勒信息,用盲自适应波束形成器实现了MIMO雷达DOA-Doppler的稳健估计。仿真结果验证了该方法的有效性。     

自适应数字波束形成在MIMO雷达中的应用

MIMO雷达是近几年来发展起来的一种新体制雷达,由于采用空间分集与信号分集技术,相对于传统相控阵雷达在目标检测及参数估计性能都有很大提高。文中主要研究MIMO雷达的系统的自适应数字波束形成算法,介绍了基于MIMO雷达的SMI自适应DBF算法,该算法有较好的性能,易于实现。针对于空间中的有源干扰,从自由度的角度讨论分析了MIMO雷达处理系统中自适应模块的位置问题。     

MIMO雷达迭代鲁棒Capon波束形成算法

针对现有的MIMO雷达波束形成算法在联合导向矢量失配较大时,输出信噪比性能严重下降的问题,提出了一种用于MIMO雷达的迭代鲁棒Capon波束形成算法。首先,结合MIMO雷达收发两端的结构特点,对失配误差模型进行了理论分析,从而指出大不确定集算法的局限性。然后提出利用小不确定集可以解决误差失配较大的情形,依据迭代思想对导向矢量期望值估计进行求解,由满足的迭代条件确保联合导向矢量更准确。仿真结果表明,该算法对联合导向矢量失配误差具有鲁棒性,输出信噪比性能最优。     

相控阵雷达发射波束自适应零点形成方法研究

对相控阵雷达的发射波束自适应零点形成问题进行了研究.给出了一种适合发射波束自适应零点形成的性能量度,利用Lagrange乘子法得到了最优发射波束的权值矢量.还给出了计算最优权值矢量的算法.仿真结果表明本文的方法是非常有效的.     

MIMO雷达波束综合研究

MIMO雷达是近年来出现的一项新的雷达技术,也是下一代雷达发展的主要方向之一.文章在简单介绍MIMO雷达的基本概念和工作过程后,主要研究了MIMO雷达的波束形成,利用MIMO雷达多个发射天线的多个发射信号的复相关矩阵进行分析,在R完全相关和完全正交的情况下,对MIMO雷达的波束形成进行仿真,同时对介于这两种情况下的波束形成优化问题进行了研究.     

阵列雷达数字波束形成技术仿真与研究

本文首先介绍了数字波束形成的基本原理,随后对普通波束形成及基于LCMV准则和MVDR准则的单多波束自适应形成技术分别进行了原理介绍和仿真分析。仿真结果表明,基于自适应技术的数字波束形成能有效提取有用信号,并在干扰方向上形成零陷,有效的抑制噪声和干扰,大大提高了阵列雷达的天线性能。     

基于扩频信号的MIMO雷达波束形成研究

多输入多输出雷达使用多个发射天线发射独立的信号,使用多个天线接收回波信号,对回波信号进行分离,相当于形成一个大的虚拟阵列。这里使用二进制扩频码分多址信号作为不同发射天线的发射信号。由于编码相关产生的高旁瓣,传统距离压缩方法不能产生恰当的目标距离像。使用Capon波束形成方法来降低距离旁瓣,同时产生更高的角度分辨率,可用于对目标成像。     

天波雷达后多普勒自适应波束形成

该文推导了短波干扰在距离-多普勒域上的解析表达式, 表现为平行于距离轴的恒幅谱脊;分析了电离层运动导致的短波干扰空间非平稳性, 其等效为各阵元上相同多普勒频点之间的幅相误差, 对自适应波束形成的影响可以忽略。在上述分析的基础上, 该文提出了天波雷达后多普勒自适应波束形成方法, 首先将各阵元接收信号变换到距离?多普勒域上, 然后在各个频点上分别进行自适应处理。实测数据处理表明该方法的干扰抑制性能良好, 稳健性也较强。      

基于改进自适应遗传算法的MIMO 雷达阵列优化

针对传统遗传算法在全局搜索和收敛方面的不足,提出一种改进自适应遗传算法.算法改进了自适应规则,采用随迭代次数和种群适应度自适应变化的交叉、变异操作,同时采用新的选择算子和改进后的最优精英保留策略,摒弃了传统轮盘赌博选择法,增加了收敛于全局最优解的概率,加快了收敛速度.通过测试函数优化求解试验证明,改进算法能够有效提高搜索过程种群的多样性,具有更快的收敛性和更好的全局最优性.在此基础上,将改进的自适应遗传算法应用到MIMO雷达阵列优化设计,通过稀疏栅格编码,采用同时考虑副瓣电平与波束宽度的双适应函数,使优化得到的MIMO雷达方向图具有更好的综合性能,更利于实际工程应用.最后仿真实验结果进一步验证了本文改进算法的有效性.     

一种天波超视距雷达自适应波束形成方法

天波超视距雷达利用自适应波束形成技术抑制短波干扰以增强探测性能,但是在相干处理间隔内电离层运动通常会使干扰呈现明显的空间非平稳性,增加了自适应处理的难度.由于在距离-多普勒域上进行自适应波束形成时电离层的影响显著降低,文中提出了在距离-多普勒域上对雷达阵列接收信号进行自适应波束形成的方法.实测数据处理表明,该方法能有效地克服干扰的非平稳性以抑制干扰,而且易于工程实现.     

频率分集均匀圆阵MIMO雷达距离依赖波束形成

均匀圆阵(UCA)与多输入多输出(MIMO)雷达的结合可在具备UCA雷达主要优点的同时兼有MIMO 雷达的优势。然而,UCA-MIMO雷达的波束形成与距离无关,该特点限制了其抑制特定距离干扰的性能。文中提出频率分集UCA-MIMO雷达距离依赖波束形成方法。该方法中UCA的每个阵元发射具有微小频率步进的不同频率,从而远场的信号积累与距离有关,进而波束形成依赖于距离。仿真实验表明了该方法的有效性。     

MIMO阵列雷达检测中的自适应空时编码设计

该文从改善MIMO阵列雷达检测性能的角度研究了自适应空时编码的设计问题,考虑了多目标环境、杂波复幅度的空时相关性及其自适应估计等较为复杂的情况,推导了最优准则以及两种次优准则的空时编码设计公式,阐述了3种准则之间以及它们与正交空时编码设计和发射波束方向图匹配设计准则之间的联系与区别。仿真结果表明,相对于非自适应的正交空时编码设计,3种具有自适应能力的设计准则得出的空时编码矢量都能较大程度地提高检测器输出的信号杂波噪声比,达到了改善MIMO阵列雷达检测性能的目的。     

Experimental Evaluation of Adaptive Beamforming Methods and Interference Models for High Frequency Over-the-Horizon Radar Systems

This paper experimentally evaluates the interference cancellation performance of different adaptive beamforming schemes applicable to high frequency (HF) over-the-horizon (OTH) radar systems. Such systems are known to receive multipath and diffusely scattered radio frequency interference produced as a result of reflection from the stratified, dynamic and spatially inhomogeneous ionospheric propagation medium. Apart from quantifying the effectiveness of operational adaptive beamformers in the HF (3–30 MHz) environment, realistic interference models are described and experimentally evaluated in terms of their ability to predict the observed interference cancellation performance which is not well represented by traditional models. Adaptive beamforming algorithms with robustness against jammer motion are also described and their effectiveness is experimentally demonstrated using interference data collected by 32 narrowband receivers of the very wide aperture (2.8 km) Jindalee OTH radar uniform linear array located near Alice Springs in central Australia.     

分形编码在图像检索中的应用

分形编码在图像压缩方面取得了很好的效果,同时,分形编码也能够用于基于内容的图像检索.本文提出了一种基于块限制的分形编码算法和匹配策略,并将它们用于图像检索.在我们编码算法中,图像会被预先分成互相不重叠的子图像块,然后对这些子图像进行独立地分形编码,从而获得整幅图像的分形码.该编码算法能够在很大程度上减少编码时间.在进行图像间相似性的匹配时,我们采用改进的基于九叉树的分配策略,从而避免全局地进行分形码的匹配,减少了计算量.实验结果说明,我们的编码算法和匹配策略能够比较有效地应用于基于内容的图像检索,在计算时间和存储时间上都优于实验中其它两种方法.     

基于因子图的自适应波束形成

图模型具有广泛的应用,它为许多问题提供了一种新的表达方式和研究思路。因子图作为一类重要的图模型,尤其适用于多变量的复杂统计模型。因子图的引入可以使复杂的多变量问题得到简化。因子图理论在系统建模以及信号检测和估计算法中有着重要的应用。国内外不少学者将因子图理论应用于复杂的通信信号处理,但目前很少见到将因子图理论应用在雷达信号处理中。为了将因子图理论作为一种有效的工具应用于雷达信号处理,提出了用因子图理论实现雷达信号处理中的自适应波束形成技术（ADBF）的方法,这为用图模型研究雷达信号处理提供了一个很好的思路。