天基雷达空时二维杂波建模与仿真

讨论了天基雷达空时二维杂波的建模和仿真方法,给出了空时杂波回波仿真公式并讨论了杂波单元的划分、径向速度和地面位置的计算等.仿真结果表明天基雷达杂波的严重距离模糊以及由地球自转引起的非平稳性会使得空时自适应处理的性能下降;最后指出了天基雷达杂波抑制对空时自适应处理的要求.     

分布式天基雷达杂波仿真

该文在机载雷达地杂波的研究基础之上分析地球与天基雷达之间的几何关系,以及地球自转时对分布式天基雷达的影响并分析了这些影响该杂波仿真相关参数带来的变化.在此基础之上,详细对比分析了地球自转与不自转情况下的杂波,以及在不同的PRF下面分布式天基雷达杂波的距离模糊及多普勒模糊情况.     

基于空时导向约束的天基雷达离散旁瓣杂波判别方法

由于天基雷达覆盖范围广,大量强离散杂波(小型岛礁、陆地铁塔等)会从天线旁瓣进入雷达系统,其多普勒特征与目标相同,极易造成虚警。针对以上问题,该文提出基于空时导向约束的天基雷达离散旁瓣杂波判别方法,该方法首先选取空时自适应处理(STAP)杂波抑制后检测到的潜在“目标”(包含真实目标与离散旁瓣杂波)距离多普勒单元及其附近单元;然后根据杂波多普勒频率与空间角度的耦合关系获得各杂波单元对应的空时导向矢量;最后利用获得新的导向矢量构成的滤波器再次对“目标”距离多普勒单元及其附近单元进行滤波处理,此时真实目标信杂噪比会大幅度降低,而离散旁瓣杂波信杂噪比变化不大,从而实现离散旁瓣杂波的判别。理论分析及机载实测数据处理证明该方法具有良好的稳健性和可靠性。     

基于卷积神经网络的天基预警雷达杂波抑制方法

利用天基预警雷达实现动目标指示具有重要的军事应用价值。对于天基预警雷达,其平台高速运动及受地球自转影响导致杂波复杂非平稳性,更大的波束照射区域带来更严重的杂波非均匀性,从而导致适用于机载预警雷达的传统空时自适应处理(STAP)方法无法直接应用。针对上述问题,该文分析了天基预警雷达杂波分布特性,并构建了基于卷积神经网络(CNN)超分辨谱估计的STAP处理框架。首先,利用雷达系统和卫星轨道参数,仿真随机生成不同纬度、距离门、阵元误差、杂波起伏和地貌散射系数的回波数据集;然后,设计并调优了含5个权重层的二维CNN,实现由小样本所估低分辨杂波谱到高分辨谱的非线性映射;最后,基于高分辨空时谱构造空时滤波器实现杂波抑制和目标检测。仿真实验验证所提方法在小样本条件下可实现次最优杂波抑制性能,同时所需在线运算量远低于现有稀疏超分辨类方法,因此适用于天基预警雷达实际应用。      

基于STAP杂波抑制的天基雷达PRF设计

提出了一种基于空时二维自适应处理(STAP)杂波抑制技术的天基雷达脉冲重复频率(PRF)设计方法。该方法首先通过几何建模对主杂波缺口宽度进行估算、确定适用于整个搜索空域的脉冲宽度参数,然后通过杂波仿真获得最优STAP处理的最小可检测速度(MDV)指标、并用经典M/N中等PRF选择法设计一组PRF波形,最后画出距离-速度盲区图进行验证。文中推导了公式,用设计实例验证了该方法的有效性。仿真表明,在PRF设计中采用未补偿的主杂波缺口宽度参数在工程实际中可以获得更好的距离-速度覆盖性能。     

基于频率非均匀采样杂波谱配准的天基雷达STAP方法

地球自转和非正侧面阵配置会使得天基雷达杂波谱随距离发生变化,呈现出非平稳性,从而严重影响统计STAP方法的杂波抑制性能。为了补偿这种非平稳性,该文提出了一种基于频率非均匀采样的杂波谱配准方法,建立了非均匀谱配准法的数学模型,给出了频率非均匀采样点的选取方法以及谱配准后杂波协方差矩阵的估计方法等。通过对天基雷达的仿真实验表明,上述谱配准法可有效消除杂波非平稳性,获得较好的处理性能。     

天基预警雷达低自由度STAP方法研究

受卫星高速运动和地球自转影响,天基预警雷达杂波在俯仰-方位-多普勒三维空间呈紧耦合特性,极大降低了传统空时自适应处理(STAP)方法的慢速运动目标检测性能。采用方位-俯仰-多普勒三维STAP可实现天基预警雷达杂波解耦,但与非正侧机载预警雷达杂波的三维松耦合情况不同,该应用需要较大系统自由度才能实现次最优杂波抑制性能,所带来的巨大运算负担和均匀样本需求使其难以应用于实际。针对上述问题,该文首先构建了天基预警雷达平面阵回波空时信号模型;然后详细分析了其杂波在方位-俯仰-多普勒三维空间的紧耦合特性;最后提出了基于级联处理的低自由度三维STAP方法,利用空域加权子阵合成预先衰减副瓣杂波,再利用俯仰-多普勒自适应处理抑制剩余各次距离模糊主瓣杂波。仿真实验验证了所提STAP方法可在低运算复杂度和小样本需求条件下实现次最优杂波抑制性能,因此适用于天基预警雷达实际应用。      

模糊对天基稀疏孔径GMTI雷达的影响

天基稀疏孔径实现地面运动目标指示（GMTI）具有很大吸引力，然而天基稀疏阵通常存在距离、多普勒和角度模糊。文中研究模糊对空时自适应处理和GMTI性能的影响，理论分析与仿真结果表明：距离模糊会影响最小可识别速度，引起输出SINR损失；多普勒模糊和角度模糊不但产生测速旨区和输出SINR损失，还导致虚似目标和同一目标被重复检测，增加虚警概率。     

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...     

天基稀疏阵杂波自由度分析

天基稀疏孔径实现地面运动目标指示具有很大吸引力,如何简单准确地估计空时自适应处理器的杂波自由度是一个重要的课题.针对天基稀疏孔径的两种常用类型——稀疏子阵列和非全向性阵元稀疏阵,基于空时等效理论,从等效的虚拟空间阵列角度分析了阵列的杂波自由度,得到了预测杂波自由度的简单方法,仿真结果验证了方法的有效性.最后从杂波自由度得到分布式小卫星雷达实现地面运动目标指示的基本设计约束条件.     

机载正侧阵雷达杂波自由度分析

 该文主要分析远场条件下机载正侧阵雷达任意波束宽度杂波在各种阵元间距情况下的自由度.首先从距离波数域出发分析任意波束宽度的杂波在各种阵元间距情况下的空间自由度,然后通过空时等效原理将二维空时杂波转化为一维空间杂波,得到不同系统参数情况下的空时杂波自由度,给出了适用范围广的杂波自由度确定方法.最后通过仿真实验验证了上述分析的正确性.     

地球自转对天基雷达杂波特性影响分析

与机载平台雷达探测时的空时二维耦合杂波特性不同,天基平台雷达探测时地球自转对杂波的多普勒谱调制影响,导致杂波频谱进一步展宽,杂波抑制变得更加复杂。文中主要研究地球自转对PD体制天基平台雷达杂波回波特性的影响,并进行了仿真,首次得到PD体制下天基平台杂波回波的距离多普勒谱图,为天基雷达杂波抑制和目标检测提供理论基础和依据。     

知识辅助机载雷达杂波抑制方法研究进展

现有研究表明,有效利用先验知识可以较好地解决机载雷达自适应信号处理中的非均匀杂波问题.分析了当前知识辅助机载雷达杂波抑制方法研究的基本情况,从外信息源数据与雷达观测数据的关联、智能样本选取与滤波器选择两个方面分析了间接利用先验知识方法的研究进展,从先验协方差估计、预白化类空时自适应处理(STAP)算法以及贝叶斯滤波STAP算法三个方面分析了直接利用先验知识的方法的研究进展,分析了基于先验知识的CFAR处理方法以及高逼真度杂波建模与仿真的研究进展.建立在对现有研究分析的基础上,从对更多信息源的使用和更有效融合先验知识的STAP方法两个方面提出了一些值得进一步深入研究的问题.     

星载PD雷达的地杂波模拟

针对星载脉冲多普勒（PD）雷达的地杂波仿真问题,介绍了基于视频信号的模拟方法,并且给出了具体的计算公式、原理和步骤;从理论上分析了星载PD雷达的地杂波谱;最后通过仿真分析了主瓣杂波与天线视角的关系,以及主瓣杂波与地球转动之间的关系。其模拟结果与理论分析吻合较好,表明这种估算地杂波的方法精确有效。     

机载前视气象雷达地杂波仿真方法

精确计算机载雷达地杂波功率一般是对等距离—等多普勒单元网格求积分,但其面积单元复杂多样,计算非常复杂。文中在分析等距离等多普勒分布特点的基础上,提出一种仅沿距离积分的计算杂波功率的方法。利用该方法仿真机载前视气象雷达风切变模式下地杂波功率谱和回波信号,还分析杂波功率谱受载机速度、波束方位和俯仰等参数影响的变化规律,仿真分析结果与飞机实际测量数据相符。     

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.     

雷达杂波的仿真与实现

论述了一种雷达杂波信号的模拟方法及其硬件实现。该模拟器采用软硬件相结合的方法,由计算机实时解算每个杂波回波单元的方位、距离、散射系数等参数,然后将数据发送到硬件电路中,由硬件电路完成对雷达信号的采样、调制、恢复、幅度控制,最终产生杂波信号并输出。     

一种稳健的共形阵机载雷达杂波抑制方法

针对共形阵机载雷达的杂波抑制问题,提出了一种稳健的空时自适应处理(STAP)方法.该方法首先将待检测距离单元中所含的目标信息剔除,然后利用自回归(AR)模型来描述该单元杂波特性,最后通过求取AR模型系数得到待检测距离单元中杂波正交子空间来对消杂波.该方法不受雷达工作模式影响,适用于任意形状的阵列天线,且不存在干扰目标问...     

一种相控阵雷达数据处理中的杂波抑制方法

介绍了相控阵雷达体制下,杂波在数据处理阶段的一种抑制方法,描述了2种杂波抑制手段,包括单波束内杂波滤除和全扫描区域杂波图算法杂波抑制,并对杂波抑制效果进行了比对,结果表明该方法有效可行.