高频地波雷达干扰抑制方法研究

本文提出了新的高频地波超视距雷达抗非平稳射频干扰解决方案,以改善高频雷达中目标检测的性能.本文首先给出一种利用微调波束指向的导向矢量,在允许的误差范围内最大程度抑制干扰的最优算法,然后本文根据基于海杂波保持的思想提出一种新的算法解决近距离海杂波扩散引起基底抬高的问题.最后本文总结了两种算法相结合的统一方案,实验数据处理结果都表明这一方案对抗非平稳射频干扰是有效的.     

高频地波雷达不同干扰抑制方法性能比较

在拥挤的高频波段,高频地波雷达受短波电台的影响而不能正常地进行工作,空域波束形成和基于水平天线辅助旁瓣对消的干扰抑制方法被用来对消此类电台干扰.比较了基于不同辅助天线以及不同信号处理顺序情况下的干扰抑制性能,对实测数据处理结果表明,基于水平辅助天线的方法能够在保证目标信息不丢失的情况下抑制主瓣干扰,距离域旁瓣对消的方法表现出最佳的干扰抑制性能.     

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。     

自适应地波超视距雷达高频通信干扰抑制

利用高频地波超视距雷达中高频通信干扰强度大、具有一定的方向性、属于瞬态干扰和其对地波雷达所有探测距离单元均有影响的特点，提出了自适应抑制短波通信干扰的方法。该方法利用无目标(海浪)单元的样本值估计阵列的协方差矩阵，进而利用自适应波束形成的方法对待测距离单元中的短波通信干扰进行滤除。对实测数据的处理结果表明,其能够有效的抑制高频通信干扰.     

基于空间多波束的高频地波雷达电离层杂波抑制算法

在小孔径高频地波超视距雷达系统中,普遍存在一种覆盖一定距离单元,多普勒单元以及全部角度单元的电离层杂波。为抑制该杂波并且提高被其淹没目标的检测概率,该文提出一种基于空间多波束的电离层杂波抑制算法。该方法充分利用宽波束时波束间具有很强相关性的特点,以及实际情况下杂波覆盖的距离单元数或多普勒单元数远远多于目标所覆盖的单元数的特点来实现杂波信息的估计与抑制。仿真实验与实测数据结果均证明该方法可以有效地抑制电离层杂波,并显著地提高被淹没目标的检测概率。     

舰用雷达海杂波干扰及其抑制

本文首先阐述了海杂波的统计模型,简要地回顾了舰用雷达以往广泛使用的一些抗海杂波措施;然后重点介绍了几种新型的海杂波抑制技术,其中包括中频放大器-恒虚警率接收机技术、模式识别法、偏自相关法以及多段最大熵法等;最后指出了海杂波抑制技术的发展方向。     

高频超视距混合天地波雷达海杂波特点分析

采用天波发射、地波接收混合体制模式的高频超视距雷达,由于收发站分置,使得其一阶海杂波谱与单一模式下相比呈现出不同的特点。该文简单介绍了这种混合体制雷达的系统构成和工作原理,针对这种体制特有的几何结构推导了其定位原理,结合这种雷达的电磁波传播路径和收发分置的工作模式,推导了一阶海杂波多普勒频率的理论计算公式,分析了一阶海杂波随不同方位而变化的现象,并通过实测数据对理论分析结果进行了验证。     

岸基雷达的海杂波特性及抑制方法研究

岸基雷达在执行具体任务的过程中,常常会受到海杂波的干扰,从而降低其侦测能力。由于海杂波的变化无明显规律且性质难以掌控,因此其消除工作也比较困难。海杂波和海域、气象等各种因素都有关系,当海杂波不存在时,雷达画面比较清晰,而受到海杂波干扰后,往往会令雷达无法对目标进行准确的定位与侦测。本文从海杂波特性入手,从时域、空域、频域三个方面提出了海杂波的消除方法。     

基于特征分解的高频地波雷达电离层杂波抑制

针对高频地波雷达中的电离层杂波,利用特征分解法在阵元-脉冲域和脉冲-距离域对它进行联合处理,并对特征分解法在脉冲-距离域和阵元-脉冲域分别进行了如下改进:在脉冲-距离域采用循环重构数据协方差矩阵,而在阵元-脉冲域则按扫频周期分段正交分解.OSMAR2003系统的实测数据表明:这种处理方法对抑制电离层杂波是有效的.     

高频雷达海杂波的多重分形建模方法研究

将多重分形理论引入高频雷达海杂波建模,提出了一种新的高频雷达海杂波的时域多重分形模型。对比分析了实测数据海杂波、分数布朗运动(FBM)模型和多重分形模型的质量指数函数和奇异指数,结果表明:该多重分形模型与实测数据具有相似的多重分形性。此外,通过对韦布尔分布、对数正态分布和瑞利分布三种最常用海杂波的概率密度函数的比较分析,并利用修正的柯尔莫哥洛夫-斯米尔洛夫(K-S)统计检验,得出了高频雷达海杂波的多重分形模型具有先验的统计特性的结论,从而进一步证明了该多重分形模型的合理性和有效性。     

高频雷达自适应波束形成抗干扰研究

高频波段上分布的大量短波信号降低了高频雷达的探测性能,需要采用自适应波束形成技术加以抑制。但是,在高频雷达的相干积累时间内,短波干扰经过电离层反射传播后通常会呈现明显的空时非平稳性。为了适应这种非平稳性,要求在相干积累时间内自适应权向量应是时变的,同时能保持杂波的相干性。提出了基于递归最小二乘(RLS)的高频雷达自适应波束形成方法。该方法兼顾了短波干扰抑制和杂波相干性保持,而且递归运行,收敛速度快,数值稳定性高。实测数据处理证明了该方法的有效性。     

基于FrFT的高频雷达信号极化状态估计方法

工作在短波波段(2~15 MHz)的高频地波雷达回波中存在密集的电台干扰,严重影响其探测性能。极化滤波是抑制高频雷达中短波电台干扰的有效方法,而正确估计信号和干扰的极化状态是提高极化滤波器性能的关键因素。提出一种基于分数阶傅立叶变换的极化状态估计方法,利用信号极化信息的分数域不变性,在分数域估计干扰的极化状态。仿真结果表明:该方法能准确估计出高频雷达系统中目标和干扰的极化状态,满足高频雷达极化信号处理的需要。     

利用分数阶Fourier变换抑制高频地波雷达中线性调频干扰

高频地波雷达( HFGWR)受到严重的射频干扰影响。单频射频干扰在接收信号中体现为高强度的线性调频信号,从而污染所有距离元。为抑制射频干扰,通过分析其频率特征,使用分数阶傅里叶变换( FRFT)将原始信号转换到分数阶傅里叶域,对射频干扰对应的谱峰置零,达到抑制干扰的目的。该方法的优点在于抑制射频干扰的同时无损干扰位置处的回波信号,无需重构信号。实测数据分析表明：FRFT不仅能有效抑制射频干扰,信噪比提高可达10 dB以上,而且其计算复杂度较小,满足雷达实时工作要求。     

一种稀疏重建的天波雷达射频干扰抑制算法

天波雷达工作频段通常有大量的射频干扰,严重影响了雷达探测。目前最有效的射频干扰抑制方法主要是基于相似约束的方法,其本质是在匹配滤波器上叠加一个抑制射频干扰的窄带滤波器。基于窄带滤波器稀疏特性,提出了一种稀疏约束的射频干扰抑制方法,对窄带滤波器施加稀疏性约束并加大对稀疏项的惩罚,在保证匹配滤波器效果的同时更加有效抑制干扰。该方法首先将滤波器分解为匹配滤波滤波器和窄带滤波器,然后对窄带滤波器施加稀疏约束,基于此构建一个稀疏约束的非凸优化问题。最后,提出一种低计算复杂度的交替性自适应迭代算法求解该非凸优化问题。仿真和实测数据处理结果表明,所提方法的输出信干噪比较相似约束算法提高了1 dB以上,有效地提高了射频干扰抑制性能。     

脉冲多普勒雷达导引头角欺骗干扰的极化抑制

角欺骗干扰是脉冲多普勒雷达导引头十分有效的干扰方式,在时频域均难以找到其有效的抑制方法.提出一种利用极化滤波技术抑制角欺骗干扰的新方案.建立了全极化脉冲多普勒雷达信号模型,论述了该技术的原理及实现,并对极化滤波器性能和干扰抑制效果进行仿真.研究结果表明该方案能够实现对角欺骗干扰的有效抑制,在工程实践上也是可行的.     

近海回波压制远程高频地波雷达波形设计

针对远程高频地波雷达由于Norton衰减的影响导致接收机需要过大的动态范围的问题,提出了采用分段压地波形的设计来减小对接收机动态范围要求的方法.通过对远程高频地波雷达采用的调频中断连续波(FMICW)体制的处理过程的分析,指出利用减少近距回波的时间利用率来设计压地波;用计算机仿真探讨了该方法的近海回波压制能力,证明了其有效性.     

基于对应分析的高频地波雷达干扰检测方法

针对高频地波雷达回波信号距离谱特征,采用对应分析法和聚类分析法实现干扰的自动检测.采用对应分析对信号进行时间域和距离域的特征分离,采用聚类分析对特征进行分类,自动识别射频干扰、电离层干扰、信号、噪声,确定干扰所在的时间和距离.利用该方法连续计算了三个月的雷达实测数据,获得了射频干扰和电离层干扰的变化特征.     

基于内插/外推的非连续谱高频雷达二维处理

为了提高高频地波雷达的抗干扰性能,用几个不连续的干净频带来合成系统的有效带宽.为了抑制频谱不连续造成的高距离旁瓣,采用正则化内插/外推算法进行距离速度二维处理;仿真结果表明,该方法不仅能有效地抑制距离旁瓣,而且还能实现目标的距离-速度超分辨.