一种基于GPS/INS的机载雷达主杂波跟踪方法

平台运动导致了机载雷达主杂波的多普勒频移和展宽,因此为了更好地抑制地杂波和检测运动目标,需要对主杂波频率中心进行精确跟踪.提出了一种基于GPS和INS系统的机载雷达主杂波跟踪方法.经仿真验证该方法可精确跟踪主杂波,同时性能稳健且环境适应性强,具有较高的工程应用价值.     

杂波谱中心频率的估计方法研究

平台的运动造成雷达照射区内地面杂波频谱的平移和展宽,为了能有效的抑制地杂波,必须对杂波多普勒中心频率进行精确的估计,从而对平台运动效应进行有效的补偿。本文给出适用不同杂波背景下状况的杂波谱中心估计算法,并比较了这两种方法的优劣性,最后根据某机载雷达的回波数据对算法予以验证。     

一种改进的天波雷达海杂波循环对消算法

在天波超视距雷达中,舰船等慢速目标的频谱通常靠近强大的海杂波谱,检测难度大,在短相干积累条件下,回波频谱的多普勒分辨率降低,进一步增加了目标检测难度。目前的海杂波抑制方法主要是循环对消法,但是传统的循环对消方法仅通过傅里叶变换后最大谱线来估计频率,频率估计精度不高,杂波残留严重,而且容易将目标信号也对消掉。针对该问题,提出了一种改进的循环对消算法,该算法中,首先给出了短相干积累下海杂波频率的高精度估计算法,利用最大的3根谱线进行插值来对粗估计得到的频率进行校正,从而精确估计海杂波频率,在此基础上估计时域的海杂波信号;为了避免将目标信号也对消掉,进一步给出了海杂波的频率界限,只在杂波界限内进行海杂波循环对消;与传统算法相比,所提算法能够对海杂波参数进行高精度估计,从而减少了对消过程中剩余杂波的能量,有利于舰船目标的峰值显露,而且杂波频率界限的使用能够避免将目标信号对消掉,提高了目标的检测效能。仿真和实测数据处理结果均表明,与传统循环对消法相比,所提算法能用更少的对消次数凸显出舰船目标,而且残留杂波能量更低。     

基于主瓣杂波高效配准的机载非正侧视阵雷达STAP 算法研究

该文针对机载非正侧视阵雷达杂波距离空变特性,提出基于主瓣杂波高效自适应配准的STAP 算法。为降低运算量,采用时空级联方法首先精确估计主杂波多普勒频率,然后采用稀疏重构技术估计主杂波的空间角频率,进而对不同距离单元的主杂波进行2 维配准,最后采用3DT 进行杂波抑制。仿真实验表明,经主杂波配准后,3DT改善因子在主杂波区提高了约18 dB,显著提高了对慢动目标的检测性能,且该文方案实时处理的运算量小。      

一种基于RELAX的SAR自聚焦算法

该文提出了一种基于RELAX的自聚焦算法。根据多个特显点和杂波同时存在的模型,该算法交替迭代地进行相位校正和散射点参数估计,在精确估计出散射点子回波参数的同时估计出自聚焦所需的相位误差。由于该算法未对杂波和噪声模型作任何假设,可应用于绝大多数成像场景,同时该算法可用于估计任何类型的相位误差,因此是一种稳健的自聚焦算法。实际数据处理结果表明该方法是有效的。     

利用DFT和迭代校正的正弦信号频率估计算法

对电磁信号的频率估计广泛应用于通信、雷达、导航和电子对抗等领域。针对正弦信号的频率精确估计,本文提出了一种利用DFT和迭代校正的频率估计算法,并与现有三种基于DFT的频率估计算法进行了性能仿真对比,分析结果表明,新算法的频率估计性能明显优于其他三种算法,可以得到非常逼近CRLB的频率估计值,迭代校正5次时,频率估计的RMSE距离CRLB不到0.07dB,而且没有估计误差平层,算法估计精度高,对频率的取值范围不敏感,性能稳定,迭代校正的复杂度较低,具有很好的应用价值。      

基于多通道的跳频信号欠采样频率估计

为实现跳频信号频率跟踪估计,本文提出一种基于多通道的跳频信号欠采样频率估计方法。基于快速傅里叶变换（FFT）,提出了一种3谱线方程的频率校正算法,提高了基于中国余数定理的频率估计方法对短序列信号的频率估计精度,与现有的两种基于离散傅里叶变换（DFT）的频率校正算法相比,序列补零数量灵活。给出了一种频率估计检错机制,可以提高算法可靠性。仿真结果表明,本文所提频率估计算法的精度优于现有算法,增加序列补零数量可进一步提高算法的估计精度和信噪比阈值,降低误差平台;检错机制在-23 dB至8 dB信噪比范围内的准确率高于95.5%。      

正弦波信号频率估计快速高精度递推算法的研究

该文提出了一种正弦波频率估计的频偏校正算法,结合M-Rife算法精度高和频偏校正算法运算量小的特点,研究了一种快速高精度正弦波信号频率估计的递推算法。先对一个较短的截短信号序列用M-Rife算法进行频率初始估计,以此作初始值用频偏校正算法对一个更长的截短信号序列进行估计得到更精确的估计频率,并依此类推,在最后一步递推时,用M-Rife算法得到最终的估计频率。在信号序列较长时,该算法的运算量小于做一次FFT。仿真结果表明,该算法性能稳定,估计方差接近克拉美-罗限(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),与M-Rife算法相仿。该算法便于实时地实现高精度频率估计。     

基于频移的DPCA机载雷达杂波抑制技术

该文采用杂波单元分解的方法分析了相位中心偏置天线(DPCA)对机载雷达主杂波的抑制性能,指出DPCA是一种简单的时-空二维滤波器,并分析了当主杂波中心频率不为零时DPCA杂波抑制能力下降的原因。该文还提出了一种基于主杂波中心频率频移的DPCA处理方法。理论分析和仿真结果均表明该方法具有较好的杂波抑制能力,同时该方法结构简单,便于工程实现。     

一种新型数字频率合成器在主杂波频率跟踪器中的应用

一、概述机载雷达处于脉冲多卜勒(PD)工作状态时,采用主杂波频率跟踪器,补偿载机运动及天线扫描引起的主杂波频率偏移,保证数字信号处理前对主杂波抑制的顺利进行。目前,主杂波频率跟踪大多采用开环或开、闭环结合的方案(见图1),这两种方案都需要一个跟踪范围大、线性度高、频谱纯度好的可控振荡器。使用VCO或VCXO     

相控阵雷达对海面目标的检测跟踪方法

阐述了适用于多功能相控阵雷达的海面目标检测与跟踪。重点论述了采用脉间频率捷变和扫描间滑窗积累的海杂波抑制,研究了"判连续"的点迹凝聚方法,以及利用目标与杂波间不同距离-方位单元分布特性的剩余杂波剔除方法,最后提出了适用于海面目标的跟踪滤波器。工程应用证明上述方法是行之有效的。     

机载电扫雷达单脉冲动目标检测工程分析

针对机载电扫单脉冲雷达,探讨一种自适应偏置相位天线（ADPCA）优化权值计算思路的可行性,并详细推导文献[2]中两种频域ADPCA方法引入波束锐化思想提高性能的机理和区别。其次讨论补偿空间相移、主杂波跟踪及天线子阵间距设计对时频域ADCPA性能的影响。最后给出了两种可行方案的计算耗时比较。     

An Airborne Radar Clutter Tracking Algorithm Based on Multifractal and Fuzzy C-Mean Cluster

For an airborne Iookdown radar, clutter power often changes dynamically about 80 dB with wide distributions as the platform moves. Therefore, clutter tracking techniques are required to guide the selection of const false alarm rate （CFAR） schemes. In this work, clutter tracking is done in image domain and an algorithm combining multifractal and fuzzy C-mean （FCM） cluster is proposed. The clutter with large dynamic distributions in power density is converted to steady distributions of multifractal exponents by the multifractal transformation with the optimum moment. Then, later, the main lobe and side lobe are tracked from the multifractal exponents by FCM clustering method.     

跟踪制导雷达中杂波图的设计与实现

常规的跟踪制导雷达由于工作在距离波门模式,基本没有杂波干扰问题。现代战争环境要求跟踪制导雷达具有自主目标搜索能力,因此跟踪制导雷达也将面临杂波抑制问题。杂波图是地面情报雷达常用的一种杂波抑制方法,其实现方法不适用于跟踪制导雷达这种波束扫描变化十分灵活的雷达体制。文中根据制导雷达在不同工作模式下波束扫描的变化规律,通过对工作波束进行统一编号来构建三维杂波图,根据编号可以方便地实现杂波图的建立及扩展。该方法适用于具有搜索模式的跟踪制导雷达,简单易行,杂波抑制效果明显。     

多传感器机动目标跟踪

本文提出了一种用于跟踪机动目标的被动多传感器航迹融合方法，它与点迹融合相比性能虽略有下降，但却大大降低了融合中心的计算负但及网间通信需求，在高密度杂波环境中尤其如此。这种航迹融合的方法考虑到不同传感器间共同的系统扰动所造成的估计误差的相关，从而得到最优的融合算法。     

运动目标回波与地表杂波的多普勒频移的仿真

由双站雷达方程与地表双站散射杂波的模拟,对寻的导弹接受运动目标回波与地表杂波的多普勒频移建立了数值仿真程序,数值模拟在俯射、等高、仰视、尾追等情形下地表杂波对半主动雷达对半主动雷达寻的导弹制导的影响。结果表明,俯射时杂波主瓣有一很高电平,并随着俯角的减小而降低。在这种情形下,如果目标作适当横向机动,目标信号可能完全被杂波主瓣掩盖。当目标超低空飞行时,杂波旁瓣电平将相当地高。文中对导弹半主动雷达寻的     

未知杂波条件下样本集校正的势估计概率假设密度滤波算法

在贝叶斯框架下的多目标跟踪算法中,总是假设杂波的先验信息是已知的。然而,实际应用中,杂波分布一般是未知的,假设的杂波分布往往与实际情况匹配度差,难以保证滤波精度。针对该问题,该文研究了未知杂波势估计概率假设密度(CPHD)滤波算法。首先,提出一种基于狄利克雷过程混合模型(DPMM)类的未知杂波CPHD算法,该算法能够自动选取合适的类数对杂波进行描述,有效降低了杂波空间分布估计的误差。此外,提出样本集校正的思想,并将其引入所提算法,通过去除样本集中由真实目标产生的量测,较好地解决了杂波数过估和目标数低估的问题。与传统算法相比,所提算法的滤波精度更接近于杂波信息匹配情况下的性能,仿真结果验证了其优越性与鲁棒性。     

基于RBF神经网络的图像杂波抑制技术

在红外搜索与跟踪系统中,背景杂波抑制效果将直接影响到低信噪比下目标检测及跟踪性能。利用RBF神经网络的非线性映射能力,研究了一种基于RBF神经网络的背景杂波抑制技术。杂波抑制后,残留噪声的高斯性和独立性通过Kendall秩相关法和计算Friedman统计量的方法来进行了验证,杂波抑制效果与常用的Uniform加权函数进行了比较,结果表明所研究思路的可行性和有效性。     

雷达仙波的抑制方法研究

仙波在特殊的气候条件下出现,会导致雷达终端显示器出现成片的慢速运动“目标冶,从而严重影响雷达的性能。文中结合某中重频雷达的实测数据,分析了雷达实测数据中仙波的特征,根据仙波的多普勒频率特征提出了分别基于自适应动目标显示、自适应动目标检测(MTD)处理的仙波抑制方法。由于仙波的多普勒频率未知,提出一种在MTD处理基础上对检测结果所在多普勒通道进行简单判断的仙波抑制方法。实测数据处理结果表明,三种方法都对仙波具有良好的抑制作用。     

IMM—PDA滤波器的模型概率加权跟踪门研究

杂波情况下跟踪机动目标的一个重要问题就是跟踪门问题。文中研究了两种现行的跟踪门技术，模型跟踪门和集中跟踪门。提出了新的跟踪门技术，分别为模型概率加权跟踪门和两极模型概率加权跟踪门（TS-MPWG），TS—MPWG考虑了可能的模型误差，且当建立第二个波门时在模型误差变量上用到了上界。仿真里采用了一种高机动目标的基准轨迹，用RMS误差、跟踪丢失百分比和计算量比较了讨论的跟踪门技术的性能。从仿真结果可以看出，在杂波环境下用IMM—PDAF进行机动目标跟踪，TS—MPWG跟踪门技术优于其他方法。