三孔径天线DPCA实现星载SAR动目标检测的方法

地杂波抑制是实现星栽合成孔径雷达地面运动目标检测的一个关键问题。本文给出了对DPCA条件下的三孔径天线回波数据，利用类似动目标显示(MTI)雷达中三脉冲对消滤波器的原理来抑制地杂波，从而实现星栽合成孔径雷达(SAR)动目标检测的方法。首先介绍了三脉冲对消器的原理及其频率响应特性，然后在建立星载SAR沿航迹向三孔径天线空间几何模型和机理分析的基础上，推导了对三孔径天线回波用三脉冲对消实现被地面背景杂波淹没的运动目标的检测方法。最后，用计算机仿真结果验证了其有效性。     

一种新的双孔径天线干涉SAR动目标检测方法

提出了一种基于双孔径天线沿航迹向干涉SAR进行动目标检测、测速及定位的新方法.该方法在分析杂波对消必要性的基础上,给出了进行地杂波对消、动目标检测、径向速度分量估计及定位的原理和实现方法.在恒虚警处理后,通过比较杂波对消后的残差图像与原始图像中运动目标和静止目标对消幅度的差异,检测出运动目标.同时,可以利用残差图象中杂波的对消特性进行运动目标径向速度的估算以及目标的定位.这种检测方法具有良好的杂波对消性能,能够完成被地面背景杂波掩盖的运动目标的检测、测速及定位.计算机仿真结果验证了其有效性.     

一种改进的频域滑窗杂波对消方法

介绍了基于外辐射源的无源相干定位的基本原理,阐述了在外辐射源相干探测领域被广泛使用的杂波对消方法;在现有方法的基础上,为了进一步提升对消及目标检测性能,提出了一种改进的频域滑窗杂波对消方法,并通过仿真数据验证了所提方法的有效性。改进的频域滑窗杂波对消方法不仅可以成功实现杂波对消,还可以抑制乃至消除由于杂波对消剩余导致的目标检测虚警。     

基于低秩杂波子空间的杂波对消器

提出了一种利用低秩杂波子空间（L RCC ）的杂波对消器,该方法利用相对较少的杂波子空间正交基构造出原杂波,然后再对消相邻脉冲间的杂波回波,所需要的杂波信息矩阵维数相对于原二维脉冲杂波对消器（TDPC）来说明显减小,而杂波滤波性能没有损失。     

修正Hankel矩阵SVD用于多模环境杂波对消研究

针对超视距雷达多模传播下杂波展宽导致的慢速目标掩盖问题,直接在多模情况下进行杂波对消与目标检测。分析了基于Hankel矩阵奇异值分解(SVD)的海杂波对消方法,指出了该方法存在的不足,并通过设置判决门限进行修正。实验结果显示,采用基于修正的Hankel矩阵SVD的海杂波对消技术,能够实现对目标的检测。     

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。     

短相干积累条件下天波超视距雷达的舰船检测

天波超视距雷达(OTHR)的观测范围非常广,实战中经常要求在短相干积累条件下检测出舰船目标。然而短相干积累时间带来的低多普勒分辨率很难从强大的海杂波中区分出舰船。为了解决这一问题。可以采用海杂波循环对消法,这就要求对杂波参数进行精确估计。传统方法直接利用Fourier谱中的最大幅度估计杂波参数,估计精度不高从而导致对消性能不太理想。该文提出了一种新的基于FFT相位分析的杂波对消法。该方法与传统的杂波对消相比,有效提高了参数估计精度,减小了剩余杂波强度和扩散程度,有利于舰船目标的峰值显露和从剩余杂波中区分出舰船。以上分析和比较得到了实测数据的检验。     

抑制气象杂波用的自适应动目标显示器

本文介绍自适应杂波锁定环的数字式实现方法。杂波锁定环的目的是估计杂波的平均多卜勒频率。用这种估计将杂波频谱移到零多卜勒频率。环路后面的固定式动目标显示(MTI)对消器抑制掉移动后的杂波。实验模拟表明,这种杂波锁定环是可行的。实验结果说明,这种对消器比一般固定式对消器效果好得多,但比不上10脉冲动目标检测(MTD)处理机。然而,这种MTD比本文所介绍的自适应信号处理机复杂得多。     

基于高分辨谱估计的舰船目标检测方法研究

针对舰船目标速度较慢,在短相干积累时间条件下传统的傅里叶变换获得的目标回波的多普勒谱分辨率较低、目标会被海杂波淹没的问题,提出一种将高分辨谱估计方法与循环对消算法相结合的舰船目标检测算法,该算法有较高的频域分辨率,能在短相干积累时间条件下将海杂波对消掉,从而实现对舰船目标的检测。     

基于杂波多普勒相位估计补偿的AMTI方法

提出了一种在无杂波图和杂波对消系数条件下的自适应杂波对消算法.该算法采用自适应双门限方法进行杂波区的定位,再针对有杂波的距离单元,采用最小功率准则进行多普勒相位补偿,从而完成对运动杂波的对消.通过仿真证明,该方法可有效地抑制运动杂波,并检测出淹没在运动杂波中的目标信号.     

机载MIMO雷达空时杂波块对消器

针对机载MIMO雷达杂波空时耦合的特性,提出了一种应用于机载MIMO雷达的空时杂波块对消器。利用MIMO雷达接收杂波的多普勒相位和空域接收相位之间的关系,设计系数矩阵来对消杂波,后续级联空时自适应处理方法能进一步抑制杂波和提高动目标检测性能。仿真实验表明,该杂波块对消器能对正侧视和非正侧视机载MIMO雷达均有较好的杂波抑制能力,从而进一步提高了后续空时自适应处理算法的动目标检测性能。     

一种稳健的两维两脉冲杂波相消方法

两维两脉冲杂波对消方法,可以有效地杂波迹进行杂波预滤波,进一步提高后续空时自适应算法的动目标检测性能。但在实际中不准确的载机速度和偏航角等雷达系统参数信息,会制约其杂波抑制性能。为了解决这一问题,文中提出了一种稳健的两维两脉冲杂波相消方法,该方法进一步将载机速度和偏航角误差作为先验知识加入到滤波器系数矩阵设计中,提高了TDPC在雷达系统参数存在误差时的稳健性。并分别利用仿真数据和MCARM实测数据进行了验证。实验结果表明,在载机速度和偏航角存在误差的情况下,相比较TDPC,RTDPC能更加有效地对消杂波,改善了后续空时自适应算法的动目标检测性能。     

一种级联结构的空时二维信号处理算法

在研究R．Klemm博士的级联抑制噪声干扰和杂波算法以及旁瓣对消算法的基础上,针对噪声干扰和地杂波同时存在的情况,提出了一种采用旁瓣对消结构级联抑制干扰和杂波的算法。该算法首先利用相控阵天线合成一个辅助天线和多个主天线,多个主天线共用一个辅助天线,针对每一对主辅天线,采用旁瓣对消算法在空域抑制噪声干扰;然后对多个主天线的输出结合时域进行STAP（空时二维信号处理）抑制地杂波。并且证明了该级联结构等效于一种同时抑制干扰和杂波的结构。计算机仿真结果及性能分析验证了该算法能有效地抑制干扰和杂波,且与其他级联结构相比,所提出的结构更利于工程实现。     

基于视觉认知机理的复杂动态背景下目标提取

针对现有复杂动态背景下目标检测与提取算法存在的局限性,提出构建一种基于视觉认知机理的时空域特征交互模式,以及基于该模式的复杂动态背景下的目标检测与提取算法。该算法通过时域特征在相似空域特征上的传递和空域特征依据时域特征一致性进行捆绑两个交互作用,实现复杂动态背景下的目标检测和提取。实验结果表明该算法不仅有效克服了传统目标检测与提取算法凭借单一特征或特征组合进行复杂背景中目标提取的不稳定性,同时大大降低了虚警率。     

机载雷达主瓣杂波抑制的投影矩阵方法

在机载单通道雷达的运动目标检测中,若雷达相干处理的Dopp ler分辨能力差于主瓣杂波Dopp ler谱宽,在Dopp ler域主瓣杂波无法与慢速目标有效区分,这给运动目标检测带来了很大的困难。文中提出的投影矩阵方法首先在时域将主瓣杂波滤除,然后进行多普勒滤波,由于主瓣杂波被有效抑制,系统对慢速目标的检测能力大大提高。理论推导和仿真实验证明,投影矩阵方法在主杂波之外信噪比损失性能比三脉冲相消方法有明显的改善。     

某雷达杂波数据分析及杂波图技术研究

强地物、海浪杂波严重影响目标检测概率。频域杂波抑制手段是雷达信号处理常用的杂波抑制方法。但是,杂波的时空分布特性复杂多变,所以对杂波的幅度、频谱等特性的研究有助于选择合适的杂波抑制方案。结合某雷达实际工程采集数据分析了地杂波和海杂波的时域和频域分布特性,提出了一种基于雷达杂波环境特性自适应选择遗忘因子的杂波图方法,具体分析了该杂波图检测概率。实测数据实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

一种基于谱认知的海杂波中运动目标检测方法

海面运动运动目标的检测中,不同海杂波环境需要不同的信号处理方法,本文提出一种以杂波谱峰值杂噪比为环境认知参数的自适应目标检测算法.该算法首先对杂波谱进行参数估计,再根据参数,选择频率域或频空域联合处理.其中:频空域处理方法先通过子空间分解实现海杂波的空间特性均衡,再进行海杂波的对消,提高了慢速小目标的检测能力.最后,通...     

一种两级机载MIMO雷达空时自适应处理方法

机载MIMO雷达可联合利用时间自由度、发射和接收空间自由度抑制杂波,但只能利用接收空间自由度抑制有源干扰。基于此特点,该文提出一种机载MIMO雷达的两级空时自适应处理方法抑制杂波和干扰。第1级处理中只利用部分空间接收自由度进行干扰抑制,同时实现降维处理;第2级通过匹配滤波获得发射空间自由度,并联合剩余接收空间自由度和时域自由度,进行空时联合自适应处理抑制杂波。该方法通过分级处理既有效利用了MIMO雷达的发射自由度进行杂波抑制,又同时大大减低了计算量和样本需求。理论分析表明存在强干扰时,两级处理的理论性能可以逼近全维处理的最优性能。仿真实验表明了该算法的有效性。     

基于实测数据的Ka波段海杂波极化特性研究

文中介绍了获取Ka波段海杂波的试验条件,并利用获取的实测数据进行了杂波特性分析.发现:HH极化与VV极化下海杂波的幅度分布区别不大,与瑞利、韦布尔及K分布拟合程度较为接近,与理论分析基本一致;海杂波时间相关性很短,在不同极化方式下变化不大;其空间相关长度约为4 m,且随着擦地角增加而略有增加.此外比较分析了HH和VV两种极化下海杂波后向散射系数随擦地角的变化趋势,在低擦地角情况下,VV极化条件下的海杂波后向散射系数高于HH极化.本文的研究结果为海杂波背景下低空小目标的检测研究提供了更加丰富有利的支撑.