机载前向阵雷达近程杂波频移补偿

基于机载前向阵雷达在近距离地面目标检测时,杂波在距离上将呈现严重的非平稳性,提出了一种向量相似度准则,从杂波样本数据中计算补偿量的多普勒频移补偿方法。利用该方法对不同距离的杂波数据进行相应的频移变换预处理后,能有效改善近程地杂波的非平稳性。该算法在脉冲域和多普勒域中等效,适合并行运算,具有实现简单的优点。仿真结果表明经此方法预处理后的空时自适应滤波,能显著提高系统的性能改善因子。     

固定坐标系机载双基地雷达杂波建模与特性分析

机载双基地雷达体制下杂波的空时分布特性严重依赖双基雷达构型.针对机载双基地雷达体制,为解决载机间存在相对运动导致雷达配置场景处于时变状态的问题,论文首先构建了地面固定坐标系;然后利用坐标变换法,推导得到了双基距离和单元的解析表达式和杂波回波表达式,建立了一个时不变固定坐标系中的杂波数学模型;最后着重针对机载双基地雷达体制下杂波的空时分布特性和双基雷达构型对杂波分布的影响进行了理论分析和仿真研究,验证了该杂波模型的正确性.仿真结果表明:载机在航向一致、航向平行、航向垂直和航向相交四种不同飞行配置下,杂波分布差异较大;双基距离和越小,杂波的角度多普勒迹越分散,多普勒频率随距离变化越快,距离相关性越强;而随双基距离和增大,杂波的角度多普勒迹逐渐接近,杂波特性的距离依赖性相对减弱.固定坐标系机载双基地雷达杂波模型具有不依赖收发平台的特点,有效避免了平台运动引起的重复建模,扩展了杂波模型适用范围,为机载双基地雷达杂波抑制的研究奠定了基础.     

一种捷变脉冲串的动态规划优化设计方法

针对传统脉冲多普勒雷达信号脉冲重复周期、脉内调制方式等参数固定造成信号距离模糊,导致近距离强杂波会折叠到远距离段影响远距离小目标探测的问题,研究了一种基于动态规划的捷变脉冲串优化设计方法.通过在脉间选用不同的调制方式,以各距离段间距离选通特性最佳为优化目标,利用动态规划算法优化待产生的捷变脉冲串,提高各个距离段之间的距...     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离（多普勒测量）、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

机载双基雷达杂波分析及其距离模糊杂波的抑制

分析了各种机载双基雷达构型的几何关系,采用以方位角和双基距离为变量的杂波建模方法,推导出了在任意双基构型下接收杂波多普勒频率的计算公式．为分析双基杂波特性,提供了有效工具．然后针对具有距离模糊的杂波,提出了对各次模糊距离的主杂波分别做角度多普勒补偿的空时自适应处理(STAP)方法,有效地解决了双基雷达各次距离模糊杂波的抑制问题．     

时频分析技术在抑制箔条干扰中的应用

研究了箔条干扰背景下利用时频投影理论解决离分辨雷达抑制杂波干扰的问题,文中模拟了在干扰背景中目标稳定的原始距离像,基于线性信号空间的Wigner-Ville分布,根据时频（TF）滤波和时频展开理论,即在特定时频通域里最优TF子空间就是该通域的特征信号子空间,设计目标距离像的通域及时频投影滤波器,对雷达回波进行脉冲周期内域通滤波,仿真表明该方法具有在箔条杂波背景下抑制干扰的良好能力。     

天基预警雷达MPRF的设计与选择

根据天基预警雷达天-空下视工作模式中波束覆盖区域面积随扫描角变化的特点,分析在雷达参数约束下不同波束位置驻留时间的选择和分配;在考虑地球自转带来的主瓣杂波展宽的基础上,确定M/N准则和重频范围,并利用遗传算法,设计一组适用于整个搜索空域的中脉冲重复频率(MPRF);最后通过具体实例利用距离-多普勒盲区图进行了验证.     

脉冲多普勒雷达高度计的大地回波计算

对于雷达高度计的设计与评估,大地回波计算致关重要.给出了某型雷达高度计的天线照射模型、天线脉冲亮区模型的解析推导,并建设性地分析了多普勒效应模型以及大地散射因子模型.随后研究了雷达高度计的散射功率、散射多普勒谱和散射信号等参数的相应计算算法.给出大地雷达回波的算例,检验了算法的正确性和有效性.所给模型和算法合理、计算精度令人满意且计算所需时间少.     

机载雷达空时两维两脉冲杂波对消处理算法

为了在空时两维空间实现机载雷达杂波对消处理,改善机载雷达动目标检测性能,利用给定载机速度和雷达工作参数时机载雷达杂波在角度-多普勒空间的分布轨迹是确定的这一先验信息,设计了机载雷达空时两维两脉冲杂波对消器和自适应空时两维两脉冲杂波对消器.建立了机载雷达杂波和动目标信号的矩阵-向量模型,提出了关于两维两脉冲杂波对消器的二次目标函数,并以此优化设计得到两维两脉冲对消器;进一步推导出自适应空时两维两脉冲对消器.计算机仿真分析表明,该文算法计算量和样本要求低,有利于工程实现.基于实测数据的实验证明了算法在真实杂波环境中的有效性.     

空基双基地雷达地面杂波分辨单元面积计算方法

针对空基双基地雷达杂波仿真中，地面杂波分辨单元面积的计算问题，通过建立空基双基地雷达几何关系，分析了其距离特性，提出了一种宽波束发射、窄波束接收，空间同步方式的空基双基地雷达系统杂波仿真中双基地雷达杂波分辨单元的计算方法。该方法利用双基地雷达距离特性和面积分的方法，推导出了由接收机带宽和波束宽度决定的杂波分辨单元面积的精确解析式。     

Effective Sea Clutter Spectrum Extraction Method for HFSWR in Adverse Conditions

An effective approach in solving the sea clutter spectrum extraction problem is studied in the paper. Different from the conventional signal to noise ratio (SNR) method based on Doppler frequency or range domain information, a method is developed to characterize the differences between the sea echo and those interferences are by signal to interference plus noise ratio (SINR) which jointly utilizing the range, Doppler frequency and azimuth domain information. Furthermore, these differences can be adaptable to adverse conditions by forming the necessary boundaries and constraints in searching of the maximum SINR, which greatly promotes the extraction of sea clutter spectrum. The real high frequency surface wave radar (HFSWR) data demonstrate that the proposed method is less influenced by those interferences and can effectively extract the sea clutter spectrum even under the adverse conditions. Furthermore, it has been shown as an effective method for ship detection and sea state remote sensing of HFSWR.     

Novel angle Doppler compensation method

In a non-side looking airborne radar system, the clutter of different range cells is not independently and identically distributed, which is caused by the severe clutter range-dependence. The clutter range-dependence can be compensated by the angle Doppler compensation (ADC) method simply and quickly. Although the ADC is widely applied, the compensation performance of the ADC is affected by the system error significantly because of the mismatch between Doppler frequency and spatial frequency. In this paper, a novel method to compensate the clutter range-dependence, namely ADC using sparse recovery (SR-ADC), is proposed. Firstly, the clutter spectral distribution estimation of the test cell and training cells are obtained by using sparse recovery. Then, the spatial frequencies and Doppler frequencies of the clutter spectrum center are determined. Finally, transform matrixes of different training cells are designed so that the clutter of training cells could be nearly stationary with respect to that of the test cell. Compared with the traditional angle Doppler compensation method, the proposed method improves greatly the compensation performance, especially that of main-lobe clutter. In addition, this method can also achieve good performance when the system error exists.     

一种稳健的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

针对空间角频移前视阵杂波谱补偿方法将参考距离单元的杂波谱旁瓣抬高,导致旁瓣区动目标检测性能下降的缺点,提出了一种改进的空间角频移方法．先对各个距离单元回波进行多普勒频率补偿,然后再进行空间角频移．仿真实验结果表明,本方法在旁瓣区比空间角频移方法有3~5dB的性能改善,并且在雷达回波存在误差的情况下仍然能够保持好的性能．     

波形综合机载雷达地杂波模拟方法性能分析

根据机载雷达地杂波的形成原理及其特点,提出了一种基于波形综合的机载雷达地杂波建模方法。该方法产生的地杂波可以控制杂波的时域幅度起伏和功率谱,在时域和频域同时具有与实际雷达地杂波相近的分布特性,从而可为机载雷达系统的测试提供可靠的数据来源。     

Fast space-time adaptive processing method by using the sparse representation

One of the key problems of space-time adaptive processing (STAP) is how to estimate the clutter covariance matrix (CCM) accurately with a small number of samples when the clutter environment is heterogeneous. The CCM estimation methods based on sparse representation (CCM-SR) can achieve a good estimation performance with only one or a few samples, which significantly improves the convergence rate of the STAP. By using the sparsity characteristic of the clutter spectrum, the CCM-SR method estimates the clutter spectrum and yields a good estimation of the CCM. However, there are often many pseudo-peaks in the clutter spectrum estimated by the sparse representation (SR), which will cause a CCM estimation error. By exploiting the special relationship of the clutter ridge curve between space domain and Doppler domain, we can eliminate the pseudo-peaks in the clutter spectrum effectively via fitting the curve of the clutter ridge and improve the estimation accuracy of the CCM. In addition, a byproduct of our method is the estimation of the flying parameters (the velocity of the radar platform, the crab angle and so on). Experimental results show that the proposed method can improve the performance of conventional STAP based on sparse representation (STAP-SR) and obtain a good estimation of the flight parameters.     

贝塞尔级数展开的机载前视阵雷达杂波谱补偿方法

提出了基于级数展开的杂波谱补偿方法,首先采用贝塞尔函数对每个距离环实现方位和俯仰角的分离;接着将训练单元的俯仰矢量向待检单元进行投影,得到一个变换矩阵.再使用变换矩阵对给定的多普勒门的数据进行处理,减轻杂波谱对距离的依赖性;最后,从变换后的数据中估计杂波协方差矩阵,再利用空时自适应算法对补偿后的数据进行杂波抑制.仿真结果表明,该方法能有效改善杂波的非平稳性,提高了系统抑制杂波的性能.     

机载雷达优化多普勒和差通道杂波抑制方法

为了解决单通道机载雷达的杂波抑制问题,提出了一种基于优化多普勒差通道的和差多普勒通道联合自适应杂波抑制的方法.该方法采用粒子群优化(PSO)算法,以信杂噪比(SCNR)损失最小为目标构造优化多普勒差通道,通过优化后的多普勒差通道与和通道联合自适应处理实现对杂波的有效抑制.仿真结果表明,采用本文方法后单通道机载雷达在不附加任何其他设备的情况下,杂波抑制性能在主瓣区域可以提高5~12 dB,具有较大的实用价值     

基于数字高程模型数据的机载认知雷达地杂波建模方法研究

针对机载认知雷达信号处理的特点,设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子,然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类;设计动态数据库来存储量化后的地貌信息,以提高杂波建模过程的实时性;最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明,采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形,用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势,可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。