雷达模拟器中地物杂波信号仿真的方法研究

地物杂波仿真的逼真程度如何直接关系雷达模拟训练系统的可信性和训练效果.通过研究地物杂波的形成机理,利用地物杂波关系模型设计并实现了雷达模拟训练系统地物杂波的信号仿真算法,得到了能够反映真实地形情况的虚拟地杂波场景.首先根据数字地形及雷达在数字地形中的位置,确定雷达周围地形环境信息,按照当前雷达方位角和波束宽度计算并确定可能产生地物回波的地形数据,然后根据当前雷达高低角和波束宽度进一步确定地物回波的位置和强度,最后根据地物回波后向散射系数方程以及反射信号方程,计算得到回波位置和强度,确定回波延迟时间和回波强度,并在雷达终端输出显示,实现仿真数据的可视化.得到的地物杂波与通常所用统计模型得到的地物杂波相比,具有逼真度高和可重现的优点,大大提高了模拟训练的效率,具有较高的实用价值.     

空地双基地雷达杂波建模与特性分析

研究了球载发射源、地面接收站条件下的双基地雷达地杂波问题.首先在给出空地双基地雷达的空间几何模型基础上,研究了空地双基地雷达杂波建模方法,导出了空地双基地雷达在指定距离门内地杂波模型的表达式.对空地双基地雷在达地杂波的距离-多普勒二维分布特性进行了仿真分析,并讨论了收发波束照射同步对地杂波多普勒谱特性的影响,得出了收发波束的精确照射同步可以提高系统改善因子的结论.     

基于DEM的雷达地杂波仿真

地杂波仿真是雷达仿真系统的重点和难点.文中研究了基于高程数据模型的地杂波仿真问题.对利用分形算法产生随机地形的高程数据做了简要概述,并说明了如何对高程数据做平滑处理和着色.在高程数据的基础上,把地面分割成很多散射特性已知的简单的几何散射面单元,详细讨论了利用雷达方程和解析几何的思想计算每个单元的地杂波的功率,然后采用叠加原理对各个单元的功率进行叠加,实现整个地面的地杂波的计算,最后利用OpenGL技术进行着色和显示.上述方法的实验结果取得预期效果,基本符合工程需要.     

地海杂波下机载预警雷达探测仿真

研究机载预警雷达在地海杂波背景下探测效能的变化,为提高预警机探测效能提供依据.从信号处理的角度评估机载预警雷达的探测效能,分析探测效能的指标;建立机载预警雷达探测模型、地海杂波辐射模型,利用Matalab软件仿真了预警雷达在不同地形(海情)对散射系数的影响,深入研究机载脉冲多普勒雷达在地海杂波环境中探测低空目标的过程,得出探测概率与信噪比的关系;利用VC++软件进行仿真,结果表明,提高了机载预警雷达在地海杂波中的探测效能.     

基于小波变换的雷达信号地杂波滤除

由于大量的地物杂波以及噪声的存在严重影响了多普勒雷达在复杂环境下的观测精度,为了解决这个问题,提出了一种基于小波变换的雷达信号地杂波滤除算法.使用地杂波区域提取算法提取出杂波点聚集的多个区域,运用db6小波对各杂波区域进行小波分解,在周期拓展模式下详细地推导了一种新的基于Mallat算法的小波重构算法,并依此将地杂波滤除的问题转换为一个二次规划求极小值的问题,运用有效集理论解决了该优化问题.运用实测的多普勒雷达反射率数据进行验证,实验结果表明,该算法能够有效地抑制杂波信号.     

双基地雷达前向散射地表杂波统计特性分析

本文通过对杂波实测数据的处理,利用高斯分布模型、指数分布模型、幂指数分布模型及高阶AR等分布模型,得到了双基地雷达前向散射地表杂波概率分布和功率谱分布的数学模型;并从统计理论上解析地推导了杂波统计模型对目标检测性能的影响.基于估计的概率分布、功率谱分布数学模型及广义匹配滤波理论,实现了前向散射地表杂波的有效抑制与目标运动参数的精确估计,并利用实测数据进行了验证.     

高频双基地雷达海杂波数值仿真

海杂波是高频雷达海态信息的重要载体,也是影响高频雷达海面低速目标检测的重要因素,针对高频双基地雷达在定位精度精确性和反隐身问题上起重要作用.为了准确检测海杂波海态参数信息,利用数值仿真方法对双基地海杂波的特性进行研究.在分析双基地一阶和二阶海杂波形成机理的基础上,利用海杂波雷达散射截面方程,对高频双基地海杂波进行仿真.针对复杂的二阶谱仿真,采用固定波数下二阶子谱叠加方法,避免了求解非线性方程,并在仿真中采用角频率离散化方法,提高运算速度.仿真结果表明双基地海杂波不仅与雷达海态和雷达工作频率有关,还与双基地角密切相关.结果证明方法有效,为目标检测提供科学依据.     

基于起伏RCS模型的PD雷达地杂波谱计算

由于雷达分辨单元内一般包括很多随机分布的散射体,他们的介电常数和几何特性都是随机变量;同时散射体或雷达的运动也将引起回波振幅和相位的变化,这些原因导致杂波的雷达散射截面积σ.具有随机起伏的性质.在计算杂波功率谱时,用起伏RCS代替平均RCS,对机载PD雷达的地杂波功率谱进行了仿真研究,给出了一种基于起伏RCS的杂波功率谱计算的一般方法,模拟了杂波功率谱的起伏特性,通过比较仿真结果,可以清楚地看到RCS起伏的特性对功率谱的影响,表明方法对地杂波仿真的有效性.     

一种基于LBP和GLCM融合的气象雷达地物杂波识别新算法

为了识别多普勒雷达气象回波图中的地物杂波,论文提出了一种基于局部二进制模(Local Binary Patterns,LBP)与灰度共生矩阵(Gray Level Co-occurrence Matrix,GLCM)融合的新算法.其中使用LBP判断图像是否包含块状杂波,使用GLCM特征值识别地域零散的地物杂波.实验表明,该算法对气象雷达回波图中地物杂波具有较良好的识别效果.     

地杂波背景中机载预警雷达作用距离分析

针对不同地杂波环境对机载预警雷达最大作用距离影响程度的差异.在分析地杂波特性的基础上.推导出杂渡环境下机载预警雷达作用距离方程,得出了典型杂波环境下机载预警雷达的作用距离.最后选用适当参数进行仿真,结果表明该方法的正确性.     

基于非负矩阵分解的GPR高频杂波抑制

针对探地雷达（ground penetrating radar,GPR）采集数据时会产生高频杂波影响地下目标自动识别的问题。提出了一种基于变分贝叶斯的GPR图像非负矩阵分解方法（probability nonnegative matrix factorization,PNMF）。该方法使用变分贝叶斯模型对非负矩阵分解的基矩阵和系数矩阵进行近似推理,得到杂波成分的低秩矩阵表示,进而将杂波从图像中分离出来。实验过程采用模拟和实测数据进行对比分析,通过信噪比和视觉质量结果验证了PNMF对杂波有较好的抑制作用,具有较好的鲁棒性。     

一种改进的海杂波滤波算法

在超视距雷达的发展历程中,计算机仿真技术的出现有力地推动其技术的发展。海杂波作为超视距雷达探测中的一个主要干扰因素,严重影响到相应技术的发展。在传统计算机仿真技术中,很少考虑到滤波算法对信号的影响,这就造成目标信号在通过计算机仿真后产生较大的失真。本文针对上述计算机仿真的不足,将信号的纠正过程引入计算机仿真算法中,达到海杂波抑制和信号修正的双重目的,并通过实验与传统计算机仿真结果进行对比,较好地体现出本文所设计滤波算法的优越性。     

未知杂波环境下的多目标跟踪算法

提出了一种未知杂波环境下的多目标跟踪算法. 该算法通过有限混合模型(Finite mixtrue model, FMM)建立多目标似然函数, 其中混合模型参数可通过期望极大化(Expectation maximum, EM)算法及模型合并与删除技术得到. 由估计的混合模型参数可进一步得到杂波模型估计、目标个数估计以及多目标状态估计. 类似基于随机有限集(Random finite set, RFS)的多目标跟踪算法, 该算法也可避免目标与测量的关联过程. 仿真实验表明, 当杂波分布未知并且较复杂时, 本文算法的估计效果要明显优于未进行杂波拟合时的多目标跟踪算法.     

Clutter suppression and ground moving target imaging approach for hypersonic vehicle borne multichannel radar based on two-step focusing method

In this paper, a novel clutter suppression and ground moving target imaging approach is proposed for hypersonic vehicle (HSV) borne multichannel (MC) synthetic aperture radar (SAR) system. Compared with the traditional MC SAR ground moving target indication (GMTI) methods, the proposed algorithm can suppress clutter and decrease the moving target energy loss based on the improved MC clutter suppression method in the chirp Fourier transform (CFT) domain. Moreover, the moving target can be accurately focused by compensating the range curvature and the third order phase item. In addition, the motion parameters can be estimated precisely and the moving target can be focused accurately. Finally, the effectiveness of the proposed method is validated by the simulation examples.     

基于DEM的滨海地区非均匀杂波模拟

鉴于滨海地区军事地理位置的重要性以及场景复杂的多变性,对该区域的杂波模拟成为当前杂波研究工作的重点和难点。针对滨海地区杂波模拟这一问题,本文分析了影响滨海地区复合杂波生成的关键因素,并结合数字高程模型（DEM）,对地形场景进行了单元划分,重点对海陆交界杂波单元进行了后向散射单元系数建模,求解出该区域杂波功率谱。仿真结果表明,较之单纯的海面和地面,滨海环境下机载PD雷达的杂波功率谱非均匀起伏特性更为显著。仿真结果符合滨海地区杂波的理论分析,证明了基于DEM的滨海地区复合杂波模型和功率谱计算具有实用性和有效性。     

SAR有源编码辐射定标技术研究

在对SAR有源编码辐射定标技术的研究中,首先开展了地物杂波信号对SAR辐射定标精度影响的研究,推出了受地物杂波信号影响的系统总体传递函数的误差公式,其次分析了有源编码辐射定标技术抑制地物杂波的机理和信号处理流程。在不同地物杂波分布情况下,完成了SAR有源编码辐射定标技术的仿真实验。实验结果证明SAR有源编码定标技术能够有效地抑制地物杂波信号的影响,改善SAR辐射定标的精度,特别是提高了定标场地选择的灵活性。     

海战场雷达末制导系统抗干扰技术研究

为提升反舰导弹雷达末制导系统在复杂海战场环境下的精确制导能力,对国外先进雷达系统的抗干扰技术发展现状进行了分析;对海杂波的干扰特性进行了研究,提出了对抗海杂波干扰的一种自适应匹配滤波算法;分析了有源压制干扰的作用机理,提出了捷变频技术与跟踪噪声技术两种对抗方法;研究了箔条冲淡干扰与质心干扰样式,分别提出了高多普勒分辨率对抗方法与双角度波门对抗方法;对舰载欺骗干扰方式进行了分析,提出重频与载频同时捷变频、双波门跟踪对抗方式;研究了舷外有源干扰的使用方法,提出了一种空域抗干扰方法;理论分析表明,以上方法可使反舰导弹有效的对抗海战场环境下面临的海杂波、有源压制干扰、箔条干扰、舰载欺骗干扰与舷外有源干扰.     

对地面防空雷达网干扰能力的模糊综合评估研究

地面防空雷达网是防空系统的重要组成部分,对其实施有效干扰并对干扰效果进行评估,具有重要的现实意义。目前,结合具体的干扰方法对地面雷达网进行干扰效果定量评估的研究并不多,更多的是评估指标的选择确定和从微观的角度分析干扰效果。该文探讨了作战情况下,对地面防空雷达网进行干扰效果定量评估的方法,给出了一种模糊综合评估模型用于评估对地面防空雷达网的干扰能力,并指出该模型使用范围和条件。该文对研究评估对地面防空雷达网干扰能力具有一定的参考价值和指导意义。