低信噪比1090ES报头的恒虚警检测方法

针对S模式1090MHz扩展电文(1090ES)的报头检测在低信噪比下虚警概率高的问题,提出基于报头多脉冲匹配滤波的恒虚警率报头检测方法。由于检测门限是利用报头低电平期间的样本确定的,所以该方法对1090ES的数据块中的伪报头的误检具有一定的抑制能力。仿真结果表明,在低信噪比环境下,该文方法相对于传统1090ES报头检测方法具备较好的检测性能,且较好实现1090ES数据块中伪报头的抑制,减轻了后续设备的数据处理负荷。      

基于脉冲检测与DF匹配的S模式ADS-B应答信号识别

本文针对S模式ADS-B（广播式自动相关监视）信号的信号格式与脉冲特征,给出了一种在低信噪比条件下的应答信号识别方法。利用DOB（盒差分,Difference of Boxes）脉冲检测与DF(Downlink Format,下行链路格式)字段匹配,能够准确检测应答信号同步头的位置并实现DF认证。实测信号表明,该方法能够在低信噪比条件下检测到同步脉冲并进行DF检测,有效提升应答信号识别能力。     

单脉冲二次雷达应答分析的抗干扰处理

本文提出了一种新的二次雷达应答分析的抗干扰处理技术,通过准确提取应答框架位置和参考信号特征,利用应答脉冲与参考信号的信号特征一致性进行有效信号判定.采用该方法,能在高密度应答中有效地筛选真实应答,去除幻影和FRUIT干扰.通过理论分析和产品使用证明,即使在高密度询问下和复杂的FRUIT干扰,应答信号存在非常严重的重叠情况时,本文的抗干扰处理技术都具有极高的真实应答的检测概率和极低的虚警概率.     

一种适用于雷达侦测的UWB-OSCA算法

针对宽带雷达检测门限值设置难度大、系统复杂度高、实时性差等问题,提出了一种UWB-OSCA（Ultra瞁ide Band-mallest of Ordered Statistics and Cell Average）检测算法。该算法主要包括多相滤波、SOSCA恒虚警检测和二元积累。其中,多相滤波将宽带信号划分为多个子信道,降低通道速率;SOSCA恒虚警检测分别对各子信道进行自适应门限调整,提高各子信道检测概率;二元积累对各子信道的检测结果进行时域联合,优化宽带时域连续检测性能。实验结果表明,在信噪比等于7.33 dB,虚警概率为10-5时,SOSCA恒虚警检测算法与传统恒虚警算法相比,检测概率可提升14%;当多相滤波输入信噪比为-5 dB时,UWB-OSCA算法的宽带线性调频信号脉冲宽度测量偏差优于6.5 ns。该算法具有大监视带宽、大动态范围和高检测概率,可广泛应用于侦察接收机的雷达侦测工作。     

一种新的雷达脉冲信号的非匹配检测算法

在电子侦察领域中，传统的雷达脉冲信号检测是基于包络检波的非匹配检测。为了提高在低信噪比条件下对雷达脉冲信号的检测概率和参数估计精度，文中提出了一种新的雷达脉冲信号的非匹配检测算法——极值序列分析法。该算法可在低信噪比条件下完成雷达脉冲信号的检测，然后对雷达脉冲信号的脉冲幅度、脉宽、到达时问、信噪比和载频等参数进行估计。仿真结果表明：极值序列分析法对雷达脉冲信号的检测概率高、参数测量精度高和处理速度快。     

低复杂度单天线ADS-B交织位置检测

广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B）信号的交织会使信息读取失误,因此解交织技术必不可少。解交织算法通常要先进行交织位置检测,再利用无交织部分信号进行解交织,故交织位置检测是解交织算法中的重要步骤,现有的交织位置检测主要依据奇异值分解（Singular Value Decomposition,SVD）法,但该方法复杂度高且位置检测不够精确。因此本文基于单天线ADS-B信号的时域波形特点,利用交织信号的波形与标准信号的波形差异,提出一种低复杂度的交织位置检测方法。利用报头脉冲位置的固定性对报头进行交织位置检测,再依据数据域脉冲宽度及幅度等特征对该部分信号进行检测。仿真和实采数据结果均验证了本文所提算法可精准、高效地检测到信号的交织位置。      

一种ADS-B报头互相关检测方法

广播式自动相关监视( ADS-B )报头检测方法的优劣直接决定着接收机的性能。为了解决脉冲匹配检测方法受脉冲能量影响较大的不足,提出了一种基带归一化的互相关报头检测方法。首先将基带信号根据动态门限进行归一化,然后将其与标准报头作互相关,最后通过相关峰检测来判定信号的存在和到达时间。与主流基于脉冲位置和上升沿的检测方法相比,该方法隐含地利用了脉冲位置、上升沿、下降沿、脉冲宽度、非脉冲区等多个信息用于检测报头,且无需进行下行格式( DF )认证。仿真结果表明：该方法在信噪比大于2 dB时检测性能略优,在信噪比小于2 dB时检测性能与主流检测方法相差1 dB。在实际接收实验中,以该方法为基础的信号接收效果良好,在视距内可以形成稳定连续的航迹,证明了该方法的实用性。     

基于自适应波束形成的鱼雷对潜目标识别技术

通过鱼雷对潜目标准确识别,实现对目标的精确打击。当前的目标识别算法采用时频特征提取算法,随着海洋背景噪声强度的增大,准确识别概率不高。提出一种采用亮点回波信号自适应波束形成的鱼雷对潜目标识别算法,首先进行了鱼雷对潜攻击声探测亮点回波模型构建,采用级联滤波器进行回波信号降噪处理,对滤波后的输出信号进行自适应波束形成处理,实现信号的特征提取和指向性聚焦,提高目标亮点回波信号的检测性能,实现目标准确识别。仿真结果表明,采用该算法进行鱼雷对潜目标检测识别,准确检测概率高于传统算法,在低信混比下仍具有较好的准确识别率,抗干扰性能较好。     

1090ES模式ADS-B信号自适应门限检测算法

针对1090ES模式ADS-B信号接收处理中利用传统固定门限检测算法时抗噪声性能差、弱信号检测能力弱的问题,分析了1090ES模式ADS-B信号特征、研究了该信号前导脉冲瞬时相关特征,提出一种基于前导脉冲瞬时相关特性的1090ES模式ADS-B信号检测算法,并分析了该算法在不同加性高斯白噪声(AWGN)环境下和不同信号功率条件的信号检测率,实验结果表明该算法在低信噪比、弱信号等条件下均具有较高的信号检测率,且能有效提高信号处理动态范围。     

高灵敏度星载ADS-B信号解调算法

为提高星载自动相关广播监视系统(ADS-B)接收机的检测性能,研究了高灵敏度解调算法。利用基于匹配滤波的ADS-B信号帧头检测算法对信号准确定时和提取功率信息,该方法构建了特殊的帧头匹配脉冲序列,设计了信号控制状态机以确保在相关峰值最大处定位信号,并联合一部分数据位进行同步。利用多点加权振幅采样法提取比特信息和置信度。最后,采用基于置信度的纠错方法纠正校验错误的报文。板载验证表明,该解调算法能有效提升低信噪比条件下星载ADS-B信号的检测概率,最终接收机的灵敏度可达-95 dBm(数据包错误率5%)。     

强海水混响背景下水中兵器攻击目标检测研究

水中兵器在对舰船目标攻击过程中受到海水混响杂波的影响,导致目标检测性能下降。传统方法采用时频分析方法进行目标检测,在信混比较低的情况下受到的干扰较强,导致虚警概率较高。提出一种舰船目标回波盲源分离的强海水混响背景下的水中兵器攻击目标检测算法。首先构建强海水混响干扰下的舰船目标回波模型,对舰船目标回波模型进行自相关匹配滤波,提取回波信号的高阶谱特征,实现目标信号的盲源分离,达到目标检测的目的。仿真结果表明,采用该算法进行目标检测,准确检测概率较高,降低了虚警概率,提高了水中兵器对目标的准确打击能力。     

衰减片提高多脉冲Gm-APD激光雷达的探测性能

从Gm-APD的泊松统计的雪崩探测模型出发,在长死时间情况下,提出了一种提高Gm-APD激光雷达探测性能的方法。利用衰减片控制信号和噪声的强度,实现了多脉冲探测Gm-APD激光雷达的探测概率、虚警概率和测距误差的提高。研究结果表明:随着衰减片透过率的变化,探测概率存在最大值,测距误差存在最小值,将衰减片透过率控制在0.33~0.20之间,探测距离为1.5 km时,探测概率能提高1倍,测距误差可以从m量级提高到cm量级。     

低误报率的ADS-B电文报头检测方法

针对ADS-B电文报头检测中的误报问题,提出双门限报头检测方法.该方法根据本地报头与接收信号滑动相关的特点,分别针对关注信号与背景信号给出了恒虚警(CFAR)门限和半幅度门限,综合双门限进行两次检测判决可使方法适用于低信噪比环境,并在进行循环冗余校验之前显著地抑制误报.仿真结果表明,双门限检测方法在低信噪比区间具备与C...     

大时延卫星通信的随机接入分段前导检测

针对卫星通信场景下具有较大用户传输时延的特点,提出了一种随机接入分段前导检测算法.不同于现有随机接入前导检测算法中仅提取前导序列区间对应接收信号的做法,该算法根据发送信号中前导序列与保护间隔对应的时间区间,分两段提取接收信号,从而分别估计传输时延的小数倍与整数倍部分.此外,设计了峰值二次有效性评估机制,有效解决了整数倍时延估计过程中小数倍时延带来的伪峰问题.最后,推导了虚警概率与相关门限关系的闭式表达式以确定最小相关门限值.仿真结果表明,所提算法能够在大时延环境下对时延进行准确估计,并且极大节省了前导根序列和时间资源开销,适用于卫星通信随机接入场景.     

A dynamic CSFICA and feature‐based collision detection method in multichannel space‐based AIS

To detect message collisions in multichannel spaced‐based automatic identification system (AIS), a dynamic complex symmetric fast independent component analysis (CSFICA) and feature‐based collision detection method is proposed in this paper. A fast and stable blind source separation algorithm, dynamic CSFICA, is utilized to separate signals dynamically and improve the signal‐to‐interference ratio (SIR) in each channel. A frequency and phase offset insensitive feature detection algorithm is used to calculate the test statistics in each channel. The false alarm is suppressed by applying the arithmetic to geometric mean (AGM) method, and test statistics of channels with sufficient signal quality are extracted to detect the preamble. Simulation results show that the proposed algorithm outperforms the reference feature detection algorithm under collision conditions and is insensitive to the SIR. The proposed algorithm is more resistant to false alarm caused by signal (FAS) than the differential correlation (DC) algorithm.     

单脉冲脉内互补低距离旁瓣雷达波形设计

雷达脉冲压缩的距离旁瓣较高将会导致遮蔽效应的产生,已有的低旁瓣波形设计都是基于全脉冲相关进行处理。本文利用波形组合的方法进行波形设计,基于单脉冲脉内分段脉压信号处理方式和互补码自相关求和零旁瓣特征相结合,利用频域正交设计,将两个或多个互补序列调制至不同频点以子脉冲的形式分段合并为恒模单脉冲雷达波形。仿真试验表明,本文设计的单脉冲脉内互补低旁瓣波形脉压后的峰值旁瓣电平和积分旁瓣电平较低,分段脉压结合互补码零旁瓣特征的信号处理方式虽然会导致0.89 dB左右的信号处理增益损失和主瓣展宽,但却能够突破部分相位编码信号的峰值旁瓣电平下限。强弱目标场景仿真表明,与线性调频信号相比,本文提出的雷达波形不会导致强目标的副瓣对弱目标的遮掩。恒虚警检测仿真表明,在剔除强目标峰值后,本文所提波形对弱目标的检测概率要优于传统的线性调频信号。     

Selection of signal detection threshold in Doppler spectrum analyzer

It is shown, that for spectrum analyzer noise immunity increase, during processing of optical Doppler location signal with unknown frequency, random appearance time and low signal to noise ratio it is advisable to use methods of false alarm probability decrease, where decision about useful signal presence is made according to two pulses appearance at the matched filter output. These pulses have the same delay times with regard to signal analysis beginning time. This methodology application for signal detection allows to decrease a false alarm probability with regard to one period of analysis in case of the same values of threshold.     

Non parametric properties of the two-sided contrast method during detection of radar signals against the background of normal non-stationary and strongly correlated noise interferences with a priory unknown power

On the basis of the obtained characteristics of detecting fluctuating radar signal with a receiver which is based on the two-contrast method it is shown that when the threshold value of the contrast function z = 1 the two-sided contrast method gains non-parametric properties consisting in the independence of the false alarm probability on the unknown distribution of noise interferences. Analytical expressions are obtained demonstrating that in contrast to the known non-parametric methods the two-sided contrast method during the detection of the fluctuating pulse signal against the background of normal non-stationary and strongly correlated noise interferences with unknown power provides independence of the false alarm probability on a priory unknown non-stationarity parameters and cross-period correlation coefficient retaining high interference immunity of the signal detection.     

Performance Analysis of the Clutter Map CFAR Detector with Noncoherent Integration

Nitzberg has analyzed the detection performance of the clutter map constant false alarm rate (CFAR) detector using single pulse. In this paper, we extend the detection analysis to the clutter map CFAR detector that employs M-pulse noncoherent integration. Detection and false alarm probabilities for Swerling target models are derived. The analytical results show that the larger the number of integrated pulses M, the higher the detection probability. On the other hand, the analytical results for Swerling target models show that the detection performance of the completely decorrelated target signal is better than that of the completely correlated target.