基于FRFT域自适应滤波的脉冲压缩技术

雷达回波中往往存在严重的干扰,采用线性调频信号(linear frequency modulation,LFM)的脉冲压缩雷达系统中,直接对回波信号进行脉冲压缩往往得不到好的效果。文中利用线性调频信号在分数阶傅里叶变换(fractional fourier transform,FRFT)中的强能量聚集性的特点,在分数阶傅里叶域对混合回波进行自适应滤波,再将滤波后的信号变换回时域进行脉冲压缩处理。自适应滤波算法采用一种改进的变步长NLMS算法,相对于传统固定步长NLMS算法有较好的滤波结果。仿真结果表明,经过分数阶傅里叶域自适应滤波后的信号在脉冲压缩后的目标检测结果有了很大的改善,明显提高了脉冲压缩雷达的检测性能。     

一体化电子战系统中连续波干扰抑制研究

在雷达信号和通信信号一体化电子战系统中,需要处理的雷达信号和通信信号在时频域都是重叠的,存在很强的时频耦合,给信号检测带来很大的困难。讨论了作为干扰的强通信信号对宽带雷达脉冲信号非协作检测的影响,提出了一种基于分数阶Fourier变换的干扰抑制方法。该方法利用分数阶Fourier变换对不同信号的时域聚集特性,在分数阶Fourier变换域滤除干扰,提高了信号的信干比,改善系统对宽带脉冲的检测性能,该方法对存在多个通信干扰信号时仍然适用。仿真结果表明,该方法对提高系统检测宽带雷达脉冲信号的性能是有效的。     

基于FrFT域滤波的灵巧噪声干扰抑制方法

基于数字射频存储器(DRFM)的灵巧噪声干扰兼具压制式干扰效果和欺骗式干扰效果,难以被传统抗干扰方法有效抑制。针对这一问题,本文结合分数阶傅里叶变换(FrFT)与分数阶域滤波方法,提出了一种线性调频脉冲压缩雷达体制下的灵巧噪声干扰抑制方法。首先对接收信号进行分数阶傅里叶变换,随后根据发射信号在分数阶域的特征参数,设计分数阶域滤波器,对接收信号进行分数阶域滤波以滤除干扰,最后进行分数阶反变换还原目标信号。仿真结果表明,该方法能够对卷积噪声干扰与乘积噪声干扰两种典型的灵巧噪声干扰进行有效抑制,准确检测目标的位置。      

基于干扰重构和分数阶滤波的频谱弥散干扰抑制

频谱弥散(Smeared Spectrum,SMSP)干扰是一种针对脉冲压缩雷达的密集假目标干扰,兼具压制和欺骗干扰效果.为了有效抑制SMSP干扰,根据SMSP干扰参数与雷达发射信号参数的关系,提出了基于干扰重构对消和分数阶滤波的干扰抑制方法.首先利用分数阶傅里叶变换对SMSP干扰调频率进行精估计得到SMSP干扰子脉冲个数和脉宽,然后构造特殊匹配滤波器估计SMSP干扰的时延,接着采用匹配傅里叶变换估计SMSP干扰的幅度和初始相位,最后在参数估计的基础上重构SMSP干扰并对消.仿真结果表明,干扰重构对消达到29 dB以上信干比增益,在此基础上分数阶滤波能进一步提高信干噪比增益.     

基于变换域和时域联合处理的雷达同频干扰抑制方法

针对舰艇编队情况下线性调频脉冲体制雷达间同频干扰的问题,该文提出一种分数阶傅里叶域滤波处理与时域反异步处理相结合的干扰抑制方法。通过分数阶傅里叶域自适应滤波对与目标回波信号调频率不同的干扰信号做抑制处理,同时根据分数阶傅里叶变换的可逆性,逆变换到时域后采用相邻周期反异步方法进一步消除与目标回波信号调频率相同或相近的同频干扰。仿真试验表明,该方法相对传统方法能够有效抑制与目标回波信号调频率不同的同频干扰,同时对于在时域与目标回波信号完全重合或部分重合的干扰信号也有较好的抑制效果,干扰抑制处理增益达到29 dB以上。该方法为提高同型雷达编队组网能力提供了设计参考。     

复杂电磁环境下信号监测模型构建

在复杂电磁环境下,信号和背景噪声有很强的时频耦合特性,传统的信号监测模型难以在低信噪比下实现高精度监测。构建了一种基于分数阶Fourier变换高阶累积量后置的复杂电磁环境下的信号监测模型。复杂电磁环境下信号模型构建,进行信号特征提取预处理,然后对传统的分数阶 Fourier 变换模型进行改进,利用4阶累积量对高斯噪声的不敏感性和对非高斯噪声的抑制性能,有效抑制复杂电磁复杂环境,提高监测性能。仿真结果表明,该模型能有效实现在复杂电磁环境低信噪比下的信号监测,监测概率较高,性能优越。     

一种基于分数阶Fourier变换的雷达运动目标检测算法

针对雷达回波为多分量LFM信号时,时频分析存在的交叉项干扰问题,提出了一种基于分数阶Fourier变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)的伪Wigner分布(PWD).该方法通过在参数平面按阈值进行峰值搜索确定变换域阶次,再在相应的分数阶Fourier域计算PWD,有效地抑制了交叉项的干扰,有利于更好地提取信号的时频信息.仿真实验证明了在强背景噪声下该算法的有效性.     

一种基于分数阶傅里叶变换的LPI雷达检测方法

为实现检测和精确提取LPI（Low probability of intercepting）雷达中脉冲压缩（PC）雷达信号的参数,文章提出基于数字信道化的接收机,采用频域子带分数阶傅里叶变换聚焦、滤波处理方法,以增强雷达信号检测与去噪能力,实现对雷达弱信号的检测和参数提取。文中给出了数字信道化接收机结构和分数阶傅里叶滤波步骤,仿真及性能分析。     

线性调频信号分数阶频谱特征分析

线性调频信号是一种典型的非平稳信号,广泛应用于雷达、声纳、通信等领域.分数阶Fourier变换是一种新兴的时频变换,由于其独特的性质,成为线性调频信号检测与参数估计的一种良好工具.尤其是,作为一种线性变换,分数阶Fourier变换在处理多分量线性调频信号时能够避免交叉项的干扰.但是,多分量线性调频信号在分数阶Fourier域也存在相互影响的问题.为了分析该问题,研究线性调频信号在分数阶Fourier域的频谱分布特征是非常必要的.本文根据分数阶Fourier变换的定义以及分数阶Fourier变换与时频分布的关系,分析了线性调频信号在分数阶Fourier域的频谱分布特征,以及线性调频信号的分数阶频谱分布与分数阶旋转角α的变化关系;根据离散分数阶Fourier变换的实现算法,讨论了线性调频信号在离散分数阶Fourier变换条件下的分数阶频谱的分布特征,以及线性调频信号在分数阶Fourier域的能量谱的近似表达式.最后,利用LFM信号的分数阶频谱的分布特征,分析了多分量LFM信号中的信号尖峰偏移问题,并给出信号尖峰发生偏移的条件.本文为定量分析分数阶Fourier域多分量线性调频信号之间的相互影响奠定了基础,为改善分数阶Fourier变换对多分量线性调频信号的处理能力提供了参考.     

联合BSS和FRFT的雷达抗主瓣干扰新方法

有源压制干扰从雷达天线的主瓣进入雷达内部,干扰信号很强时,将严重影响雷达的检测性能。传统的旁瓣消隐、旁瓣相消以及低副瓣天线等技术难以奏效。文中分析了盲源分离技术应用雷达主瓣抗干扰时盲源分离的信号存在幅度、相位的不确定性,提出了一种联合盲源分离和分数阶傅里叶变换的雷达抗主瓣干扰的新方法。并给出新方法与传统脉冲压缩方法主瓣干扰抑制的仿真结果,仿真结果表明了在强噪声压制干扰环境中,新方法具有良好的抗主瓣干扰的性能。     

基于短时分数阶傅里叶变换的间歇采样转发干扰辨识方法

基于数字射频存储的间歇采样转发干扰能够形成大量同时兼具压制和欺骗效果的假目标,难以被传统方法准确检测和识别。本文针对切片组合干扰和频谱弥散干扰这两种典型间歇采样转发干扰样式,提出一种基于短时分数阶傅里叶变换的干扰辨识方法。该方法首先通过角度遍历选取干扰信号的分数阶变换最优旋转角度;之后通过短时分数阶傅里叶变换,获得接收信号时频分布图像;再对时频图像进行二值化操作,提取干扰时频域特征参数,进而对干扰进行有效辨识。仿真结果证实了该方法的有效性与准确性。      

Joint FrFT‐FFT basis compressed sensing and adaptive iterative optimization for countering suppressive jamming

Accurate suppressive jamming is a prominent problem faced by radar equipment. It is difficult to solve signal detection problems for extremely low signal to noise ratios using traditional signal processing methods. In this study, a joint sensing dictionary based compressed sensing and adaptive iterative optimization algorithm is proposed to counter suppressive jamming in information domain. Prior information of the linear frequency modulation (LFM) and suppressive jamming signals are fully used by constructing a joint sensing dictionary. The jamming sensing dictionary is further adaptively optimized to perfectly match actual jamming signals. Finally, through the precise reconstruction of the jamming signal, high detection precision of the original LFM signal is realized. The construction of sensing dictionary adopts the Pei type fast fractional Fourier decomposition method, which serves as an efficient basis for the LFM signal. The proposed adaptive iterative optimization algorithm can solve grid mismatch problems brought on by undetermined signals and quickly achieve higher detection precision. The simulation results clearly show the effectiveness of the method.     

分数阶傅里叶和压缩感知自适应抗频谱弥散干扰

频谱弥散(SMSP)干扰与线性调频雷达信号之间存在大量的时频域耦合,干扰效能突出。该文提出一种信息域的抗SMSP干扰的信号处理算法,根据SMSP干扰信号的形式与特点,通过自适应改变压缩感知的干扰基字典,同时匹配雷达信号与干扰信号的调频率,构建压缩感知求解模型并基于凸优化算法完成信号重构,最终实现干扰信号的识别及雷达信号的提取。该算法中冗余字典的构造采用了Pei型分数阶傅里叶快速分解方法,不需要反复对信号进行时频域解耦,并且迭代次数较少,运算效率较高。     

基于频域遮隔及分数阶相关的反辐射导弹检测技术

该文提出一种基于频域遮隔及分数阶相关来检测反辐射导弹(ARM)的新方法。该方法利用雷达回波的频域(Fourier变换)数据,根据尖锋作遮隔处理后,直接运用基于分数阶Fourier变换(FrFT)和Fourier逆变换的分数阶相关方法,通过一维搜索来检测ARM。由于该方法利用了现有的Fourier数据,且分数阶Fourier变换可以通过Fourier变换实现,无需多通道相位补偿和二维搜索,故计算量小。仿真结果表明,该方法能够在ARM信噪比低达#61485;10dB,ARM与载机回波功率比为#61485;27dB的情况下,准确地检测出ARM,从而实现ARM发射的早期告警。     

噪声干扰对雷达检测概率的影响

通过对雷达检测概率特性的分析，得出噪声干扰对雷达检测概率的影响，并导出在自卫干扰条件下雷达与目标之间距离和雷达发现概率的关系。     

盲分离算法和FRFT联合抗雷达主瓣干扰技术研究

压制干扰信号从天线主瓣进入雷达接收机,会严重影响雷达的性能,通常的副瓣抗干扰技术难以奏效。而基于盲源分离算法(BSS)的抗主瓣干扰技术在低信噪比条件下性能恶化,因此本文提出了BSS和分数阶傅里叶变换(FRFT)联合抗主瓣干扰的技术。文章首先利用经典的BSS算法分离接收到的主瓣干扰混合信号,然后对有线性调频(LFM)信号特征的分离信号进行FRFT变换处理,并在FRFT域滤波去除大部分噪声的能量,最后FRFT逆变换恢复出目标信号。仿真实验表明,新算法相比BSS的抗主瓣干扰算法对脉冲压缩以后的峰值信噪比有较大的改善,较大地提高了脉冲压缩雷达的检测性能,具有良好的应用前景。      

基于多维特征的密集转发式干扰识别方法

针对密集转发式干扰与真实目标回波的高相干性,传统基于单维特征的干扰识别方法识别率低的问题,提出了基于多维特征的干扰识别方法。从分数阶傅里叶变换域提取调频参数,从自相关幅度谱和匹配滤波幅度谱分别提取矩峰度系数,从频域提取频谱半带宽方差比系数,组成特征向量,作为决策树和BP神经网络的输入,对几类密集转发式干扰进行分类识别。仿真结果表明,所提特征参数对噪声不敏感,具有较好的稳定性和分离性,在干信比大于6dB时,能够有效辨识几类密集转发式干扰。     

基于FRFT的复合chirp信号分析

作为Fourier变换的一种广义形式,分数阶傅里叶变换（FR订）同时融合了信号在时域和频域的信息,是一种新的时频分析方法。而复合线性调频（chirp）信号相对单斜率线性调频信号具有更好的速度分辨力和距离速度联合分辨力。为了分析该信号的特征,提出了一种基于分数阶Fourier变换的分析方法。由于复合chirp信号在FR丌域呈现的冲激特性,以此实现复合chirp信号的检测。实验结果表明．该方法对复合chim信号的检测是有效的。