基于FrFT的高频雷达信号极化状态估计方法

工作在短波波段(2~15 MHz)的高频地波雷达回波中存在密集的电台干扰,严重影响其探测性能。极化滤波是抑制高频雷达中短波电台干扰的有效方法,而正确估计信号和干扰的极化状态是提高极化滤波器性能的关键因素。提出一种基于分数阶傅立叶变换的极化状态估计方法,利用信号极化信息的分数域不变性,在分数域估计干扰的极化状态。仿真结果表明:该方法能准确估计出高频雷达系统中目标和干扰的极化状态,满足高频雷达极化信号处理的需要。     

基于分数傅里叶极化估计的高频雷达电台干扰抑制

目标探测高频雷达工作在短波波段的低频段(3~15 MHz), 该波段内密集的短波电台对高频雷达的目标探测能力造成严重影响, 必须对电台干扰加以抑制才能保证高频雷达全天候正常工作.极化滤波是抑制高频雷达中短波电台干扰的有效方法, 但需要对干扰和目标信号的极化参数进行精确估计.文章在基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FrFT)准确估计目标和干扰极化参数的基础上, 利用估计的目标和干扰极化参数来构建极化子空间, 通过极化斜投影算子对高频雷达中的电台干扰进行抑制.实测数据处理结果表明, 基于FrFT的估计方法能准确估计出回波信号中电台干扰的极化状态, 在此基础上进行的斜投影极化滤波能有效抑制高频雷达电台干扰, 提高雷达探测性能.     

三维极化滤波及其参数估计

以高频地波雷达为背景,提出了三维极化向量滤波方法,此法能够滤除二维极化滤波不以滤除的干扰,综合提高极化域和空域的抗干扰能力。文中详细讨论了三维极化滤波参数的估计方法,并给出了扰极化度化度较高时参数的简化估计式。     

多基地极化雷达主瓣干扰抑制算法

现代战场电子对抗日益复杂,电磁干扰形式多样,当干扰从接收机主瓣进入会形成主瓣干扰。主瓣干扰严重影响雷达正常工作,传统空域、极化域、时频域等抗干扰算法都很难有效对其抑制。为有效抑制主瓣干扰,文章利用目标极化散射特性在不同角度存在差异的特点,提出基于多基雷达的空-极化协同滤波主瓣干扰抑制方法。方法首先采用主瓣保形技术在空域抑制副瓣干扰并压低空间噪声,然后将多基地雷达接收的数据进行时域对齐,计算包含主瓣干扰和回波信号的数据协方差矩阵,通过分解协方差矩阵在空-极化信号空间识别干扰,估计回波信号导向矢量,最后将目标回波与主瓣干扰通过多基地极化滤波,滤除主瓣干扰保留目标回波信号。通过仿真算法抑制噪声干扰与转发干扰,验证了所提算法能够有效对抗主瓣干扰,有效提高输出信干噪比。      

一种弹载相控阵雷达及其极化滤波方法

提出了一种弹载极化相控阵制导雷达及其极化滤波方法.该雷达发射单极化线性调频脉冲压缩信号,以提高其低截获概率性能;采用正交极化通道同时接收回波信号,获取雷达回波的全极化信息;对脉冲压缩后的高距离分辨信号,利用瞬态极化估值、极化变换和极化矢量滤波运算级联的方法,实现对干扰的有效抑制.该方法的优点在于它可以抑制与目标处于同一个距离单元和角度单元的干扰信号,解决对单脉冲雷达角欺骗干扰的抑制难题.理论分析和仿真结果表明了该极化滤波抗干扰方法的有效性,研究结果对实际雷达系统的研制具有指导意义.     

有源转发式干扰的全极化单脉冲雷达抑制方法研究

有源转发式干扰成为防空反导、反舰攻击等典型作战场景下非常重要的一种干扰样式,对现代雷达形成了严重威胁。该文针对有源转发式干扰对雷达形成的距离欺骗性假目标干扰和角度欺骗性干扰两种典型情况,研究了全极化单脉冲雷达识别转发式干扰并加以抑制的方法,理论推导和仿真实验结果表明利用极化信息可以识别并抑制此类干扰,这对新一代极化雷达适应复杂电磁环境问题的研究具有深刻的理论指导和借鉴意义。     

极化雷达导引头对多路径干扰的检测识别新方法

多路径干扰是对抗机载火控雷达或雷达导引头的有效自卫干扰方式之一,兼具距离、速度、角度维的欺骗干扰效果,目前对该干扰样式难以进行有效识别和抑制。该文提出采用极化雷达导引头工作体制,分析了多路径干扰对雷达的作用机理,建立了多路径干扰和直达干扰信号的回波信号正交极化信号模型,提出了基于信号极化相位统计特性差异的多路径干扰检测方法。该方法物理内涵清晰,实现简单,不仅可以判断干扰信号的存在和类型,还能够鉴别干扰的极化。通过仿真试验,验证了方法的可行性,为有效对抗多路径干扰提供了有益参考。      

一种主瓣干扰环境下的雷达目标参数"同维"稀疏估计方法

主瓣干扰对抗一直以来是雷达领域的难题之一，给雷达的探测、跟踪和识别带来了严重威胁.对此，本文提出了一种主瓣干扰环境下的雷达目标参数"同维"稀疏估计方法，可有效抑制主瓣干扰并估计目标距离、角度参数.所提方法首先对接收信号进行阻塞矩阵预处理，可在抑制主瓣干扰的同时保持目标回波在各阵元之间的相位关系，即保留了目标的角度信息；然后对预处理后的数据进行空域波束合成并脉压，可估计目标的距离参数信息；最后，根据得到的目标距离估计，截取预处理数据中目标附近的数据，并对其进行稀疏恢复估计目标角度参数.所提方法即可应用于面阵，也可应用于线阵，其优势在于可以在空域任何一维上抑制主瓣干扰，并同时估计目标在空域两维上的角度.尤其是当目标与干扰的某一维空域角度相同时，所提方法仍然可以同时估计目标的方位、俯仰角.     

高分辨相干极化GTD散射模型及其应用

针对高分辨极化测量雷达体制,研究了雷达目标的高分辨极化特性的建模与提取问题.建立了能够精确描述雷达目标高频极化散射的高分辨相干极化GTD(CP-GTD)模型,并提出了基于CP-GTD模型的全极化散射中心参数估计方法.与常规GTD方法相比,CP-GTD方法的突出优点在于它不需要进行散射中心关联,并且能准确估计散射中心的相干散射矩阵.此外,全极化信息的利用,使其具有精度更高、速度更快等优点.基于仿真和实测数据的实验结果验证了CP-GTD模型的优越性.     

雷达导引头斜投影抗质心干扰性能分析

箔条、角反射器等质心干扰诱使雷达导引头目标指示角偏离目标,导致导弹脱靶.为了解决这一问题,该文利用目标与干扰极化状态的差异性,通过目标、干扰极化相位描述子构造出斜投影算子,然后采用斜投影处理来抑制雷达导引头质心干扰.鉴于实际中目标、干扰极化状态难以准确估计,重点分析了目标、干扰极化相位描述子估计误差对斜投影输出目标、干扰信号的影响,推导得到了斜投影输出目标、干扰信号误差解析表达式;在此基础上,进一步推导得到了斜投影输出干信比、单脉冲比误差与目标、干扰极化相位描述子估计误差之间的关系式.理论分析与仿真结果表明,斜投影处理后的雷达导引头测角误差与目标极化相位描述子估计误差无关,与干扰极化相位描述子估计误差有关;干扰极化相位描述子估计误差在-10度到10度范围内时,斜投影仍具有一定的干扰抑制能力,有助于提高导引头的测角精度.     

一种基于极化信息的机载拖曳式诱饵存在性检测与抑制方法研究

该文提出了一种利用极化信息对机载拖曳式诱饵进行检测和抑制的方法。建立了拖曳式诱饵干扰条件下雷达目标的全极化雷达回波模型,分析了转发式诱饵干扰和雷达目标在单脉冲雷达测角系统中不同极化通道响应函数的差异,利用存在和不存在干扰时测得的目标极化散射矩阵散度的差异,提出了一种转发式拖曳诱饵存在性的检测方法,并设计了相应的干扰抑制算法。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。该文的研究工作为有效检测与抑制拖曳式诱饵提供了一条新的途径,对提高雷达末制导系统在干扰条件下的精确打击能力具有重要参考意义。      

一种多基地雷达抗距离欺骗干扰技术

针对距离多假目标欺骗干扰下多基地雷达系统,提出一种基于同源定位检验的抗欺骗干扰技术。首先,各接收站对获取到的目标角度量测进行预处理,划分出同一方位向上目标并进行数据压缩,以此提高同一方向上目标角度量测精度;同时,利用发射站和接收站组成的双基地雷达系统进行目标定位;最后,将各站定位结果进行同源定位检验,并融合检验后结果。仿真结果表明:该方法能有效抑制距离多假目标欺骗干扰,并能对多目标进行精确定位。     

一种空域-极化域联合的雷达欺骗干扰抑制算法

现代电子战中雷达有源欺骗干扰,特别是转发式欺骗干扰,已对雷达构成了严重的威胁。本文针对阵列雷达中有源欺骗干扰抑制问题,研究了一种空域-极化域联合处理的抑制方法。该方法采用矩阵法测量目标和干扰的空域及极化域参数;然后借助子空间投影理论构建滤波算子;进而在由空域和极化域组成的联合域上滤除欺骗干扰并提取目标回波,从而达到干扰抑制的目标。该算法采用信干噪比改善因子来衡量其性能,同时推导了改善因子的理论上限。该算法具有较低的复杂度,大量计算机仿验证其性能。仿真结果表明,算法不仅有良好的欺骗干扰抑制效果,并且在一定程度上也抑制了噪声;当SNR>10dB,参数估计相对误差小于0.1,抑制前后回波相关系数大于90%,干扰和噪声抑制度大于10dB。      

基于航线布站的双基地雷达分布式干扰研究

针对双基地雷达的干扰难点,提出一种基于航线布站的分布式干扰方法。介绍了基于航线布站分布式干扰的基本思想,设计了干扰机的布设及控制方式,给出了分布式干扰条件下,双基地雷达R站目标发现概率的计算方法。仿真结果表明,即使在R站未知情形下,基于航线布站的分布式干扰仍可对双基地雷达形成较好的干扰效果,并在一定程度上解决一般分布式干扰持续干扰能力较弱的问题。     

RGPO 干扰下基于改进的IMM-PDAF 的机动目标跟踪技术

研究了距离波门拖引(RGPO)干扰下杂波环境中机动单目标的跟踪问题,在建立RGPO 干扰条件下雷达量测模型的基础上,提出了一种RGPO 干扰下基于改进的交互多模型-概率数据关联算法(IMM-PDAF)的目标跟踪技术。该技术联合RGPO 鉴别与跟踪一体化。在干扰鉴别上,采用信号似然比预处理、角度研究了距离波门拖引(RGPO)干扰下杂波环境中机动单目标的跟踪问题,在建立RGPO 干扰条件下雷达量测模型的基础上,提出了一种RGPO 干扰下基于改进的交互多模型-概率数据关联算法(IMM-PDAF)的目标跟踪技术。该技术联合RGPO 鉴别与跟踪一体化。在干扰鉴别上,采用信号似然比预处理、角度 检验以及m / n 逻辑检验方法。在跟踪算法方面,采用提出的基于量测功率特征的IMM-PDAF 算法,同时目标状态更新依据是否存在干扰采用不同的方法。若存在RGPO 干扰,则根据RGPO 假目标与真目标量测对的特点,采用提出的距离最近选择、角度数据压缩方法合成新量测对目标状态进行更新,若无RGPO 干扰,则综合功率和位置特征对所有量测进行加权更新目标状态。仿真结果表明,该技术不仅能有效剔除RGPO 干扰对跟踪算法带来的不良影响,而且具有良好的机动目标跟踪性能。 检验以及m / n 逻辑检验方法。在跟踪算法方面,采用提出的基于量测功率特征的IMM-PDAF 算法,同时目标状态更新依据是否存在干扰采用不同的方法。若存在RGPO 干扰,则根据RGPO 假目标与真目标量测对的特点,采用提出的距离最近选择、角度数据压缩方法合成新量测对目标状态进行更新,若无RGPO 干扰,则综合功率和位置特征对所有量测进行加权更新目标状态。仿真结果表明,该技术不仅能有效剔除RGPO 干扰对跟踪算法带来的不良影响,而且具有良好的机动目标跟踪性能。     

非相干干扰下导弹的命中误差

非相干干扰对单脉冲雷达导引头具有很强的干扰效果。介绍非相干干扰的实施方法及分类,建立了单脉冲雷达导引头对同一波束内两目标的测角特性模型,分析了干扰条件下导弹命中误差形成原理。通过计算机仿真研究了雷达分辨目标的原理,给出了闪烁干扰和非闪烁干扰下导弹命中误差的计算方法。计算机仿真结果表明,对于非闪烁干扰,当能量比近似为1时,初始误差等于目标距离的50%;当能量比较大时,初始误差等于0;对于闪烁干扰,初始误差等于0。     

基于极化二元阵雷达的空域虚拟极化滤波算法

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,可有效抑制有源压制干扰,然而,现有极化雷达需要两路发射通道和接收通道,存在系统复杂、实现代价高等诸多困难。该文提出了一种新体制极化雷达模型极化二元阵雷达,该系统仅需一路发射通道和接收通道即可实现极化测量。基于极化二元阵天线的空域极化特性,建立了有源压制干扰、目标回波的接收信号模型,研究了抑制有源压制干扰的空域虚拟极化滤波算法,仿真实验结果表明:对于窄带噪声调频干扰,信干比(SIR)改善因子能达到20 dB以上。     

干扰背景下瞬时极化测量雷达的目标识别预处理技术

该文以瞬时极化测量雷达的攻防对抗为背景,分析了单极化有源干扰机形成的假目标的极化散射特性。分析结果表明,在同样的干扰样式下,干扰机在分时极化测量雷达和瞬时极化测量雷达下生成的假目标具有不同的散射特性。在单极化有源假目标极化散射特性分析基础上,针对对抗条件下极化雷达无法准确测量目标散射矩阵的情况,提出了一种基于不完整极化测量的目标识别预处理方法。该方法能够有效获取目标三个极化散射矩阵序列,它们可以用作目标识别的稳健特征量。