外辐射源雷达扩展相消批处理杂波抑制算法的调制补偿

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,扩展相消批处理算法(ECA-B)是一种有效的杂波抑制算法,但该算法的分块批处理使得相消距离元内的杂波和目标回波受到调制,导致杂波不能被完全相消而且会产生附加的模糊目标。该文分析了ECA-B算法的调制机理并提出了相应的补偿方法,该方法首先通过载波频偏精估计来补偿杂波调制,然后通过合理选择分块数以避免目标调制或通过估计调制距离元处每块信号的零频分量来补偿目标调制。仿真和实测数据处理结果验证了文中调制机理分析的正确性和所提方法的有效性,完善了该算法的性能。     

基于总体最小二乘的外辐射源雷达相消算法

提出一种基于总体最小二乘(TLS)的外辐射源雷达直达波相消算法,该算法首先利用TLS获取直达波的数目和时延,再基于既得的直达波信息构建直达波子空间,最后将回波向该空间投影实现直达波相消。与传统扩展相消算法相比,该算法所构建的直达波子空间阶数低,精确度高,在相关处理时间较短或直达波幅度时变的情况下,仍具有良好的直达波抑制性能。仿真结果证实了算法的有效性。     

DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。     

一种基于数字电视地面广播照射源的外辐射源雷达快速杂波相消算法

为了减小外辐射源雷达系统中常规杂波相消算法的运算量,该文利用数字电视地面广播(DTTB)照射源中的PN序列,提出了一种快速杂波相消算法。该算法基于PN序列良好的自相关特性,并考虑到DTTB信号对载频频偏(CFO)很敏感,提出2-D信道和CFO估计来提高估计精度;然后,利用估计的信道和CFO进行直达波重构和杂波相消,剩余目标回波和噪声。相比于传统的杂波相消算法,该方法运算量比较小,并且所有处理都基于预警天线,不需要参考天线,简化了系统模型。最后仿真实验验证了算法的有效性。     

DTMB外辐射源雷达纠错算法性能评估

低密度奇偶检验(LDPC)码纠错算法是地面数字多媒体广播(DTMB)外辐射源雷达参考信号重构的关键技术之一。LDPC码纠错算法可以改善噪声带来的数据误码,但是计算复杂度高。结合图形处理器(GPU)运算能力强的优点,本文提出了基于硬判决、混合判决、软判决的3类适用于GPU处理的LDPC码纠错并行算法,并对比了3类算法的复杂度、纠错性能以及对雷达信号处理的影响;最后,给出了GPU并行实现方案,对比了算法的实时化效果。仿真与实测结果论证了相较于其他算法,软判决并行算法具有优越的纠错性能和实效性。     

浮空平台外辐射源雷达直达波恢复算法研究

利用调频广播信号的浮空平台外辐射源雷达是一种新体制雷达,面临着同频电台干扰难题,提出了干扰状态下基于盲源分离的直达波恢复方法。利用同频电台方位已知等先验信息,提出了一种基于波束域相关函数差异的判断方法,解决了独立成分分析盲源分离算法的输出信号顺序模糊难题,从而可以保证可靠的参考电台直达波恢复,摒弃干扰电台。计算机仿真表明,所给出算法可以准确有效地确定参考电台信号。     

基于小波域KL变换外辐射源雷达杂波抑制算法

基于小波域KL变换,对外辐射源雷达杂波抑制算法进行了研究.针对雷达记录中,传统KL变换滤波在整个时间轴上不相关,对某时间段部分细节缺乏分析.在记录雷达数据时,以KL变换为基础改善的算法——wavelet域名"KL转换方法"将被提案,改进后的算法完全可以过滤随机噪音和水平波,突出了有效波.通过理论数据及实测数据处理,发现...     

移动平台外辐射源雷达实验研究

利用新近研制的超高频频段多通道外辐射源雷达系统,在国内率先开展基于数字电视信号的移动平台外辐射源雷达实验研究.首先建立了单频网结构下移动平台接收信号模型.接着详细论述了利用扩展相消批处理算法与空时自适应处理联合抑制直达波和地杂波的方法.最后重点介绍了实验开展情况,包括系统配置、典型结果与分析.仿真和实测数据的处理结果证明了模型的正确性和所用方法抑制杂波的优越性,为该探测技术的发展提供了理论和实验基础.     

外辐射源雷达系统中的自适应旁瓣相消及其ADSP-TS101s实现

基于外辐射源的雷达系统中可以使用自适应天线旁瓣相消技术以消除直达波和多径杂波的影响。以外辐射源雷达信号处理系统为基础,首先讨论了自适应天线旁瓣相消的原理,结合实时信号处理机的设计,给出了一种基于ADSPTS101sTigerSHARCDSP平台实现自适应天线旁瓣相消的硬件设计方案和软件实现流程。外场实验数据给出的处理结果说明本文方案是有效的。     

机载外辐射源雷达杂波模型及特性分析

直达波和地(海)杂波是机载外辐射雷达面临的重要问题,针对基于单频网数字广播电视信号的机载外辐射源雷达杂波进行了研究．建立杂波模型,然后重点分析了杂波的空时特性和杂波多普勒距离依赖性．基于中国移动多媒体广播信号生成杂波数据,仿真实验验证了杂波模型的正确性,并根据结果提出了针对杂波特性的杂波抑制方案,为机载外辐射源雷达杂波抑制和目标检测奠定了基础．     

外辐射源雷达多径杂波抑制的快速横向滤波算法

外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,传统的递归最小二乘(Recursive LeastSquare,RLS)算法能有效地抑制多径杂波,相对最小均方(Least Mean Square,LMS)算法而言,该算法收敛速率快,且不随输入相关矩阵特征值的扩散而改变,能获得更好的杂波抑制效果,但该算法复杂度高,不利于实时处理.针对此问题,提出了一种外辐射源雷达多径杂波抑制的快速横向滤波算法,该算法的计算量与LMS相当,同时具有RLS的优越性,对多径杂波抑制的实时处理更具有吸引力.仿真和实测数据处理结果验证了该算法的有效性.     

采样速率偏差对数字电视外辐射源雷达性能影响研究

外辐射源雷达利用非合作照射源信号探测目标,参考信号提纯和监测信号杂波抑制是实现目标信号检测的关键。该文针对数字电视外辐射源雷达接收系统中存在的采样速率偏差问题,首先建立信号模型,从理论上分析了采样速率偏差对参考信号重构性能的影响,然后探讨了采样速率偏差对时域杂波抑制和相关匹配接收的影响。仿真结果说明存在采样速率偏差时,提高接收端采样速率可以降低参考信号的重构误码率;不同的时域杂波抑制算法对采样速率偏差的表现不同;采样速率偏差对时域杂波抑制的影响较大,对相关匹配接收的影响较小。实测数据处理验证了上述结论的正确性,为提高数字电视外辐射源雷达的目标探测性能提供了理论依据。     

WiFi 外辐射源雷达信号模糊函数及副峰抑制分析

WiFi (Wireless Fidelity)信号具有覆盖范围广、带宽大等优点,利用其作为外辐射源进行探测可达到较高的距离与多普勒分辨率。该文分析了典型WiFi 信号的结构,建立了描述信号的数学模型,并针对双基地外辐射源雷达应用,探讨了典型WiFi 信号结构与其模糊函数特性的关系。同时根据模糊函数副峰出现的时频及幅度特征,结合信号构成分析了其产生机理,并提出了一种基于直达波提纯的副峰抑制方法,从而可避免副峰干扰在目标探测中带来的虚警。仿真结果表明了该信号分析与处理方法的有效性。      

基于信道分段平滑的外辐射源雷达非平稳杂波抑制方法

复杂电磁环境下,外辐射源雷达中多径杂波可能具备非平稳的跳变特性。该文针对这种跳变型非平稳杂波,结合辐射源信号的正交频分复用(OFDM)调制特性,提出一种基于信道分段平滑的杂波抑制方法。首先建立了跳变杂波的时域信号模型,然后结合OFDM信号结构将其变换到子载波域,接着在子载波域对各OFDM符号进行信道估计与分段平滑,最后利用该信道平滑值和对应段的参考信号抑制非平稳杂波。仿真和实测数据表明,该文方法能够有效抑制跳变型的非平稳杂波。

     

基于频域分块RDS-LMS算法的机载外辐射源雷达杂波对消

针对机载外辐射源雷达多普勒展宽的杂波对消问题,该文提出频域分块距离-多普勒-空间LMS(RDS-LMS)算法。该算法利用杂波的空时依赖性,沿杂波脊进行对消,避免对杂波多普勒带内目标的对消。通过频域分块处理,减小了迭代次数并可以利用FFT快速实现,降低了算法的计算量。基于实测数据的仿真结果表明：该算法能够有效对消杂波,且对杂波带内的目标影响很小,对径向速度大于10 m/s的目标,信噪比损失在1 dB以内。计算复杂度分析表明：频域分块实现使算法计算量降低了42倍,根据在地基外辐射源雷达中已实时实现的FBLMS算法估算,结合GPU并行处理,该文算法处理1 s数据用时为771 ms,能够满足实时性需求。     

外辐射源雷达与情报雷达的数据融合

通过外辐射源雷达与情报雷达异地配置方式下的组网,利用外辐射源雷达生存能力强、反隐身隐蔽性能好、数据率高、测速精度较高等特征,可进一步提高对目标的定位精度及对隐身目标的探测能力。文中将基于“当前”模型的扩展卡尔曼滤波应用于外辐射源雷达与情报雷达的数据融合,仿真表明利用这两类雷达的互补特性,通过数据融合,滤波后得到的目标的定位精度及速度精度有大幅度提高。     

基于双极化融合的外辐射源雷达实验分析

雷达极化学揭示了电磁波与目标相互作用的变极化效应,充分挖掘和利用目标极化信息,对提高雷达探测性能具有重要意义。文中对在外辐射源雷达(PBR)探测中利用双极化特征提高探测性能进行了研究。首先,对目标和城区杂波的PBR双极化特性分别进行了仿真计算与实测分析,得到了其交叉极化分量与共极化分量之间的大小关系,为PBR中双极化技术应用提供了基础;然后,根据无源相干定位技术推导了PBR 探测公式,揭示了其与目标双站距离、极化散射特性、多普勒频率之间的关系;最后,根据实验结果具体分析了双极化技术对PBR探测性能改善情况。研究表明,由于双极化探测更充分、有效地利用了目标自身极化散射特性,并用交叉极化方式有效抑制了杂波,所以采用双极化融合技术能有效提高PBR 探测性能。     

采用DIRECT算法的外辐射源雷达高效直接定位方法

针对直接定位目标函数为非凸函数,传统凸优化方法难以获得全局最优解,而常用网格遍历搜索方法运算量大的问题,提出采用DIRECT (Dividing rectangles)算法进行高效求解的方法。首先建立外辐射源雷达接收信号模型,在此基础上推导最大似然直接定位目标函数,为解决该目标函数非凸难以快速获得全局最优解的问题,将DIRECT算法用于目标位置的快速估计, 并理论分析其计算复杂度。数值仿真表明新方法计算速度快且定位精度高,相比网格遍历法,计算时间降低2个数量级,相比遗传算法降低1个数量级。      

外辐射源雷达椭圆定位算法仿真及误差分析

外辐射源雷达通过接收目标对外辐射源信号的反射波来检测目标,并完成对目标的定位跟踪.外辐射源雷达的目标到接收站的距离是无法直接测得的,需要通过基于空间几何约束关系解算来获得.椭圆定位算法是一种外辐射源雷达中常用的测距方法,该算法利用距离和-角度信息,实现高精度测距.通过研究目标和收发站之间的空间几何约束关系,根据二维平面...     

外辐射源雷达模糊函数副峰抑制算法研究

外辐射源雷达模糊函数副峰可能会导致检测虚警及弱小目标遮蔽.为抑制模糊函数副峰,提出了一种基于广义旁瓣对消结构的接收机滤波器设计方法,得到了广义旁瓣对消滤波器的闭式解,定量分析了该方法的信噪比损失,指出了副峰高度等因素与信噪比损失的关系.为避开滤波器设计中的高维矩阵求逆运算,提出了快速实现方法.理论分析及基于实测数据的数值计算结果表明,算法能将模糊函数副峰抑制到任意高度,且具有最小的信噪比损失.