机载雷达级联降维空时自适应杂波抑制方法

提出一种机载雷达杂波抑制的级联降维空时自适应算法,即,先对全空时两维接收数据进行预滤波处理,将杂波局域化,降低杂波自由度;然后对预处理输出的信号的相关矩阵进行子阵划分,求解低维权向量,进一步降低运算量和采样要求。理论分析和实验仿真结果表明,所提算法具有良好的收敛性能和杂波抑制能力,并且对于阵元随机幅相误差和杂波起伏具有很好的容差能力。基于实测数据的实验验证了算法的有效性和稳健性。     

Pulse-order recursive method for inverse covariance matrix computation applied to space-time adaptive processing

The conventional space-time adaptive processing(STAP) method such as the typical sample matrix inversion(SMI)-based STAP method is difficult to implement for a practical system because intense computational complexity arises in calculating the inversion of a space-time covariance matrix directly.According to the block Hermitian matrix property of space-time covariance matrix,a new pulse-order recursive method is proposed in this paper to calculate the inverse covariance matrix for the STAP adaptive weight,which can reduce the computational complexity significantly.The proposed method requires initially calculating the inverse covariance matrix of the first pulse-order recursively based on the block Hermitian matrix property.In the following,the inversion of space-time covariance matrix is obtained recursively based on the previous pulse-order inverse covariance matrix.Next,the STAP adaptive weight is calculated based on the inversion space-time covariance matrix previously obtained.Compared with the conventional SMI-based STAP algorithms,the computational complexity of the proposed method is reduced to more than 50% for the same clutter suppression performance.This method can be applied to practical systems benefiting from small computational complexity and stable clutter suppression performance.     

双基机载正侧视雷达杂波谱距离依赖性分析与补偿

针对垂直和水平基线的双基机载正侧视雷达杂波谱的距离依赖性进行了理论分析和仿真,给出了杂波多普勒频率随距离变化的解析公式,并根据该公式采用谱搬移方法对水平基线的杂波谱进行了补偿.理论分析和仿真表明:在垂直基线的双基系统中,同一距离单元的杂波多普勒频率和空间角频率存在线性关系,杂波谱在主瓣内有较好的重合;水平基线正侧视雷达的杂波谱在主瓣内较宽.同时仿真还证明,采用谱搬移方法可以有效减轻双基杂波谱随距离变化对空时二维自适应处理性能的影响.     

一种频域脉冲最小均方误差杂波对消算法

针对“低慢小”探测雷达杂波多普勒主瓣淹没慢速弱目标问题,该文提出了频域脉冲LMS（FPLMS）算法来对消杂波。该算法利用杂波分量在脉间的平稳性,自适应地估计各距离单元杂波的复幅度来重构杂波,实现杂波对消。仿真结果表明：FPLMS算法能够有效对消杂波,消除杂波主瓣对目标检测的影响;且具有很窄的滤波器凹口,约为MTI滤波器的1/3,对速度大于1个速度分辨单元的目标几乎无信噪比损失,适用于“低慢小”探测雷达的杂波对消。     

基于时频域深度网络的海面小目标特征检测

为了提升海杂波背景下小目标探测性能,本文提出一种基于时频域深度网络的特征检测方法。首先,将观测向量转换为归一化时频图（Normalized Time-Frequency Graph, NTFG）,实现海杂波抑制。在时频域,建立海杂波、含正多普勒偏移目标回波、含负多普勒偏移目标回波的三分类问题,精细化目标落在主杂波带内外的不同特性。其次,引入Inception-ResNet V2深度网络作为特征提取器,自主学习不同类别在NTFG上的深层差异性,并将差异性浓缩为一个2D特征向量。然后,在2D特征空间中,设计具有引导的三次样条曲线,获得虚警可控的判决区域,实现异常检测。最后,IPIX实测数据验证了所提算法的性能优势,能深入挖掘时频域的特性。     

相关Weibull分布雷达气象杂波模拟

杂波在雷达环境模拟中具有非常重要的地位,介绍了一种基于Weibull分布的雷达气象杂波模型,并进行了计算机仿真。文中给出了方法的思路及实现步骤,介绍了改进的零记忆非线性变换ZMNL法产生相关随机序列的方法,产生了具有高斯谱的相关Weibull分布杂波。仿真结果证明了该方法的准确、可行性,并且仿真得到的杂波序列可直接应用到雷达环境特性的研究中。     

基于多结构形态学的港口船舶检测方法

针对港口监控摄像机与船舶目标距离远,船舶目标成像小,海面噪声干扰大等特点,采用一种基于多结构元素形态学滤波的背景抑制算法.根据船舶的几何特征,采用多组结构元素的加权形态学滤波,将船舶目标与海面背景分离,然后利用基于邻域的自适应快速中值滤波滤除脉冲噪声,最后根据海面杂波在帧间运动不连续且面积较小等特点,利用连通域计算建立船舶的形态特征模型,来排除海面杂波对船舶检测的干扰.实验结果证明,该检测方法在实际港口获取的视频中,可以有效的抑制背景噪声和海面杂波,快速的检测出船舶目标.     

利用QAR和DEM的机载气象雷达地杂波仿真方法

地杂波是降低机载气象雷达性能的一个关键因素。利用数字高程模型（Digital elevation model,DEM）精确计算不同地形的电磁散射时,本文提出了将经纬度变化量转换成距离变化量的方法,简化计算,并修正了俯角和擦地角计算。然后根据气象雷达方程建模地杂波,按照WXR-2100的实际参数设置雷达参数,结合快速存取记录器（Quick access recorder,QAR）反演的航班飞行参数,分别高保真地仿真了起飞和巡航两个阶段机载气象雷达不同工作模式下的杂波图,反映了实际的运行情况,最后建立了杂波图数据库。     

一种数字阵列天气雷达信号处理系统设计

为了获得气象目标信息参数、为分析湍流等天气过程演变提供更精细的信息、为高质量气象分析提供更好的手段,结合研制的某X波段数字阵列天气雷达,对数字波束形成（DBF）技术、杂波抑制和频域解模糊等问题进行了分析和仿真;探讨了DBF技术在天气雷达中的应用优势,对因波束电扫描使波位变化导致回波信号跳跃而限制IIR滤波器和脉冲对处理（PPP）应用的问题,提出采用频域插补技术来实现地物杂波抑制和保证气象目标券数估计的盾量．最后．给出了天气雷达信号处理系统工程设计方案．     

OSCA-CFAR在K分布杂波背景下的性能分析

本文证明了形状因子已知条件下有序统计平均（OSCA）恒虚警检测器在K分布杂波背景下具有恒虚警性能，分析了均匀K分布杂波背景和多目标情况下该检测器的性能，并与OS和OSGO-CFAR进行了比较，仿真结果表明OSCA在两种环境下均具有最好的检测性能。