机载MIMO雷达地杂波功率谱仿真分析

首先介绍多输入多输出体制雷达的地杂波模型,采用映像法将地面划分为杂波散射单元并计算各单元的回波信号,后将各单元回波信号采用矢量相加求得相干视频信号;然后给出了机载多输入多输出雷达地杂波回波信号分别经过波束合成和匹配滤波合成后杂波功率谱的峰值,并分析其经不同处理而获得不同增益值的原因.同时,对多天线接收和存在干扰条件下的地杂波功率谱进行了仿真,仿真结果表明计算的正确性.     

极化空时联合处理应用于相控阵雷达分析

通过理论分析和仿真实验,分析了非高斯杂波环境下相控阵雷达采用极化空时联合广义似然比检测(PST-GLR)算法和局域化的极化空时联合广义似然比检测(PSTL-GLR)算法的目标探测能力。结果表明,PST-GLR算法具有较强的抗非高斯杂波的能力,但它在目标探测过程中需要大量的回波数据估计杂波和噪声的协方差矩阵。尽管PSTL-GLR算法在目标探测过程中所需的回波数据量较小,但其探测能力在非高斯杂波环境下却严重下降,失去了有效性。     

和差波束频域自适应DPCA技术研究

针对时域Σ△-ADPCA杂波抑制能力不足的缺陷,研究了频域∑△-ADPCA算法,并给出了一种快速收敛的自适应增益系数计算方法.频域∑△-ADPCA的优点是通过多普勒波束锐化,在各子波束内分别计算最佳增益系数,从而精确地补偿载机运动和系统误差,提高杂波对消性能.仿真实验结果充分验证了频域Σ△-ADPCA的正确性和有效性.     

超宽带穿墙雷达对人体动目标探测的实验研究

分析超宽带穿墙雷达动目标检测原理,提出一种新的自适应背景相消方法用于抑制强杂波干扰.介绍了超宽带穿墙雷达实验系统,利用该系统对非金属墙壁后人体动目标进行探测实验,并分别针对处于不同运动状态目标的实验数据进行分析.实验结果表明,超宽带穿墙雷达对非金属墙体具有较强的穿透性,对墙后处于径向运动、原地静止、原地体动及切向运动等运动状态的人体目标均具有较好的探测能力,提出的动目标检测算法能够适应复杂环境的应用.     

面向低慢小目标探测的稳健发射波束控制技术

针对低空、慢速小目标探测易被地面动目标或强地物杂波影响的问题,提出一种抑制近地侧杂波对低慢小目标检测影响的稳健发射波束控制算法。通过约束发射波束对地侧副瓣电平,可以减少对地侧区域的动目标或强地物杂波的回波。算法以波束稳健性为目标函数,以峰均比约束优化发射能量利用率,将该优化问题转换为二阶锥优化(Second-Order Cone Programming, SOCP)问题,并求解该优化问题。仿真结果表明,该算法能够在保持发射效率的同时有效减少近地侧副瓣发射功率,同时提高发射波束的稳健性。     

线性预测盲源提取算法应用于阵列雷达的分析

通过深入分析阵列雷达的杂波/干扰抑制问题,提出应用基于线性预测的有噪盲源提取算法来提取阵列雷达的回波信号,实现杂波/干扰的同时抑制,最终提高阵列雷达的目标探测能力。在建立逼真的阵列雷达接收信号模型的基础上,通过仿真分析了该算法提取阵列雷达回波的能力和改善阵列雷达的目标探测能力。结果表明,该算法提取雷达回波信号的效果理想,平均相关系数大于0.93;当运动目标的归一化多谱勒频率大于±0.1Hz时,阵列雷达的检测概率接近1,验证了该算法的可行性和有效性。     

宽带雷达中消除“盲速”的动显方法研究

动目标显示雷达中通常存在多普勒频率所引起的“盲速”现象,常采用参差脉冲重复频率的方法来克服这种不利影响。在宽带雷达中,也可采用一种通过雷达回波信号的瞬时位移来检测运动目标的非相干动目标显示方法,在完全克服“盲速”影响并简化系统设计的同时,亦能够实现对包括低速目标在内的不同速度目标的有效检测。该文分别对这两种杂波抑制方法进行了研究,最后得出了宽带高分辨雷达进行杂波抑制的有效实现方法。     

当前统计概率数据关联算法

目标跟踪领域的一个研究重点是如何解决在密集杂波环境下机动目标的跟踪问题。机动目标跟踪的关键是解决目标模型的不确定性,而密集杂波环境则使这个问题变得更加复杂。针对这一问题,提出一种当前模型概率数据互联算法。该算法将当前模型算法与概率数据互联相结合,在使用概率数据互联算法的同时,利用当前模型算法对目标出现的机动进行自适应滤波。最后,给出了算法的仿真分析,仿真结果说明该方法能够有效地跟踪杂波环境中的机动目标。     

单脉冲雷达系统通道一致性校正方法研究

在振幅和差单脉冲体制对目标进行角度测量的条件下,讨论了采用宽带信号的和差波束接收通道的幅相特性不一致。当幅度误差<14 dB、相位误差<0.27 rad的通道误差模型时,针对宽带信号提出了一种对和差通道幅相进行校正的算法。通过计算机仿真表明,校正后的测角精度有明显提高,满足了系统设计的要求。     

临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

高斯混合分布杂波下ARM的Wald检测方法

提出一种在高斯混合分布杂波下检测反辐射导弹(ARM)的Wald检测方法.针对基于期望最大化(EM)算法估计杂波参数时,由于初始化不当使迭代运算落入初值陷阱、导致估计错误的问题,提出基于矩-EM算法估计杂波参数的方法,导出了高斯混合分布杂波下ARM目标的Wald检测统计量.不同参数条件下的仿真表明,矩-EM算法能够更准确地估计杂波参数;基于高斯混合分布杂波假设的Wald检测性能明显优于基于高斯分布杂波假设的Wald检测性能.     

海杂波背景下的双参数单元平均恒虚警检测器

介绍了海杂波的幅度分布模型,指出了对于同一门限系数"尖锐"海杂波背景下的虚警率要明显高于噪声背景下的虚警率,提出了双参数单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器的结构框图,仿真分析了其检测性能.最后分别利用双参数CA-CFAR检测器和常规CA-CFAR检测方法对实测数据进行处理和比较,指出在虚警率一定的前提下前者相对于后两者在空间上可以自适应地改变门限系数以有效地抑制海杂波引起的高虚警.     

分布式SAR系统中运动目标检测定位技术

建立了分布式卫星SAR系统动目标检测定位和测速模型,提出了一种基于改进的ESPRIT算法的多通道动目标检测定位和测速方法。该方法用DPCA技术检测动目标,再利用改进的ESPRIT算法确定动目标数并定位,提取运动参数。理论和仿真结果表明该方法能正确检测动目标并确定运动参数,与传统FFT方法比较,尤其对于成像后在一个方位分辨单元内的多个动目标情况,该方法具有明显优越性。     

机载前向阵雷达近程杂波频移补偿

基于机载前向阵雷达在近距离地面目标检测时,杂波在距离上将呈现严重的非平稳性,提出了一种向量相似度准则,从杂波样本数据中计算补偿量的多普勒频移补偿方法。利用该方法对不同距离的杂波数据进行相应的频移变换预处理后,能有效改善近程地杂波的非平稳性。该算法在脉冲域和多普勒域中等效,适合并行运算,具有实现简单的优点。仿真结果表明经此方法预处理后的空时自适应滤波,能显著提高系统的性能改善因子。     

反向预测加权邻域数据关联算法

标准最近邻域数据关联算法在杂波环境下可能出现误跟踪和丢失目标的现象。综合考虑相关波门内所有候选回波,提出了反向预测加权邻域数据关联算法。通过计算候选回波反向预测新息范数,归一化后作为各候选回波的加权系数,然后将候选回波加权和作为等效回波,并对目标的状态进行更新。该算法有效降低了最近邻域算法中误关联对跟踪效果的影响。仿真结果表明,该算法在保持较少计算量的同时,可有效避免误跟踪和丢失目标。     

一维运动目标的特征估计

为了提取具有强平稳杂波背景和空间距离很近的散射体环境下运动目标的高距离分辨率特征,文中首先建立了强平稳杂波环境下运动目标的数学模型,采用基于松弛算法的非线性最小二乘算法估计了目标特征与杂波;然后对该算法进行了仿真实验,用最小均方误差与克莱美-罗界进行比较验证了该算法的优越性。数字举例证明了该算法在强平稳杂波环境下,对运动目标具有高分辨率和较好的估计性能。     

高速运动平台MIMO雷达“三跨”补偿研究

针对高速运动平台MIMO雷达地面动目标"三跨"运动及补偿的问题,建立空间模型,导出了回波时延和发射方向图随时间及周期变化的公式。分析了回波的特性,给出"三跨"走动的表达式,提出了用预补偿校正目标跨距离单元走动和跨波束走动,并结合分数阶傅里叶变换(FrFT)补偿目标跨多普勒单元走动的方法。该方法可以实现对目标"三跨"运动的同时补偿,且由于预补偿是对发射信号进行处理,其计算量远低于现有的补偿算法。最后用MIMO雷达稀布阵的思想,采用"稀疏发射紧凑接收"的方式进行跨波束走动及补偿的仿真,仿真结果证明了预补偿与FrFT相结合的补偿方法对于"三跨"走动补偿的有效性。     

中频地杂波模拟器

雷达中频地杂波模拟器是雷达系统测试、性能鉴定、特别是动目标显示、改善因子内场测试和主杂波跟踪系统性能内场测试必不可少的重要设备。该设备经双通道产生两独立高斯过程并经正交处理实现了从幅度相位两方面较真实地模     

浅地层探地雷达回波倒相的自适应处理

针对浅地层探地雷达目标回波相位倒置造成的垂直距离判别不准的问题,提出了一种探地雷达对目标回波相位倒置的自动识别、纠正并统一成像的方法。讨论了均匀平面波对理想导体和理想介质平面垂直入射情况下,反射平面对反射波相位的影响。介绍了探地雷达信号处理的算法,对实测的成像数据进行处理,证明了该算法的有效性,提高了浅地层探地雷达在存在相位倒置情况下的检测能力。     

LFMCW雷达的距离/多普勒处理

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。