一种斜视FMCW SAR的等效正侧视处理方法

本文分析了斜视调频连续波SAR中载机连续运动的影响——产生多普勒频移,以及其对图像聚焦的影响,建立了斜视调频连续波SAR信号模型,在分析了现有频率变标算法在斜视角较大情况下失效根源的基础上,提出了一种斜视数据等效正侧视处理方法,通过对斜视数据的预处理,将斜视数据按正侧视的方法来处理;针对预处理带来的方位聚焦深度的制约,采用方位非线性调频变标处理克服方位聚焦深度的限制.最后通过点目标仿真数据处理验证所提算法的有效性.

非正侧视阵机载雷达杂波抑制算法研究

非正侧视阵机载雷达的空时二维杂波谱随距离的变化而变化,即在距离维是非均匀的,因此不能直接由邻近距离单元估计杂波协方差矩阵。为了解决这种由距离依赖性引起的杂波特别是近程杂波的非均匀问题,该文对多普勒频移算法进行了改进,将经过多普勒频移补偿后的数据转换到阵元-多普勒域,在多普勒域进行空间频率补偿,提高其在主杂波区的性能。改进算法既充分利用了原算法简单,易于实现的特点,又克服了原算法在大偏航角下性能下降的缺陷,仿真结果验证了该算法的有效性。

改进的机载非正侧视阵STAP样本选择策略

机载非正侧视阵的杂波是距离依赖的,使用对称或分段样本选择策略估计的协方差矩阵误差较大,为此提出了一种分段非对称的样本选择策略。针对非正侧视阵距离模糊杂波的分布特性,把数据按距离依赖的程度分段,在距离依赖严重的分段内进行非对称样本选择,在距离依赖较弱的分段,仅计算一次权值。该样本选择策略的在性能和计算量两方面都有所改善。仿真结果证明了该方法的有效性。

机载非正侧视阵知识辅助STAP方法

机载非正侧视阵的近程杂波具有严重的距离依赖性,在距离模糊条件下,现有的空时自适应处理(Space-Time Adap-tive Processing,STAP)算法难以对其进行有效抑制,为此提出了知识辅助的STAP处理方法。通过使用新的样本选择策略,以及改进的针对近程杂波的知识辅助协方差矩阵模型,该方法在处理非正侧视阵近程杂波时的性能接近最优,远高于一般的基于样本估计协方差矩阵的方法,并克服了缺少训练样本的问题。仿真结果证明了该方法的有效性。

一种机载非正侧视阵雷达近程杂波对消方法

机载预警雷达发射中高脉冲重复频率信号时,会导致接收杂波存在距离模糊现象。对于机载非正侧视阵雷达(non-side looking airborne radar,non-SLAR),其近程回波具有强烈的距离依赖性,导致通过统计方法估计的杂波协方差矩阵不准确,使得空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)的杂波抑制性能急剧下降。接收天线为均匀线阵条件下,由于阵列没有俯仰维自由度,无法直接对近程杂波进行抑制。针对这种情况,提出了一种近程杂波对消方法,该方法首先估计出近程模糊距离门对应的俯仰角,然后利用空时二维杂波谱的先验信息对近程的杂波进行估计,最后对原始的接收数据进行近程杂波对消。该方法能够对近程杂波进行有效抑制,获得的杂波抑制性能高于直接处理法。仿真实验结果验证了该方法的有效性。

非正侧视机载雷达一种改进的多普勒频移算法

非正侧机载雷达的杂波分布随距离变化而变化,各距离单元的杂波分布不再满足独立同分布条件,导致统计型STAP处理器性能下降。多普勒频移(Doppler Warping,DW)算法沿主波束方向对杂波非均匀进行了补偿,但在其余方向上杂波非均匀依然存在,因而性能较差。提出了一种改进的非正侧视机载雷达杂波抑制算法——修正的多普勒频移法(Modified Doppler Warping,MDW),先通过多普勒频移法使各距离单元的杂波谱在主波束方向重合,再沿多个多普勒通道使参考单元和检测单元的杂波谱保持一致,进一步消除非正侧视机载雷达的杂波非均匀程度。仿真结果表明,与原有方法相比,该方法的杂波抑制性能有明显提高,且运算量增加不多,是一种具有工程应用价值的方法。

改善正侧视机载PD雷达检测低径向速度目标性能研究

对低径向速度目标的检测能力是衡量机载脉冲多普勒雷达性能的一项重要指标。文章在分析正侧视机载脉冲多普勒雷达杂波特点的基础上,提出了一种改进的脉冲多普勒处理方法,用于改善对低径向速度目标的检测。通过对实测数据的处理,结果表明该方法取得了较好的效果。

非正侧视阵近程杂波抑制鲁棒俯仰滤波算法

现有的非正侧视阵近程杂波抑制俯仰滤波算法存在对地形起伏敏感及对高度线附近杂波抑制不完全等缺点,为此文中提出了一种鲁棒的俯仰滤波近程杂波抑制算法。该算法通过在近程杂波俯仰支撑区域设置多个零点,形成宽的凹口,克服了分别在各个距离门设置单个零点鲁棒性不强的缺点,而且由于对所有距离门只生成一个权,运算量大为降低。仿真结果证明了该算法的有效性。

非正侧视机载雷达一种改进的多普勒频移算法

非正侧视条件下,机载相控阵雷达的杂波随距离变化而不断改变,各距离单元的回波不再是独立同分布(ⅡD)的数据,由于没有足够多的均匀样本来估计协方差矩阵,使得STAP算法的性能急剧下降。研究非正侧视阵列机载雷达的杂波抑制问题,提出一种改进的多普勒补偿方法以改善非正侧视阵列杂波的非均匀程度。该方法先采用DW处理,使得各距离的杂波谱在主波束方向重合,然后在各多普勒通道内使得待补偿单元的空间角频率与待检测单元的空间角频率相同,从而提高杂波的相似程度。仿真结果表明,所提出的方法杂波抑制性能明显好于DW法和ADC法,但运算量与原有算法大体相当,具有工程应用价值。

机载非正侧视阵雷达杂波分布特性研究

通过对机载非正侧视阵杂波建模,分析了天线阵面与载机飞行方向夹角、杂波脊的斜率、俯仰角等对机载雷达实际应用下非正侧视的杂波分布特性的影响,在此基础上对机载雷达杂波分布和杂波特征值的影响进行了仿真,具有一定的通用性和实用价值。为深入实现机载空时自适应处理技术提供了一定的基础。

一种稳健的机载非正侧视阵雷达杂波抑制方法

非正侧视阵列构型会导致机载雷达回波数据非均匀,从而严重削弱传统空时自适应处理算法的杂波抑制性能。针对此问题,该文提出一种对阵元误差稳健的非均匀杂波抑制方法。该方法首先根据雷达系统参数等先验信息构造杂波表示基;然后在考虑阵元误差下对待检测单元数据进行迭代的最小二乘拟合,文中推导出了该问题的闭式解;最后对拟合后的剩余数据进行脉冲多普勒处理以及恒虚警检测。该方法不需要训练样本,且能够在没有俯仰自由度的情况下对机载非正侧视阵雷达的非均匀杂波进行有效抑制。仿真结果验证了该方法的有效性。

基于改进OMP的非正侧视MIMO-STAP 算法

针对机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)技术在非正侧视条件下杂波抑制性能严重下降的问题,提出改进的正交匹配追踪算法(OMP)用于杂波谱的稀疏恢复。该算法首先确定非正侧视条件下的杂波脊线;然后在OMP算法的基础上增加了一条原子挑选依据,即原子对应点与杂波脊线的距离大小;不断挑选原子进入支撑集,直到残差小于门限值。仿真实验表明,使用OMP改进算法恢复出的杂波谱精度较高,得到的空时二维滤波器杂波抑制性能良好。

基于迭代自适应方法的非正侧视阵角多普勒补偿方法及改进方法

针对非正侧视阵训练样本非均匀导致自适应处理性能下降这一问题,提出了基于迭代自适应方法的角度多普勒补偿法及改进方法。通过迭代自适应方法找到各距离门的主杂波所处的空域和多普勒域的中心位置,之后对待检测单元的训练样本数据进行角度多普勒补偿。由于全空时域的功率谱估计搜索速度慢,搜索精度低,为此提出了局部搜索的快速迭代自适应功率估计算法和网格重构的迭代自适应功率估计算法。通过仿真实验及分析证明了所提方法的有效性,同时随着谱估计方法的改进,该方法的性能也会得到提升。

非正侧视阵列机载STAP雷达目标探测性能研究

研究了非正侧视阵列机载空时自适应处理(STAP)雷达的目标探测性能,分析了非正侧视阵列机载STAP雷达的杂波分布,仿真研究了不同侧视角、不同目标回波功率和不同目标速度下的STAP处理性能,对于STAP的工程应用具有一定的指导意义。

同步运动双基正侧视合成孔径雷达的角分辨力

基于对目标分辨力和目标识别的要求，高分辨力的微波全息成像手段越来越受到重视。现代战争电子对抗的要求又使双基地雷达具有更好的发展前景。因此，采用双基地合成孔径雷达较好地满足了上述需求。成为现代雷达技术的重要研究领域。该形式的雷达角分辨力是衡量其性能的一个重要指标，本文推导了常见的同步运动的双基正侧视合成孔径雷达的角分辨力公式，给出了一些比较性结论。

非正侧视阵列机载雷达多空间角补偿算法

非正侧阵列机载雷达的杂波分布随距离变化而变化,各距离单元的杂波分布不再满足独立同分布条件,造成统计型空时自适应处理(STAP)处理器性能下降。本文提出了一种多空间角补偿(MSAC)的非正侧视机载雷达杂波抑制方法,该方法先通过角度-多普勒补偿(ADC)预处理以消除在谱中心处的杂波非均匀,然后采用MSAC法在多个多普勒方向使参考单元和待检测单元的杂波谱保持一致,从而进一步消除在其余方位的杂波非均匀。仿真结果表明了该方法的性能明显优于ADC法,且运算量增加不多。

基于相似性度量的非正侧阵杂波谱补偿方法

在非正侧阵雷达中的杂波谱随距离发生变化,造成杂波统计特性估计不准确,空时二维自适应处理中滤波器的杂波凹口变宽。为了克服这个难题,根据杂波模型提出了一种基于相似性度量的谱补偿方法。该方法首先将待检单元的导向矢量与相邻单元的导向矢量进行内积,作为谱结构相似性的度量,然后依此度量值,对接收数据的杂波协方差矩阵进行加权处理,最后用传统的空时自适应算法进行杂波抑制。仿真证明了该方法可以有效地消除杂波谱的非平稳性,提高雷达抑制杂波的性能。

分布式卫星SAR的波束形成和多视处理成像

针对分布式卫星SAR的正侧视工作模式,该文建立了雷达信号的回波模型,提出了分布式卫星SAR中单个星载SAR的成像算法和利用波束形成和多视处理合成分布式卫星SAR图像的算法。理论分析和仿真结果表明:该算法能在不改变图像分辨力的情况下提高图像的信噪比和抑制相干斑,改善图像质量。

一种新的斜视波束指向SAR信号处理方法

针对斜视波束指向合成孔径雷达(BS-SAR)信号时,存在距离向与方位向的强耦合性及方位频谱的模糊问题,提出了一种基于方位重采样的信号频谱处理方法.线性距离走动校正后对信号频谱进行方位向重新采样,将其完全等效为正侧视合成孔径雷达信号的频谱.针对斜视BS-SAR,将方位重采样与谱分析技术相结合,得到无模糊及方位空变的二维频谱;再采用传统的正侧视BS-SAR算法,实现对场景的聚焦.仿真实验表明,文中方法可以有效应用于斜视BS-SAR的数据处理中.

分布式卫星SAR的慢速目标检测与成像

基于分布式卫星SAR的正侧视工作模式,该文建立了分布式卫星SAR的回波模型,提出了通过杂波抑制进行慢速目标检测和成像的算法。理论分析和仿真结果表明;该方法能有效地抑制杂波,提高运动目标的动态检测范围。