基于去斜滤波与稀疏恢复的探干一体化系统直达波抑制技术

探测干扰一体化系统通过波形一体化设计,利用无典型雷达信号特征的干扰信号进行探测,共享波形、频率、时间、孔径等资源,极大提升了系统资源的综合利用率。然而,为实现有效干扰,探测干扰一体化波形在频段上会与对方雷达信号有所重叠,一体化设备探测回波会受到由对方雷达发射信号带来的强直达波影响,造成探测性能的严重恶化。本文考虑探干一体化系统与线性调频雷达对抗的场景,提出了两种直达波抑制算法(去斜频域滤波与稀疏恢复)。在第一种算法中,通过分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)估计对方线性调频直达波调频斜率,构造回波去斜函数,将直达波分量变换为点频信号后通过频率滤波进行滤除。在第二种算法中,以去斜滤波方法作为预处理步骤,针对直达波功率强时去斜滤波带来的回波能量损失问题,利用稀疏恢复的方法恢复损失信号,进一步提升了探干一体化系统的探测能力。通过仿真和实测结果验证了算法可行性。

基于子空间投影的双基地地波超视距雷达直达波抑制方法

双基地地波超视距雷达采用岸基阵列发射正交频率编码信号,舰载单根全向天线接收回波信号。由于发射站全方位辐射能量以及接收平台运动,不能直接采用已有的如发射置零、旁瓣对消等技术来抑制直达波。该文结合该雷达特点以及自适应置零技术,提出基于子空间投影的直达波抑制方法并对其性能进行分析。该方法利用接收端等效信号构造直达波子空间的正交投影矩阵,对接收信号进行投影,从而抑制直达波干扰。仿真和实测数据结果表明,该方法能对直达波干扰进行有效抑制。

基于零陷展宽的双基地声纳直达波抑制算法

双基地声纳系统中存在目标信号与直达波干扰混叠且两者高相关的情况,常规的自适应抵消法因此失效。在双基地声纳系统配置已知的前提下,提出一种基于零陷展宽技术的多约束最小方差直达波抑制算法。该方法通过施加线性约束对特定方向的干扰进行抑制,并针对直达波干扰方位存在扰动时,多约束最小方差算法性能急剧下降的现象运用零陷展宽的方法对算法加以改进。基于零陷展宽的多约束最小方差算法直观、快捷。仿真及实验数据处理的结果表明,在直达波干扰方位大致可知的情况下,该算法能够对直达波进行有效抑制,且对直达波的方位估计误差具有稳健性。

无源双基地雷达系统直达波抑制算法

无源双基地雷达系统目标时延和多普勒频移估计,一般采用直达波通道信号与目标回波通道信号作互模糊函数处理,通过搜索互模糊函数的峰值来检测目标。虽然直达波干扰信号的互模糊函数峰值出现在零时延和零多普勒频移处,但其能量远大于目标回波信号,导致信号检测噪声门限增高,旁瓣电平增大,从而淹没目标信号。利用矢量空间的最小二乘算法抑制目标通道中的直达波信号,针对计算速度问题,提出了改进算法。仿真结果表明,该算法能够明显抑制直达波信号,同时该算法也可以完成弱目标的检测,因而具有重要的应用意义。

基于主分量反转-递归最小二乘的双基地直达波抑制算法(英文)

由于目标回波信号与主动声纳直达波干扰能量比值小,且目标回波信号与直达波干扰相关性强,因此双基地声纳目标回波的检测受直达波影响严重.为了克服双基地声纳系统中主动声纳直达波干扰,达到检测弱目标回波信号的目的,本文提出了一种时域分块自适应主动声纳直达波干扰抑制方法,该方法利用主动声纳直达波干扰能量远大于目标回波信号的特点,将主分量反转算法(PCI)与最小二乘算法(RLS)相结合.该方法首先对接收信号分块构造前向矩阵,然后利用主动声纳发射信号形式与参数已知的条件,通过主分量反转算法对构造的各前向分块矩阵中的直达波干扰分量进行提取,最后将提取得到的直达波干扰作为参考信号输入到递归最小二乘算法的自适应滤波器以剔除直达波.其中,主分量反转算法可以通过对构造的前向矩阵进行奇异值分解(SVD)实现,递归最小二乘算法收敛速度快,能够动态的跟踪直达波干扰信号的局部畸变.文中还对构造的前向矩阵的秩与主动声纳发射信号形式与参数的关系进行了分析.最后,进行了计算机仿真和湖试实验对本文方法进行验证.计算机仿真和湖试实验结果表明,本文方法能够较好的跟踪直达波信号的局部畸变,有效地抑制直达波干扰,降低直达波干扰对目标回波信号主动检测的影响.

基于非合作照射源的无源雷达直达波抑制技术

利用非合作照射源对目标探测的雷达具有良好的“四抗”性能,是目前电子对抗研究的一个热点。文中首先介绍了该体制雷达对目标进行有效探测的技术瓶颈———直达波干扰抑制;然后提出了相应的一系列解决方案;最后给出了以调频广播信号为非合作照射源的一个实验系统,并利用该实验系统采集的数据进行仿真,仿真结果验证了上述方法的有效性。

圆阵双基地声纳直达波抑制技术研究

以圆阵为双基地声纳接收阵列流形,提出了一种新的基于多重信号分类(MUSIC)技术的波束形成及零点抑制算法。在理论分析了第一类零点约束条件的基础上,提出了第二类零点(高阶零点)约束条件。给出两类零点约束条件干扰抑制能力的比较。仿真结果表明,该算法可有效接收目标回波信号且屏蔽直达波强干扰。讨论干扰达波方向(DOA)与阵元数对算法直达波抑制能力的影响,以及多源干扰条件下算法的干扰抑制能力。

双基地声纳矢量传感器直达波抑制技术

针对双基地声纳系统应用中存在直达声波干扰的问题,提出了矢量双基地声纳的概念。将矢量传感器的自然指向性以及指向性锐化思想引入双基地声纳系统。以单矢量传感器作为双基地声纳接收基地,利用电子波束旋转扫描技术,将指向性零点对准发射基地,完成了声源强干扰屏蔽下的目标探测。水池试验与湖上试验结果表明,单矢量传感器配合自体姿态信息,可完成对强声源干扰的抑制。此研究工作为矢量双基地声纳系统设计奠定了理论与试验基础。

天地波雷达回波的直达波抑制

高频天地波雷达是一种天发地收的新体制雷达,其信号传播信道主要包括电离层反射传播信道和海面绕射传播信道。电离层反射造成信号相位污染以及多径效应,接收机所接收到的天波直达波会发生频移和展宽,其强度一般远高于海洋回波,受污染后的直达波将会覆盖部分回波信息,影响海洋回波/海面目标的提取。本文根据天地波雷达直达波特性,提出了基于距离域自适应滤波抑制天地波雷达中的直达波强干扰的方法。该方法选择只含有直达波或直达波旁瓣信号的邻近距离元,作为自适应对消器的输入信号,实现天地波雷达回波信号中直达波及其旁瓣信号的抑制。实测结果表明,该方法能够很好的对直达波进行抑制,有利于海洋回波/海面目标信息的提取。

基于动态阈值匹配追踪的主动声呐直达波抑制方法

双基地声呐中的直达波干扰可以通过重构抵消的方式进行抑制。这种方法需要对直达波信道进行估计,传统的正交匹配追踪算法的收敛速度慢,分步正交匹配追踪等算法在提高收敛速度时牺牲了信道估计精度,导致回波检测能力下降。该文提出一种动态阈值匹配追踪算法估计直达波的信道响应,在提高收敛速度的同时兼顾了信道估计精度。在仿真环境中,达到同样的直达波抑制效果,所提算法与传统正交匹配追踪算法相比,收敛速度显著提升,检测输出的回波强度比分步正交匹配追踪算法高4 dB;海试数据处理结果中,所提方法迭代收敛速度较正交匹配追踪算法提升4倍;输出的回波强度比分步正交匹配追踪算法高2 dB。

收发分置相控阵雷达直达波抑制技术

分析了收发分置数字阵列相控阵雷达中直达波问题,研究了收发分置数字阵列相控阵雷达中直达波抑制方法,根据收发分置数字阵列相控阵雷达的工作方式、信号处理流程等特点以及雷达的实际应用,可采用收发隔离、数字波束形成零点抑制、异频滤波、自适应对消及脉冲压缩增益6个环节进行直达波抑制,理论分析和仿真结果表明所给出的直达波抑制方法能有效解决收发分置数字阵列相控阵雷达直达波干扰问题。

岸-舰双基地波超视距雷达直达波抑制方法及性能分析

岸-舰双基地波超视距雷达采用岸基阵列发射、舰载单根全向天线接收,且各发射阵元所用载频不同.本文首先分析了该雷达直达波特性,分析表明直达波可看成来自特定距离、特定方位的干扰,具有特定的多普勒频率,据此提出时域、距离-方位域以及多普勒域直达波抑制方法.从运算量、处理增益、输出信干噪比等方面对三种方法的性能进行了分析,计算机仿真以及实测数据结果表明直达波抑制方法的有效性.

基于相位校正的零点约束直达波抑制方法

在收发分置的系统中,直达波干扰抑制一直是系统的关键技术之一。强直达波干扰本质上是一种典型的强相干干扰。针对双、多基地声呐中的直达波干扰进行了讨论,提出了利用零点约束波束形成进行直达波抑制的方法。该方法通过在直达波的方位附近设置零点对直达波进行抑制,从而估计出目标的方位。鉴于该算法对直达波的相位信息有严苛的要求,提出了基于直达波相位校正的改进方法,提高了算法在实际应用中的宽容性,并通过计算机仿真以及水池试验验证了有效性。

收发分置数字阵列雷达直达波抑制技术

分析了收发分置数字阵列雷达中直达波问题，研究了收发分置数字阵列雷达中直达波抑制方法，根据雷达的特点及雷达实际应用各个环节，分析了各种方法对直达波进行抑制的能力，解决了收发分置数字阵列雷达直达波干扰问题。

基于双随机码准连续波信号的直达波抑制技术

外辐射源定位系统中，直达波干扰问题严重影响系统对目标信号的检测与处理。丈中提出利用自主发射的双随机码准连续波信号作为辐射源，在继承外辐射源定位系统隐蔽性的同时，利用信号的随机断续特性有效地解决了直达波干扰的问题。实验验证表明，该方法能够有效抑制直达波干扰的问题。

一种改进的无源雷达直达波干扰抑制算法

无源雷达系统监测通道中含有直达波干扰,导致系统无法检测到目标。基于传统频域块最小均方(frequency-domain block least mean square,FBLMS)的直达波干扰抑制算法,无法同时兼顾收敛速度与稳态误差,影响了直达波干扰抑制效果和目标回波信噪比。针对这一问题,提出一种改进的变步长FBLMS直达波干扰抑制算法。算法通过引入箕舌线函数建立步长因子与误差之间的非线性关系,同时引入变参数函数替代箕舌线函数中的常值参数协同控制步长因子。实验结果表明,与定步长FBLMS算法和基于箕舌线的FBLMS算法相比,改进算法具有更快的收敛速度,直达波干扰抑制效果更好,目标回波信噪比得到提高。

基于FM广播照射源的无源雷达直达波干扰抑制

利用FM广播照射源的双基地雷达具有良好的“四抗”性能。对该体制雷达的特点:存在直达波干扰问题进行了分析;提出了空-时-频域的综合解决方案:即在空域内使用天线自适应干扰置零,在时域内通过通道均衡和自适应干扰对消以及在频域内进行长时间相干积累等技术;最后给出了基于FM广播照射源的一个实验系统,利用该实验系统采集的数据进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。

基于独立分量分析法的稀疏阵列穿墙成像雷达直达波干扰抑制

强的墙体直达波严重干扰了穿墙成像雷达的目标信号,而采用稀疏阵列天线的穿墙雷达,由于通道数少使得基于单次快拍数据分离目标和干扰信号难度更大。该文根据实际通道每次收发获取的距离像存在微弱起伏的现象,提出一种采用单通道多次快拍数据建立观察矩阵,并使用独立分量分析分离直达波与目标信号的方法。仿真及实测数据处理结果表明,在低信杂比(-30 dB)的条件下,该方法仍可有效分离目标和干扰成分,达到较好的直达波抑制效果。

自适应直达波抑制方法在前向散射宽带信号中的应用

介绍了前向声散射目标探测的基本原理,并提出了基于自适应滤波的直达波抑制（DBS-AF）方法。将DBS-AF方法扩展到线性调频（LFM）信号中,把信号的包络视为一种广义＂波形＂并输入自适应滤波器。利用该方法分析了湖试数据,并得到了随观测时间变化的检测输出曲线。在曲线上直达波对应了曲线的背景输出而目标引起的接收声场畸变则对应了曲线的峰值起伏。单个通道的直达波抑制效果可以达到-5 dB左右;引入去均值化预处理能够增强直达波抑制效果,再利用多通道的接收信息,直达波被抑制到-10 dB以下。影响算法性能的主要因素是训练权值时段内接收信号的起伏和信直比。

一种双基地声呐直达波干扰抑制的高分辨算法

针对双基地声呐系统中存在强直达波干扰掩蔽目标回波的问题,该文在双基地配置已知的前提下,提出一种直达波抑制的高分辨算法。该方法在约束条件下将N维空间划分为两个正交子空间,将平滑最小方差无畸变响应(MVDR)算法的扫描权矩阵分解到各子空间,在约束子空间使用输出功率最小化法则得到最优权。仿真结果表明,在仅能提供直达波大致方位的情况下,该方法在约束方向提供比常规波束零点更深的零陷,并能对多个未知的相干信号进行无畸变输出。该算法在抑制强直达波干扰的同时具有对多个相干目标信号高分辨的能力。