A NOVEL ALGORITHM FOR SIDE PEAKS SUPPRESSION OF AMBIGUITY FUNCTION FOR PASSIVE RADAR BASED ON CHINESE DTTB SIGNAL

The ambiguity function of Chinese standard Digital Television Terrestrial Broadcasting (DTTB) signals for passive radar contains one main peak and many side peaks. The side peaks may cause the false alarms. The relative positions and the reasons for the side peaks are analyzed and a new algorithm for side peaks suppression is proposed in this paper. The algorithm, in consideration of the characteristics of the structure of the frame, can eliminate the side peaks completely in the valid Doppler observation interval by setting the reference signals to zero at equal intervals. Both the simulative and experimental results show that this algorithm can improve the performance of target detection of the passive radar based on DTTB signal.

基于波束优化赋形方法的斜视星载SAR模糊抑制研究

距离模糊和方位模糊会严重影响星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的成像质量。现有的利用天线波束赋形来抑制模糊的方法在雷达正侧视成像时取得了优异的效果,但并不适用于雷达斜视的情况。针对这一问题,提出了一种基于平面阵列天线波束赋形的星载SAR二维模糊(距离和方位模糊)抑制方法。使用距离-方位模糊综合的模糊比(Ambiguity to Signal Ratio,ASR)指标来替代距离模糊比及方位模糊比,结合对不同斜视情形下天线波束变化的分析,充分考虑包含镜像模糊区在内的所有模糊区,建立了模糊比-天线权重优化模型。以模糊能量为目标函数、天线方向图掩模作为约束确立二次锥(Quadratic Cone Programming,QCP)优化问题,求解得到阵元幅度相位分布。仿真结果表明,所提方法可以通过调节模糊区对应的旁瓣幅值,灵活地抑制SAR斜视成像的距离和方位模糊,进而提高星载SAR的成像质量。

基于编队多舰雷达侦察的反射增批抑制技术

无人舰船采用编队形式执行作战任务时,雷达侦察载荷能够接收到战场环境中的直达电磁波,同时也将接收到其他无人舰船反射电磁波,并且反射波与直达波的功率相当,反射路径不易预测且难以区分,导致侦察结果的增批现象。为解决此问题,提出了一种基于编队多舰雷达侦察的反射增批抑制技术,通过编队中多艘无人舰船的雷达设备协同工作,共同分析和处理接收到的雷达信号,能够有效缓解单舰平台在区分直达波和反射波方面所面临的困难,得到更准确的侦察结果,抑制反射增批现象。通过多艘无人舰船之间的协同作战,充分利用多源信息,提高侦察的准确性和可靠性,为无人舰船群在作战任务中的雷达侦察提供一种有效的解决方案。该技术的应用将大大增加侦察结果的准确性,提高作战效能,具有重要的实际意义和广阔的应用前景。

一种基于失配滤波的5G模糊函数副峰抑制技术

5G信号具有大带宽、高载频、发射资源丰富等优点,在城市或郊区等区域低空目标探测领域具有广阔的应用前景。但5G信号中包含的同步信号、控制信号等确定性信号导致其模糊函数并不是理想的图钉状,而是存在较多的模糊副峰,严重制约了5G辐射源雷达的探测性能。针对上述问题,首先深入分析了5G信号模糊函数特性及副峰产生机理,然后在副峰认知的基础上提出一种基于失配滤波的5G模糊函数副峰抑制方法。理论分析和仿真结果表明,所提方法可实现对距离与频域维副峰一体化抑制,从而能有效减少5G辐射源雷达目标探测过程中由副峰产生的虚警和漏警。

DVB-T辐射源雷达信号模糊函数的副峰分析与抑制

针对以数字视频地面广播(DVB-T)发射台为照射源的外辐射源雷达,DVB-T信号模糊函数的副峰可能会引起虚警.本文首先推导了副峰位置与信号参数之间的对应关系,并分析了副峰产生原因和特点,然后提出了一种抑制副峰的方法.实测信号的处理结果表明:本文提出的方法可避免副峰引起虚警,提高目标检测能力.

机载相控阵雷达近程杂波抑制的俯仰向空域自适应算法

该文针对机载平面阵列相控阵雷达的动目标检测提出了一种俯仰向空域自适应的近程杂波抑制算法。该方法利用平面阵列天线在俯仰向的自由度,在近程杂波的支撑区域内沿着多普勒单元选取训练样本估计协方差矩阵,计算俯仰向空域最优权。在存在距离模糊的情况下,该方法可以自适应地滤除近程杂波,保留远程杂波,从而增强了杂波的距离均匀性,有利于提高后续的方位空域和时域STAP的性能。

空天双基地雷达中的距离模糊及重频设计

双基地雷达的杂波在距离维上不平稳,距离模糊将对检测性能造成很大影响。空天混合双基地雷达的发射机放置在卫星上,接收机采用无人机。建立了该模式下的杂波等距离环模型,发现距离模糊受双基地几何关系的影响很大,会随检测角度发生变化。提出了减小距离模糊的双基地配置方法,同时也计算了不产生距离模糊所允许的最大脉冲重频。

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。

基于方位向相位编码技术的方位向多通道SAR距离模糊抑制方法

距离模糊一直是影响合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素之一。方位向相位编码(APC)技术是一种有效抑制距离模糊的方法,但是由于APC技术高度依赖于高过采样率,对于多通道SAR系统,APC技术的距离模糊抑制效果很有限。该文提出一种新的基于APC技术的多通道系统距离模糊抑制方法。该方法首先通过APC技术将部分距离模糊信号产生方位平移,通过额外增加接收通道数提供的额外信号自由度,能够在方位向上通过合适的数字波束形成(DBF)技术同时滤去距离模糊和重建方位向信号,因此距离模糊信号可以被很好地抑制。该文最后给出仿真结果,证明该方法的有效性。

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.

声纳信号抗混响能力和声兼容性分析

作为主动声纳系统设计的三大要素之一.主动声纳波形设计在主动声纳系统设计中占有重要的地位。主动声纳信号波形不仅决定了接收信号的处理方式,还直接影响到系统的分辨率、测量精度、抗干扰能力以及目标跟踪性能等各个方面。利用信号的Q函数和互模糊度函数,研究信号的抗互相能力和声兼容性能。并通过实际的海试数据分析,验证了这种分析方法的可行性、有效性和正确性。

一种基于压缩感知恢复算法的SAR图像方位模糊抑制方法

方位模糊现象广泛存在于星载合成孔径雷达图像中。当模糊能量较强时,会出现大量的虚假目标,严重影响对图像的判读。由于模糊能量与真实主区能量在时域、频域中均互相混叠,现有的处理方法很难在不损失分辨率的条件下,有效抑制方位模糊所产生的"鬼影"。该文提出一种基于压缩感知恢复算法的方位模糊抑制方法,通过截断图像的多普勒频谱实现模糊抑制,而后将原始图像作为先验信息、将截断谱作为观测结果,利用压缩感知恢复算法,迭代求解出高分辨率的图像。经过仿真与真实数据验证,该方法可以有效抑制方位模糊能量,而不损失主区目标分辨能力,且对复杂场景同样具有良好的效果。

基于最大似然估计的机载双基地雷达距离模糊杂波抑制方法

针对存在距离模糊情况下机载双基地雷达杂波抑制的难题,本文分析了存在距离模糊时机载双基地雷达的杂波特性,提出了一种基于最大似然估计的机载双基地雷达距离模糊杂波抑制方法.该方法首先通过最大似然估计对训练样本所包含的各个模糊距离环的杂波幅度进行估计,然后通过非均匀采样重构待检测距离门及其模糊距离环的杂波数据,再由重构的杂波数据得到待检测距离门的杂波协方差矩阵,最后求得空时自适应处理权值,完成杂波抑制.仿真结果表明该方法具有较好的机载双基地雷达距离模糊杂波抑制性能.

分布式小卫星SAR多普勒解模糊成像

该文结合实际卫星轨道及地球自转特性,研究利用分布式小卫星丰富的空域信息解多普勒模糊,从而解决宽场景成像和方位高分辨之间的矛盾。提出建立子孔径坐标系,解决地球自转引起的星间回波不一致性并简化椭圆轨道的几何复杂性。建立子孔径坐标系包括两方面:一是将成像几何模型转换到地球固定坐标系下分析,此时地面场景静止,卫星轨道等效旋转;二是分孔径处理,针对每个子孔径建立坐标几何,经过误差补偿后小卫星轨道构型等效为固定基线且平行。对每个子孔径回波数据分别进行空域滤波解模糊处理后再进行孔径拼接,同时结合传统星载SAR成像算法实现大场景高分辨成像。最后以CARTWHEEL模型为例进行仿真,验证了该方法的有效性。

一种非合作照射源的无源雷达目标检测方法

利用无源雷达来对目标检测是目前电子对抗研究的一个热点。文章给出了以调频广播信号为非合作照射源来进行目标探测的数学模型;提出了一种先对回波信号进行多普勒补偿后再进行相干积累的方法。通过对该雷达采集的实际回波数据进行仿真,表明该方法不仅具有很好的目标检测性能,而且实时性较强,为工程上实现提供了技术支持。

非正侧阵雷达距离模糊杂波抑制新方法

为了改善严重距离模糊情况下雷达对地面强杂波的抑制性能,提出了一种基于频率分集技术的杂波抑制方法.首先,推导了非正侧阵频率分集雷达空时信号模型,在此基础上,给出了频率增量的设计准则用来区分距离模糊杂波以及防止回波信号去相关.然后,利用子空间投影算法抑制距离模糊杂波.仿真试验证明了该方法的有效性,在俯仰维自由度有限的情况下,该方法的性能优于传统俯仰滤波方法.

多载频MIMO雷达解速度模糊及综合处理方法

多载频MIMO雷达采用稀布阵发射多载频FMCW信号,阵列接收目标回波。该文分析了多载频MIMO雷达的信号模型,提出了一种解速度模糊的新方法,该方法不需发射多重频信号,利用各发射通道模糊多普勒频率获得目标真实速度的最小二乘解。还提出了一种新的发射接收综合处理方法,该方法将积累后每个距离单元等分成Nn份,并用相参积累结果对其加权,在抑制距离栅瓣的同时充分利用了收发阵列孔径。最后讨论了多载频MIMO雷达的参数选取问题。仿真结果表明了该文方法的有效性。

线性伸缩波形的雷达距离模糊特性及旁瓣抑制

该文提出了任意信号的时域线性伸缩表达式,给出了一类新的雷达波形,并对这类波形的压缩形式(匹配滤波输出)在时域进行旁瓣抑制数字滤波。仿真结果表明,这类波形的距离模糊函数的峰值旁瓣电平可达-18^-20dB,而4dB主瓣宽度仅为相同参数的线性调频(LFM)压缩信号主瓣宽度的54%~70%;对这类波形的匹配滤波输出用该文改进的数字旁瓣抑制滤波器滤波后,其峰值旁瓣电平可低达-50dB,且主瓣宽度仅为单位采样符号长度。

基于HAF的参数化SAR宽带干扰抑制

宽带干扰(wideband interference,WBI)是合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)中常见的干扰形式之一,它的存在极大地损害了SAR图像的质量,且WBI抑制一直是SAR干扰抑制中的一个难题。首先,针对WBI难以识别的问题,本文提出一种基于相邻脉冲统计特性的WBI识别方法;然后,在此基础上给出一种新的参数化SAR宽带干扰抑制方法,该方法首先把宽带干扰建模为多项式相位信号(polynomial phase signal,PPS),进而利用高阶模糊函数(high-order ambiguity function,HAF)以及相应的解模糊的方法来精确估计PPS的相关参数,从而将WBI信号转化为窄带干扰(narrowband interference,NBI)信号,然后利用现有的NBI信号抑制方法得到去除干扰后的回波信号;最后,计算机仿真结果和实测数据处理结果验证了本文提出方法的有效性。

多子带STAP方法的角度模糊抑制性能分析

在宽带多通道雷达系统中,常采用多子带空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)方法以实现运动目标检测及参数估计。本文对多子带STAP方法在稀疏阵列中的角度模糊抑制性能进行了分析。建立了多子带STAP模型并结合方法的实现过程,首次给出多子带STAP改善因子(Improvement Factor,IF)的解析式,并说明由于不同中心频率IF对应的模糊凹口位置不同,多子带相干叠加能在一定程度上填平模糊凹口,减轻盲速现象。还给出信杂噪比损失(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio Loss,SINRLoss)的解析式,该表达式表明:各子带SINRLoss的峰值位置随中心频率变化,因此在多子带重组后虚假目标的输出弱于真实目标,从而减轻了重复检测现象。由此,多子带STAP方法能在一定程度上抑制天线稀疏放置引起的角度模糊,即减轻盲速和重复检测现象。本文还分析了多子带STAP方法的角度模糊抑制能力和雷达系统相对带宽之间的关系,结果表明:系统的相对带宽越大,多子带STAP方法的角度模糊抑制能力越强。对于理想条件下的四通道系统,若信号的相对带宽大于46.3%,该方法能完全消除角度模糊的影响。生成仿真的四通道超宽带合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)稀疏阵列回波数据,进行运动目标检测和参数估计,从而验证了多子带STAP方法的角度模糊抑制能力。