随机PRI雷达的多普勒频率特性及相参处理

针对随机PRI雷达目标回波信号的脉冲多普勒频率特性,首先对随机PRI雷达非均匀采样频谱的周期性进行了分析,然后重点推导了随机PRI雷达最大不模糊频率的数学表达式;并进一步就该多普勒频率特性对随机PRI雷达相参处理带来的影响进行了讨论;最后,针对随机PRI雷达的相参处理问题,提出了一种基于IAA算法的随机PRI雷达MTD处理方法,该方法具有无多普勒模糊、低副瓣泄漏的特点。仿真实验验证了关于随机PRI雷达多普勒频率特性分析的正确性和基于IAA算法的随机PRI雷达MTD处理方法的有效性。     

基于TOA差值矩阵的雷达脉冲序列PRI识别方法

针对雷达脉冲序列的主要特点,利用TOA(脉冲到达时间)差值矩阵探索PRI(脉冲重复间隔)的识别问题.设计了一种新方法,首先由TOA序列求出TOA差值矩阵,再求出TOA差值矩阵的逆矩阵,分析TOA差值矩阵逆矩阵的特殊结构,得到PRI的识别结果.通过研究重频固定、脉冲丢失和重频参差三种情况下的PRI识别问题,说明了该方法用于雷达脉冲序列PRI识别的可行性.     

PRI周期性调制信号的TOA中点匹配分选算法

针对传统的雷达信号分选算法在当前高密度信号环境下进行分选时,存在实时性差、分选精度低、甚至无法分选的问题,提出了针对脉冲重复周期(PRI)周期性调制的分选算法。该算法首先在脉冲序列中点附近任意选取一点作为中心点,利用TOA中点匹配法依次比较并匹配左右两侧相邻脉冲间隔,从而提取出PRI值,然后经过PRI类型检测按照不同类别对脉冲进行提取。仿真结果表明,依据TOA中点匹配法分选PRI周期性调制信号的平均准确率在95%以上,平均漏选率低于7%,并且具备一定的抗噪和抗脉冲丢失能力。     

基于改进SDIF算法的雷达脉冲信号分选技术研究

基于电子对抗等非协作电子环境,针对抖动脉冲重复周期(Pulse Repetition Interval,PRI)信号,在SDIF的基础上提出了一种改进的算法。该方法主要从潜在PRI的估计和序列检索方法入手,提出了一种潜在PRI估计值的筛选方法和一种新的序列检索方法,有效提高了雷达脉冲信号的分选准确率,并降低了整个分选过程的计算量。仿真结果验证了该方法的有效性。     

无源雷达杂波抑制与相干检测的联合优化处理

杂波抑制和相干检测是外辐射源雷达信号处理的两个关键环节,针对扩展相消批处理杂波对消算法和基于分段的多普勒谱分析的运动目标相干检测方法存在重复分块和冗余计算的问题,提出了扩展相消批处理算法与基于分段的多普勒谱分析方法的联合优化算法,推导了它们的数学原理,给出了分段数及滤波器阶数的设置方法。仿真结果表明,该方法在取得较好杂波抑制效果的同时,降低了系统整体的运算量。     

对高重频PD雷达的舍脉冲干扰

高重频PD雷达是为解决测速模糊而在机载雷达中广泛采用的一种PD雷达工作模式,从PD雷达的特性来讲,由于带宽比较窄使得噪声干扰能量利用效率不是很高。采用DRFM精确获取雷达信号实施干扰是当前干扰的发展方向,但是对占空比接近50%的高重频PD雷达,采用对低重频PD及中重频PD可行的距离拖引,速度拖引等一系列在雷达信号脉冲串间隔内产生复杂调制的干扰方法是不合适的。主要针对高重频PD雷达重频高、占空比大的特点,提出了一种舍脉冲干扰方法,对DRFM截获的雷达信号进行快速部分转发,间隔一定脉冲数舍弃一个脉冲,改变原雷达信号的脉冲重复周期,使得在频域上产生多个速度欺骗性干扰信号,并通过仿真验证了干扰的有效性。     

杂波仿真在机载预警雷达中的新应用

介绍了机载预警雷达的特点及面临的杂波抑制难题,回顾了杂波仿真的研究历程,在分析机载预警雷达杂波模型及常规空时自适应杂波抑制方法的基础上,提出了一种基于精细化杂波仿真的认知杂波抑制方法。该方法利用数字高程地图数据以及地表覆盖和土地利用数据进行信号级机载雷达杂波反演,补充了均匀杂波样本,提升了非均匀环境下杂波抑制性能,为杂波仿真在机载预警雷达中的应用指出了一种新的途径。最后根据典型机载预警雷达参数和典型地理环境,仿真验证了该方法的有效性。     

一种新的球载雷达气象杂波抑制方法

针对无人机慢速目标运动速度与气象杂波中心频率接近导致无人机在气象杂波中难以被检测到的问题,提出了基于卡尔马斯(Kalmus)滤波器的球载雷达无人机目标检测方法。该方法首先对雷达回波进行脉冲压缩和PD处理,再使用经过速度校正的Kalmus滤波器滤除气象杂波,最后利用二维恒虚警进行检测。仿真结果表明,在合适的气象条件和目标速度下,该方法能很好地抑制气象杂波,提高球载雷达无人机目标的检测性能。     

基于直方图和脉冲关联的抖动信号分选算法

针对传统抖动信号分选算法在当前高密度信号环境下进行分选时,存在实时性差、分选精度低的问题,提出了一种基于直方图和脉冲关联的抖动信号分选算法。该算法首先通过直方图得到PRI(脉冲重复间隔)的统计值;然后利用累积判别判断是否进行下一级累积,对于不需要再进行累积的利用联通加权策略求得该PRI值;最后通过脉冲关联算法来抽取出该抖动信号的脉冲序列。仿真结果表明,利用该方法分选脉冲丢失2%、干扰脉冲占10%的抖动脉冲序列的平均准确率在90%左右,平均漏选率低于9.8%,并且具备较好的实时性。     

PD体制地面情报雷达相关问题研究

中脉冲重复频率的PD体制对于杂波的抑制能力较强,一般应用于机载雷达.目前,地面对空情报雷达为更有效地检测低空目标以及小目标,也采用了PD体制.在分析了杂波重叠和PRF组限制的基础上,对比了M/N准则、检测概率以及盲区图,讨论了采用3/7准则的优越性,该结论对于PD体制雷达的研制和改装有实际的应用价值.     

基于混响室的雷达瑞利杂波模拟研究

为应对复杂电磁环境下雷达应用需求,提出一种基于混响室的雷达杂波模拟方法,利用电磁仿真软件FE—KO构建了混响室模型,分析了搅拌器控制与接收响应周期性的关系,通过随机控制混响室搅拌器在混响室内模拟了具有瑞利分布的杂波信号．实验结果显示,本实验数据分布曲线与瑞利分布曲线有良好的拟合性．     

海杂波背景中的一种恒虚警率检测方法

提出了一种适用于机载预警(AEW)雷达海杂波背景中目标检测的双参数有序统计恒虚警(CFAR)处理方法———BOS CFAR方法,并对该方法在非高斯海杂波背景、多脉冲非相参积累和多目标干扰环境下的检测性能进行了讨论和分析。理论分析和仿真结果表明,该方法能有效地提高AEW雷达海杂波背景中的CFAR检测性能。     

二维相关的G0分布雷达杂波仿真

G0分布模型可实现对不同均匀度雷达杂波的较好拟合,二维相关G0分布雷达杂波的精确仿真对雷达系统设计和性能评估具有重要意义。在利用分段多项式拟合的方法近似表示非线性变换的基础上,将二维相关的高斯随机过程作为输入,提出了基于无记忆非线性变换的二维相关G0分布雷达杂波仿真方法。更进一步,为了实现对杂波幅度与相关性的独立控制,并仿真具有同相和正交分量的相参雷达杂波,推导了单视条件下G0分布模型的球不变随机过程特征函数表达式,提出了基于球不变随机过程的仿真方法。仿真结果表明,这两种方法均能够仿真产生满足幅度和相关性要求的二维相关G0分布雷达杂波。     

KK分布杂波下的距离扩展目标检测算法

针对服从KK分布的大拖尾雷达杂波背景下的扩展目标检测问题,利用球不变随机变量表示了KK分布雷达杂波模型。在假设目标回波幅度已知的情况下,研究了基于Neyman-Pearson准则的距离扩展目标最优积累检测器,并通过对目标幅度的最大似然估计,推导了广义最大似然比检验检测器模型。为了降低这两种检测器中因计算第二类修正的贝塞尔函数而引入的运算复杂度,提出了一种基于顺序统计量的广义似然比检测器。该检测器利用检测窗内幅度较大的距离单元回波作为目标回波进行判决。利用蒙特卡罗仿真对这三种算法的性能进行了验证与比较,虽然最优积累检测器与广义似然比检测器具有更好的检测性能,但实现困难,计算量大,而基于顺序统计量的广义似然比检测器则具有更高的实用性。     

雷达杂波的仿真与实现

对雷达信号进行仿真,必须贴近实际情况,现在影响雷达的环境因素多种多样,就针对雷达杂波仿真的实现问题进行了研究。从相关杂波的仿真、杂波功率谱计算的原理、雷达杂波的幅度分布、仿真结果的实现4个步骤进行论述,最后以实例进行Matlab计算仿真,最终结果表明可以准确实时地反映复杂环境下雷达杂波的特性。     

一种基于模拟退火算法的雷达杂波仿真方法

分析了目前常用的杂波建模方法,阐述了最大熵分布的重要作用,提出了一种杂波幅度的统计建模方法,通过提取实测杂波数据的中心矩来对杂波幅度的随机特性进行描述,并通过模拟退火算法对杂波数据进行仿真。最后利用McMaster大学IPIX雷达的一组实测海杂波数据对算法进行了验证,结果表明,仿真数据与实测数据的最大熵分布具有很高的拟合程度。     

发射波束域MIMO-STAP雷达发射接收联合设计方法

研究了信号相关杂波背景下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题,建立了机载MIMO雷达发射波束域空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)信号模型。为了提升杂波环境下目标的检测性能,通过最大化输出信干噪比构建了发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题;然后,设计了一种新的基于优化最小化(majorization-minimization,MM)框架的迭代优化算法来解决联合设计问题。该算法通过合理寻找目标函数的下界可以有效提升算法的收敛速度并降低算法的运行时间。此外,与传统的相控阵雷达和MIMO雷达相比,优化后的发射波束形成和接收滤波器可以显著提升输出信干噪比,仿真实验验证了所提方法的有效性。     

海面雷达杂波建模技术研究

为了能在强烈的海杂波背景下检测到目标信号,从而提高海面雷达的杂波可见度,使海面雷达具有更高的分辨率和可靠的监测性能,在精确的描述海杂波特性的基础上,详细研究了杂波散射机理建模、杂波统计建模和杂波非线性建模3种海面雷达杂波建模关键技术。     

地/海杂波背景下机载火控雷达效能评估

战斗机在对地/海攻击时,地/海杂波对机载火控雷达的工作效能会产生较大影响。分别针对无干扰和压制干扰条件下两类典型体制的机载火控雷达,给出地/海杂波功率的确定方法,建立了地/海杂波背景下机载火控雷达效能评估模型。通过仿真,分析了无干扰与压制干扰条件下地/海杂波对机载火控雷达工作效能的影响,为机载火控雷达技术的研究提供了一定参考。     

一种新的雷达辐射源分选算法

未知信号分选是当今信息战中一项重要技术.基于相像系数的分选可以根据信号重频的调制方式不同将信号进行分类,而PRI(pulse repeat interval)变换法作为一种经典的依据到达时间进行分选的算法具有其独特的优势,但这2种方法都有各自的缺陷.采用将相像系数和PRI变换相结合的算法,首先计算雷达脉冲信号的频谱与矩形信号和三角信号的相像系数,随后依据相像系数采用模糊C均值法对信号进行聚类,最后依据PRI对聚类后的信号进行分选.模拟仿真验证了方法的有效性.