高频雷达射频干扰抑制研究

分析了高频雷达射频干扰抑制方案中对目标信号相干积累的影响,在此基础上提出了一种新型的天线方向图综合算法,并进一步将其应用到改进的干扰抑制新方案中。新方案兼顾了射频干扰的抑制和目标信号的相干积累。计算机仿真结果表明新方案较大地改善了高频雷达抑制射频干扰的性能。     

基于子空间投影波束形成技术的导航接收机抗干扰算法研究

阵列天线空时自适应处理通过联合空域和时域的自适应滤波处理技术能够有效提高导航接收机的窄带和宽带干扰抑制性能。利用导航信号淹没在干扰信号和热噪声的特点，本文提出先将天线阵列接收的空时信号矢量向干扰子空间的正交子空间投影以实现干扰抑制，当接收机对投影后的参考阵元数据捕获成功后，利用捕获估计的本地扩频码相位作为参考信号依据最小均方误差准则进行波束形成。仿真结果表明该抗干扰算法在零陷强干扰的同时使主波束指向导航信号来波方向，有效提高了阵列输出信干噪比，并降低了空时自适应处理对导航信号伪码相关峰形状和载波跟踪性能的影响。     

随机布阵条件下同时数字多波束干扰优化设计方法

针对现有方法普遍存在的波束形成算法效率低、难以形成多频点多方向的同时多波束干扰、不适用于随机布阵条件下的波束形成等缺点,提出了一种基于二阶锥规划(SOCP,Second-Order Cone Programming)理论的同时数字多波束干扰形成方法。首先,给出了在随机布阵条件下干扰多波束优化设计问题的数学描述;其次,以范数准则为例,将随机布阵条件下干扰多波束设计问题的解析形式转化为相应的SOCP形式;再次,利用现有的原-对偶内点算法工具箱Se Du Mi或者CVX进行快速求解。最后,仿真结果表明该方法可以较好地解决随机布阵条件下的多频率多方向雷达目标同时多波束干扰优化设计问题。     

雷达旁瓣对消性能分析与实现

任何天线都有旁瓣,当雷达受到敌方强有源干扰时,进入旁瓣的干扰信号可以淹没主波束接收的目标信号,因而极大地影响了系统性能。为了有效地抑制干扰,在雷达中采用旁瓣对消技术实现空间上的自适应滤波,使来自天线旁瓣的干扰衰减到最小。接收通道的非零带宽和波程差、接收通道频率特性不一致等对旁瓣对消性能有影响。通过仿真对某雷达的旁瓣对消性能进行分析。     

雷达偏轴跟踪低空目标检测性能估计

分析了偏轴跟踪抑制多路径误差时雷达低空检测性能。结果表明 ,在近距 ,雷达检测性能由SCR决定 ;在远距 ,由SNR决定 ;雷达天线过低 ,探测空域受过渡距离和视距限制明显 ;天线过高 ,探测空域受地杂波影响明显。     

基于粒子滤波的雷达波束方位指向估计*

雷达波束方位指向估计是雷达侦察及精确干扰等雷达手段的基础和关键技术。传统估计方法难以适应天线扫描速度变化的情形,为此该文建立了波束方位指向估计的状态空间模型,并引入粒子滤波技术对状态变量进行估计。粒子滤波是非线性和非高斯情形下进行状态估计的强有力算法,基于粒子滤波的雷达波束方位指向估计算法具有良好的性能,能够适应天线扫描速度变化的情形。仿真实验验证了所提算法的适用性和有效性。     

数字波束形成技术(DBF)在雷达中的应用

数字波束形成技术是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物,其广泛应用于阵列信号处理领域。由于电磁工作环境的恶化和大量射频干扰的存在,在极低的信干噪比(SINR)条件下进行目标检测和信息提取十分困难。对于阵列系统,往往采用自适应数字波束形成(ADBF)技术,来抑制强干扰和方向性干扰对有用信号的影响。介绍了数字波束形成器的基本原理及其DSP的实现结构。     

基于载波相位辅助的GNSS天线阵抗干扰算法*

对于全球卫星导航定位系统,干扰和多径是影响接收机导航定位性能的两个主要因素。针对卫星导航接收机的抗干扰问题,提出了一种基于载波相位辅助的卫星导航天线阵抗干扰算法。该算法进行盲零陷形成的同时利用各阵元通道输出信号的载波相位辅助来进行盲波束形成,并通过控制算法实现智能切换。仿真结果表明,提出的算法在干扰环境且接收机冷启动的条件下仍能成功抑制干扰、正常工作,在无干扰或弱干扰条件下能进行波束形成来增强卫星信号,从而提高卫星可见性以及定位精度。提出的算法不需要阵列校正以及姿态测量单元辅助,其实现代价远小于传统的波束形成算法。     

扇形波束和针状波束雷达的地对空干扰暴露区比较

扇形波束和针状波束具有不同的方向性特点,对这两种波束的机载雷达实施干扰,将形成不同的暴露区.机载雷达天线本身的方向性是影响干扰能量进入雷达接收端的直接原因.提出两种波束雷达对接收干扰能量增益的计算方法,依据雷达干扰方程,通过计算仿真,分别绘制并分析两种暴露区的特点和变化规律,认为雷达天线波束方向性对干扰阵地配置、干扰目标选择、干扰时机选择和干扰效果评估都将产生深刻影响.     

用于对空监视的C~3系统的设计与仿真

几种防空武器系统的自主操作常常导致同一目标同时遭受多重攻击,从而使该目标往往被击毁。目标分配的协调提高了防空系统的效率。为使火力协调,就要首先了解空中情况。空中情况通过多达20个活动雷达站的监视网络来获得。网络中各雷达站之间的通讯需要解决控制问题,例如数据相关、处理及反馈滤波。在上述系统中,如果通讯用高频数据链实现,则又额外地产生了无线电发射的问题。无线电作用距离、传输可靠性和对于错误数据校正的信道编码是系统工作的重要因素。为了使整个雷达的作用范围覆盖监视空域而且形成多重网络,雷达站位置的确定必须考虑使无线电和雷达作用距离接近所处地形环境的地球表面。为了避免相互干扰,每个雷达站的无线电及雷达频率必须分别地与无线电或雷达距离范围内所有雷达站的频率相协调。每个雷达站的跟踪计算机所完成的跟踪算法提供自动跟踪的起始和干扰的跟踪平滑。跟踪算法的设计必须考虑到雷达输出数据的可靠性,使杂波及敌人雷达干扰不能影响雷达跟踪。为了不限制雷达站的高度灵活性,跟踪算法必须解决网络故障及重新组合问题。监视网络和武器系统的工作(包括网络位置的协调)产生了大量C~3问题。     

高空平台通信系统中多波束天线辐射特性对系统性能的影响

高空平台通信系统中将采用多波束天线提供蜂窝覆盖，来提高系统容量。本文分析等波束宽度和等波束面积两种类型多波束天线辐射特性以及它们的几何模型，推导了载干比计算公式，通过仿真分析不同参数配置条件下多波束天线辐射特性对系统载干比性能的影响。研究表明等波束面积多波束天线比等波束宽度多波束天线具有更好的载干比分布特性。本文得出的结论对HAP通信系统规划具有重要的指导意义。     

宽带稀疏线阵内外场联合通道校正技术研究

实际工程应用中数字波束形成的关键技术之一是接收通道校正,校正的精度将直接影响形成波束的主瓣宽度和副瓣电平。结合某工程实例讨论了一种在工程实现中的接收通道校正方法,通过频域均衡滤波器法和内外场联合利用已知信号源的天线校正方法,实现了通道幅相不一致性的校正,并提出了提高波束精度的天线方向校正方法。最后,根据实验数据计算相关的校正系数,并对测试信号进行校正,校正结果验证了该方法的有效性。     

辐射式雷达目标回波模拟技术

辐射式雷达目标回波模拟,其目的在于构建一个支持雷达全系统进行试验或训练的目标环境。针对搜索雷达,提出了基于旁瓣注入的辐射式雷达目标回波模拟方法,即对回波模拟设备接收存储的雷达射频信号进行辐射时机控制、功率调制和频率调制,以形成模拟回波并从雷达天线旁瓣注入雷达。该方法不但能够模拟目标径向运动,而且能够模拟目标在一定方位范围内的切向运动,适用于外场条件下的雷达模拟试验。最后以某型搜索雷达为例,通过计算机仿真验证了方法的可行性。     

OFDM-MIMO雷达转发式主瓣干扰自适应抑制方法

转发式干扰因与雷达发射波形的高度相关性,经雷达主瓣接收后易对雷达产生严重的干扰作用。为解决主瓣干扰问题,建立正交频率分集调频多输入多输出(orthogonal frequency division multiplexing-multiple input multiple output, OFDM-MIMO)雷达主瓣接收的转发式干扰信号模型,分析了该干扰对OFDM-MIMO雷达的干扰机理;同时基于自适应方法处理理论,推导了OFDM-MIMO雷达自适应处理权向量解析式,提出了基于距离依赖波束的OFDM-MIMO雷达转发式主瓣干扰自适应抑制方法。理论研究和仿真结果表明,提出的方法提高了输出信干噪比,实现了转发式主瓣干扰的有效抑制。     

两级滤波结构的导航卫星天线阵抗干扰算法

干扰和多径是影响接收机导航定位性能的两个主要因素。针对卫星导航接收机的抗干扰问题,提出了一种基于两级滤波结构的卫星导航天线阵抗干扰算法。第一级滤波采用功率倒置算法抑制干扰,通过相关解扩提高卫星信号的信噪比,并估计出其空间特征矢量。第二级滤波用估计得到的卫星信号空间特征矢量对第一级滤波输出信号进行加权处理,从而形成指向卫星信号方向的主波束来进一步提高信噪比。仿真结果表明,该算法的性能明显优于功率倒置算法,且非常接近传统的波束形成算法,不需要阵列校正以及姿态测量单元辅助,其实现代价远小于传统的波束形成算法。     

非正弦波SAR的方位向分辨力

为研究非正弦波SAR的方位向分辨力 ,从波束形成的角度分析了非正弦波SAR的方位向聚焦原理 ,导出了基于矩形脉冲和高斯脉冲的合成孔径天线阵列方向图表达式 ,并与常规窄带SAR进行比较 ,指出影响非正弦波SAR方位向分辨力的主要因素为合成孔径长度和信号带宽 ,而与信号载频无关。     

岸/舰双基地地波超视距雷达抗电离层干扰研究

针对现阶段困扰低纬度地区高频地波雷达发展的电离层干扰问题,分析了电离层的干扰特性,提出双基地体制下利用收发之间的位置相互关系减小高仰角区的电离层干扰的方案;通过对发射天线进行优化设计,增加天线在俯仰维的孔径,减小向上的能量辐射,达到降低电离层干扰的目的.仿真验证了该方法的有效性.     

多车通信系统中的同频电子干扰消除优化方法

在多接口多信道车联网多车通信系统中,由于车辆的自组织特性和路网网格的不均衡性,产生同频电子干扰,对电子干扰的滤波消除能提高多车通信的信道均衡性,降低误码率。传统方法采用自适应陷波方法实现同频电子干扰消除,无法在突变的载波频率下消除同频电子干扰,导致性能差的问题。提出一种基于自适应线谱增强的多车通信系统中的同频电子干扰消除优化方法。首先构建多车通信系统,引入一种信噪干扰比的观点,对同频电子干扰进行信号模型构建,根据信号比容易分离的特点,使得模型可分离性变强,结合变步长自适应线谱增强方法,实现信号的分离过滤。仿真实验结果表明,进行同频电子干扰消除抑制处理后的功率谱收敛到信号的真实频率附近,多车通信信号能从背景色噪声中有效检测出来,降低了多车通信系统的误码率,展示了较好的信道均衡和改善能力,性能优越。