Radon变换的雷达低慢小目标检测方法

近年来,由于军民领域应用需求的爆发增长,以无人机和轻型直升机等为代表的低空慢速小目标得到了迅猛发展。与此同时,由于此类目标具有"飞行高度低、飞行速度慢以及散射截面积小"等特点,目标回波常常淹没于强地/海杂波中且在频域与慢速杂波混叠严重,致使基于频域滤波的传统检测技术难以对其有效探测,这为防空预警雷达带来了新的严峻挑战。首先在综合考虑了多路径干涉、大气衰减以及系统损耗等因素的情况下,构建了雷达"低慢小"目标回波模型,然后在通过Kalmus滤波器进行强杂波抑制的基础上,对长时间观测下的多帧雷达回波数据所合成的距离-慢时间像进行慢时间域降维平滑处理,最后结合Radon变换,在变换后的参数域通过设置门限完成目标检测,实验仿真结果表明了该方法的有效性。     

球载雷达低空目标探测能力评估方法研究

为了评估球载雷达的低空目标探测能力,建立了目标回波功率、低空探测面杂波功率估算模型,提出了一种球载雷达在杂噪背景下目标检测判据,给出了无源面杂波背景下球载雷达实际探测能力的仿真评估算法。最后,设计了多种无源面杂波背景,应用球载雷达的典型参数进行了仿真分析,得出了多个有参考价值的结论。     

基于参差中重频脉组的搜索雷达跟踪波束设计

为解决常规搜索雷达在强气象、地物杂波下目标检测性能下降的问题,基于目标先验信息,设计一种跟踪波束实现对特定目标的跟踪处理,对目标所在的波位采用参次中重复频率脉组的方式探测,有效扩展速度检测清晰区并抑制慢速气象杂波及强地物杂波,实现目标距离、速度双模糊的解算,提高对跟踪目标的检测性.基于先验信息实现目标距离、速度模糊解算,试验表明,通过采用基于参差中重频的脉组跟踪波束探测,能够提升搜索雷达对特定目标的检测能力,并实现重点目标的高精度测速,提高目标的航迹质量.     

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。     

基于分维特性的舰船雷达目标的检测

在强杂波背景下设计有效的海上雷达目标检测器是相当困难的。本文提出了一种基于海面散射的分维持性的雷达目标检测方法。它利用海上目标雷达回波与海杂波在分维持性上的差异来对海上舰船目标进行检测。将该方法用于实地录取的舰船雷达弱目标的回波,取得了较好的检测效果。     

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。     

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。     

FFT-MTD滤波器组优化设计与仿真

介绍了用FFT算法实现雷达信号动目标检测(MTD)的方法,为提升MTD在强杂波环境下的检测性能,对加权FFT优化MTD时窗函数的选取进行了讨论,比较了6种窗函数加权时FFT等效多普勒滤波器组的幅频特性和改善因子,得出了适合于MTD的最佳窗函数,并针对某型雷达信号体制进行了仿真分析和验证,结果表明优化方法增强了MTD在杂波背景下的检测性能.     

双树复数小波变换在杂波抑制处理中的应用

针对湮没在杂波环境下的目标检测,提出一种利用双树复数小波变换对回波信号进行分解,通过相关性滤波再进行信号重构,抑制海杂波,其后采用动目标检测的方法抑制地物杂波信号。只采用动目标检测的方法仍有海杂波的影响,在通过双树复数小波变换的杂波抑制方法后作动目标检测处理能有很好的抑制效果,能检测出湮没在杂波中的小目标。将其应用到某型雷达的信号处理系统中,仿真结果表明该方法能有效降低杂波的影响。     

基于LVQ神经网络的雷达杂波抑制方法

针对雷达目标检测后的剩余杂波影响雷达航迹起始和航迹跟踪的问题,提出基于学习向量量化（learning vector quantization,LVQ）神经网络的雷达杂波抑制方法。从雷达回波点迹的特征入手,通过分析目标点迹和杂波点迹的特征分布,通过人工提取特征的方式选取具有差异化的特征。根据特征数量和点迹类别数量构建LVQ神经网络分类模型,并对模型进行训练。利用训练好的LVQ神经网络分类模型对雷达回波点迹进行分类,区分目标点迹和杂波点迹,保留判别为目标的点迹,滤除判别为杂波的点迹,从而实现杂波抑制功能。通过对某型航管雷达的实测数据进行测试表明：该方法能够有效区分目标点迹和杂波点迹,杂波抑制能力比BP神经网络算法更好。     

雷达杂波建模与仿真

雷达的环境杂波在雷达环境模拟中具有重要的作用,其特性可以用幅度分布特性和频率分布特性来描述。详细分析并建立了Rayleigh,LogNormal,Weibull分布和K分布等几种概率分布的雷达杂波模型,并对雷达中常见的地杂波、气象杂波、箔条杂波、海杂波等各种雷达杂波类型进行建模仿真,重点是结合ZMNL的方法特点给出具体的实现过程。最后给出了模拟杂波数据的概率密度和功率谱密度曲线,进一步验证了ZMNL杂波建模的有效性和准确性,该方法产生的杂波信号可以用于杂波模拟系统。     

高重频频率步进雷达强杂波抑制

针对高重频频率步进雷达,提出了抑制强杂波的有效处理流程.在接收机前端控制中频带通滤波器的通带范围以减少进入后续处理的折叠杂波,在信号处理机中针对目标运动速度的不同提出了两种方法:通过波形参数设计及高分辨处理消除杂波对高速目标的影响;利用两幅高分辨距离像(HRRP)进行杂波相消以抑制杂波对低速目标的干扰.该处理不需要改变基本的频率步进波形,具有简单易行的优点.仿真和试验结果验证了所提方法的有效性.     

MIMO雷达信号检测前跟踪算法及性能

针对雷达目标检测中,弱小目标雷达截面积小,目标角闪烁以及目标受噪声和杂波影响比较大,基于序列检测的检测前跟踪算法是在MIMO雷达信号一般似然比检测的基础上提出来的,它能够克服强杂波噪声对信号检测的影响,在低信号杂波比的情况下滤除杂波点,实现了对弱小目标的检测。仿真实验证明,在虚警概率相同的条件下,算法的性能优于似然比检测方法。     

干扰条件下基于MMSE准则的弹载雷达认知波形优化

针对杂波、噪声和干扰环境中弹载雷达扩展目标检测识别问题,结合认知理论,在频域基于最小均方误差(minimum mean-square error,MMSE)准则提出一种新的雷达发射波形优化算法,用以抑制杂波和对抗干扰。建立雷达信号时频模型,通过目标参数贝叶斯估计构造以均方误差为代价的功率受限目标函数,利用拉格朗日乘子法得出最小代价发射信号频域能量最优波形表达式。仿真结果表明,算法能够针对目标频率响应和杂波、干扰的相对强度合理分配发射信号的频域能量,提高目标估计精确度,优化雷达检测识别性能;仿真条件下,最小均方误差准则优化波形目标识别性能优于互信息量准则。     

基于ZMNL分布模型的雷达杂波仿真

现代战争中,无源干扰的影响是雷达信号检测和处理中不可避免的问题。因此,找到快速、准确的模拟雷达杂波的方法,对雷达最优信号处理器的设计及雷达系统模拟都将十分重要。介绍了一种用ZMNL(零记忆非线性变换法)法来实现雷达杂波的仿真。采用这种方法可以对地、海、气象杂波以及箔条干扰回波信号进行仿真,仿真信号还可用于无源干扰信号抑制方法的研究。     

海杂波反射系数模型及雷达回波信号计算方法

当雷达在海面下视工作时,较强的海杂波信号会严重影响雷达的目标检测和分析能力。由于海杂波对于不同用途的雷达所表现出的特征可能有极大的差别,因此,只有分析并掌握海杂波对雷达的影响特征,才能设计出合适的信号处理方法,并预测出雷达的检测性能。基于雷达的海面试验数据,提出了一种海杂波反射系数模型,并在此基础上提出了一种实时计算海杂波回波信号强度的方法。通过对比理论海杂波计算结果与雷达的实测海杂波结果,验证了所提算法的有效性和可行性。     

基于特征矢量法的MTI滤波器的优化设计

为满足雷达仿真系统抑制杂波、提高雷达信号的信杂比以利于运动目标检测的研究需要,分析了MTI常用的延迟线对消器,针对其存在的不足,建立了基于特征矢量法的MTI滤波器的几何描述模型,并通过仿真对比验证了基于特征矢量法的MTI滤波器的优越性和可行性。     

海杂波环境下慢速小目标检测方法

海杂波环境下慢速小目标检测一直是雷达目标识别的难点,在分析海杂波特性的基础上,设计了脉间信号平滑处理和时频分析两种实用的海杂波抑制和慢速小目标检测方法,通过实验验证,在雷达长时间照射下采取一定时间间隔的扫描间信号平滑处理,而在短时间照射下采取时频分析方法均能有效地区分出淹没于海杂波环境下的慢速小目标.     

雷达干扰无人机支援干扰作战运用定量分析

分析了雷达干扰无人机执行支援干扰任务的优势,从雷达干扰能量域角度出发,对雷达干扰无人机压制干扰目标雷达、掩护我方航空兵飞行的问题进行了研究,分析了对雷达的干扰效果影响因素以及无人机执行支援干扰任务时的部署要求,提出了无人机与被掩护飞机在空间和速度上的协同,得出了无人机的兵力分配方法,研究结论对雷达干扰无人机在近距支援干扰任务上的运用具有一定的指导意义。     

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。