基于改进CS的随机PRI雷达精确测速及杂波抑制算法

传统的脉冲多普勒雷达存在严重的测距测速模糊和盲区效应。考虑在正常脉冲重复间隔(PRI)上叠加一个随机扰动,并把PRI的随机变化巧妙转化为稀疏观测矩阵的受限等距性质,提出的基于压缩感知的随机脉冲重复间隔雷达为全相参动目标检测提供了一种新思路。针对其在实际应用中存在的粗糙损失和杂波干扰两个问题,分别提出了基于局部词典细化的精确测速算法和基于改进优化模型的杂波抑制方法。仿真实验结果表明该方案具有较高的测速精度和较强的杂波抑制性能。     

多参数捷变雷达快速MTD算法

相比于传统的脉冲-多普勒体制雷达,多参数捷变雷达具有十分优秀的抗干扰能力,这使得其在复杂电磁环境下被广泛应用。然而,脉间参数的变化会严重破坏回波脉冲的相干性,导致动目标检测（moving target detection,MTD）等相干处理难以实现。针对以上问题,提出一种针对多参数捷变雷达的快速MTD算法。该算法对多参数捷变信号进行建模和稀疏表示,采用快速傅里叶匹配追踪（fast fourier matching pursuit,FFMP）对回波信号进行重构以实现MTD。仿真结果证明了本方法的有效性、优越性以及该方法在运算量上的优势。     

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.     

一种基于隐马尔科夫模型的雷达辐射源识别算法

针对现代雷达采用复杂的PRI样式不能对其进行准确识别的问题,提出一种基于隐马尔科夫模型的复杂体制雷达辐射源识别算法。该算法将具有复杂PRI样式辐射源识别问题转化为对具有分类特征的码序列的识别问题,通过运用符号动力学中符号时间序列分析(symbolic time series analysis)理论,将上述码序列识别问题建模为隐马尔科夫模型予以解决,实现了对具有PRI抖动、伪随机编码等复杂PRI调制样式雷达辐射源的准确识别。仿真结果证明算法在PRI值有部分重叠的情况下仍具有很好的识别能力。     

一种基于关联脉冲对的动态直方图分选算法

针对现有分选算法在复杂电磁环境下准确性与效率降低的问题,提出了一种基于关联脉冲对的动态直方图分选方法。该方法首先对到达时间差进行固定箱长统计,将高于检测门限的相邻箱进行合并,得到动态直方图统计结果,估计出潜在PRI(pulse repetition interval)。对潜在PRI对应的关联脉冲对进行分析,剔除虚假PRI并估计出真实PRI的抖动量。最后,再依据PRI参数完成脉冲序列搜索,实现对雷达信号的分选。仿真实验表明,该方法在较低的到达时间差级数条件下,对多部复杂PRI调制信号的分选准确率达到95%,能够对复杂电磁环境下的雷达信号进行有效分选。     

线性调频连续波雷达低空小目标长时间相参积累方法

针对小型无人机目标雷达回波弱、目标检测难的问题,研究了在线性调频连续波(linear frequency modulation continuous wave, LFMCW)体制雷达下的长时间相参积累方法。通过推导LFMCW雷达回波表达式,提出了基于时域差频信号线性调频-Z变换的拉东-傅里叶变换实现方法。评估了该方法的运算量,并与频域实现的方法进行对比。经过仿真和实测数据验证了本文算法对LFMCW雷达下的弱目标相参积累的有效性。     

对脉冲多普勒雷达的多相位分段调制干扰方法

针对部分相参干扰的信号设计问题,提出一种基于多相位分段调制的干扰方法,对其原理进行详细说明,给出了干扰输出的数学推导,得到多矢量叠加的结果。以脉冲多普勒雷达为例,分析脉间多相位分段调制干扰在多普勒域的干扰效果,通过对调制参数的设置可以得到范围可控的局部遮盖效果。最后进行仿真验证,说明应用该干扰技术能够在多普勒域产生遮盖效果,有效破坏雷达对目标速度信息的获取。     

基于MDCFT的天空双基地雷达机动目标检测方法

针对天空双基地雷达高速机动目标的距离徙动和多普勒频谱扩展问题,在建立目标回波信号模型及分析目标距离和多普勒徙动特性的基础上,提出了一种适用于该体制雷达的高速机动目标检测方法。首先对脉压回波信号采用Keystone变换校正距离徙动;其次对离散线性调频傅里叶变换(discrete chirp-Fourier transform,DCFT)进行修正,完成对目标加速度大小和频率因子的估计;然后根据构造的二次相位补偿函数,实现多普勒徙动补偿;最后对补偿后回波信号进行相参积累检测。仿真结果表明,所提方法对目标径向加速度的估计更准确能有效对高速机动目标回波能量进行相参积累,提高了在低信噪比条件下的检测性能。     

MTD雷达抗干扰性能分析

在分析了MTD雷达工作特点和工作原理的基础上,详细讨论了MTD雷达的抗干扰性能.首先,将MTD系统分解成MTI滤波器和多普勒滤波器的级联系统,在分别讨论各分系统抗干扰性能的基础上,给出了MTD雷达的抗杂波干扰改善因子的定量计算方法.然后,根据MTD雷达系统的特点,详细分析了MTD雷达抗有源干扰能力,并且在分析的基础上得出了抗有源干扰改善因子的计算方法.     

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。     

一种基于PRI变化规律的雷达辐射源识别方法

针对相控阵雷达中某些具有复杂PRI调制样式的工作模式难以准确识别的问题,提出一种通过提取PRI序列变化规律来进行辐射源识别的方法。该方法借鉴了脉冲样本图的模型以及生物信息学中基因序列比对的动态规划思想,较好地解决了某些复杂PRI调制样式不好描述,以及相控阵雷达中一个完整工作模式包含脉冲序列长度太短,以致很难通过统计的方法对其进行准确识别的问题。仿真结果表明该算法的有效性,而且在存在脉冲丢失和干扰脉冲的情况下具有稳健性。     

一种新的重频调制类型自动化识别方法

针对雷达重频调制类型模式识别中存在的问题,提出了一种可以自动化识别PRI调制类型的算法,易于工程化实现。该算法通过对脉冲序列提取特征向量完成调制类型的识别,并给出特征参数的描述。实验仿真和实际应用均表明该方法正确识别率高,可有效地识别PRI调制类型并输出特征参数。     

扩展比值插值算法的雷达测距、测速精度分析

脉冲多普勒雷达在进行距离/多普勒测量时,如果按照常规方法直接取距离响应主瓣/多普勒响应主瓣的最大值解算探测目标的距离和速度则测量精度难以有效提高,为了提高参数测量精度,需要对主瓣进行插值处理,针对扩展比值插值算法对雷达测距、测速的精确度进行了分析。     

智能化雷达辐射源识别方法研究

针对现在普遍采用数据库比对进行雷达辐射源识别的不足,深入研究了基于模糊推理的雷达辐射源识别方法.首先,设计了系统特征参数的属性函数;其次,确定了推理规则、推理算法,以及系统输出结果的解模糊算法.最后,进行了仿真验证,结果表明该方法具有较高的识别正确率.     

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.     

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。     

通用脉冲雷达信号仿真软件设计与实现

基于雷达信号的基本理论,分析整理了雷达信号的时域表示、频域表示以及模糊函数;归纳总结了单载频矩形脉冲信号、线性调频矩形脉冲信号以及伪随机二相编码信号等3种典型的雷达脉冲信号,对它们的复包络、时域描述、频谱函数、模糊函数及其特点进行了详尽研究和分析,建立了3种雷达脉冲信号的完整的数学模型;基于Matlab仿真软件对3种典型的雷达脉冲信号进行了仿真实现,设计并编写了通用脉冲雷达信号仿真软件.该仿真软件能够对雷达脉冲信号的各种参数、信号采样频率和采样时间进行设置,软件按照设置的参数进行信号仿真,并能给出信号的时域波形、频谱及其三维模糊函数图,这对于雷达信号形式的教学和科研具有积极的推动作用,学员能够直观形象地学习和理解各种雷达脉冲信号,同时对于相关的科研工作,能够提供所需的各种雷达信号数据,为雷达信号处理相关算法研究提供数据支撑.     

对机载相控阵雷达STAP技术的旁瓣干扰

空时自适应处理(STAP)是一种有效的抗干扰技术。介绍机载相控阵雷达STAP技术检测动目标的基本原理,提出了基于灵巧噪声的旁瓣干扰方法。研究了灵巧噪声的具体干扰样式,利用其经雷达MTD处理后在距离-多普勒域都展宽的特性形成大量假动目标,当假动目标的距离-多普勒信息与待检测通道吻合时将产生响应输出形成欺骗干扰,以扰乱目标的正常检测,理论分析和仿真结果证明了干扰的可行性和有效性。     

基于模糊聚类的粒子群算法在雷达组网优化布站中的应用

提出了一种基于模糊C-均值聚类的粒子群算法,将其应用于雷达组网优化布站.定性分析了雷达组网布站原则并对其量化,建立了优化布站的数学模型.为加快求解速度,结合模糊C-均值聚类对标准粒子群算法进行了改进,给出了基于模糊C-均值聚类的粒子群算法在该优化问题中的设计方法,并与标准粒子群算法和遗传算法进行了仿真对比.结果表明,该方法能够快速得出雷达组网优化布站方案,验证了雷达组网布站模型的可行性和改进算法的有效性.     

一种改进的快速RFT实现方法

RFT算法是一种广义的MTD,可以沿着目标运动轨迹进行相参积累。将基于Chirp-Z变换的快速RFT与标准RFT结合,提出一种改进的快速RFT实现方法。该方法根据旁瓣与主瓣的关系,通过搜索高于噪声电平的旁瓣找到主瓣,从而实现目标检测。与原有遍历所有可能的盲速因子的快速RFT相比,新算法运算量明显减少。实验结果表明,该方法在保持检测性能基本不变的情况下,能显著提高算法的运算速度。