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分时波束空间MIMO天波雷达发射ADBF方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第2期41卷 64-69页

作者：赵志国陈建文鲍拯空军预警学院雷达兵器运用工程实验室湖北武汉430019

为简化基于MIMO(多输入多输出)技术的天波雷达扩展多普勒杂波抑制方法,分析了时间叉排线性调频连续波MIMO天波雷达与慢时间相位编码MIMO天波雷达之间的关系,提出一种分时波束空间MIMO天波雷达模型,并给出了相应的TADBF方法.该TADBF方法... 详细信息

为简化基于MIMO(多输入多输出)技术的天波雷达扩展多普勒杂波抑制方法,分析了时间叉排线性调频连续波MIMO天波雷达与慢时间相位编码MIMO天波雷达之间的关系,提出一种分时波束空间MIMO天波雷达模型,并给出了相应的TADBF方法.该TADBF方法在分时波束空间实现,可有效抑制扩展多普勒杂波;简化了发射信号分集,在大型阵列降维处理情况下,只在各脉冲重复周期控制波束指向,无须对子阵或者波束进行相位编码,便于工程实现.仿真验证了该方法的有效性.

关键词：天波超视距雷达扩展多普勒杂波发射自适应数字波束形成分时波束空间MIMO雷达慢时间相位编码

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新的空时二维谱估计信号模型

系统工程与电子技术 2006年第12期28卷 1898-1901页

作者：鲍拯王永良空军工程大学导弹学院陕西三原713800 空军雷达学院雷达兵器运用工程军队重点实验室湖北武汉430010

针对现有空时二维谱估计算法在信号数增大时均不同程度出现性能上的恶化直至失败的问题,总结了目前通用的空时二维谱估计信号模型,提出了“时域副流形”的概念及相应的信号处理方法。该算法通过时域投影对信号进行预处理,先从时域上对... 详细信息

针对现有空时二维谱估计算法在信号数增大时均不同程度出现性能上的恶化直至失败的问题,总结了目前通用的空时二维谱估计信号模型,提出了“时域副流形”的概念及相应的信号处理方法。该算法通过时域投影对信号进行预处理,先从时域上对信号进行粗分,从而以较小的代价换取大信号数情况下算法性能的改善。理论分析与仿真结果证明了算法的有效性。

关键词：阵列信号处理空时二维谱估计 MUSIC 时域投影

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新的二维谱估计方法——参数加权法

通信学报 2006年第6期27卷 16-20页

作者：鲍拯王永良空军工程大学导弹学院陕西三原713800 空军雷达学院雷达兵器运用工程军队重点实验室湖北武汉430010

提出了一种新的二维MUSIC方法。由于同时利用了矩阵的特征值和特征向量,其搜索(或求根)过程由2个一维过程组成,避开了二维谱峰搜索且无需配对。通过分析,证明该方法不存在兼并问题,阵元利用率较高。理论分析和仿真结果表明算法的有效性。

关键词：二维谱估计 MUSIC 特征值搜索特征向量

一种基于压缩感知的天波超视距雷达短时海杂波抑制方法

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电子与信息学报 2017年第4期39卷 945-952页

作者：严韬陈建文鲍拯空军预警学院三系重点实验室武汉430019

针对传统时域对消方法在短时条件下杂波重构精度低、抑制性能差的缺陷,该文提出一种基于压缩感知的天波雷达短时海杂波重构及抑制方法。首先对天波雷达短时回波模型进行了建模,在此基础上分析了利用压缩感知进行短时海杂波重构的合理性... 详细信息

针对传统时域对消方法在短时条件下杂波重构精度低、抑制性能差的缺陷,该文提出一种基于压缩感知的天波雷达短时海杂波重构及抑制方法。首先对天波雷达短时回波模型进行了建模,在此基础上分析了利用压缩感知进行短时海杂波重构的合理性;其次分别从基于复冗余正弦字典的回波稀疏表示、基于降维字典的传感矩阵表示和基于改进的正交匹配追踪算法的杂波重构及抑制3个步骤对所提算法进行了详细阐述;最后进行了计算机仿真分析和实测数据验证。相关结果表明,在短时条件下,所提方法较传统时域对消方法和子空间类抑制方法具有较优的杂波抑制性能和工程应用价值。

关键词：天波超视距雷达压缩感知相干积累时间海杂波抑制冗余字典

基于改进遗传算法的天波超视距雷达二维阵列稀疏优化设计

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电子与信息学报 2014年第12期36卷 3014-3020页

作者：严韬陈建文鲍拯空军预警学院重点实验室武汉430019

针对均匀矩形平面阵在2维阵天波超视距雷达(OTHR)工程应用时阵元数目庞大问题,该文提出利用改进遗传算法进行稀疏优化设计的解决办法。从波束赋形角度出发建立了稀疏矩形平面阵的布阵优化模型;以俯仰波束能分辨OTHR多模传播的波达角(DOA... 详细信息

针对均匀矩形平面阵在2维阵天波超视距雷达(OTHR)工程应用时阵元数目庞大问题,该文提出利用改进遗传算法进行稀疏优化设计的解决办法。从波束赋形角度出发建立了稀疏矩形平面阵的布阵优化模型;以俯仰波束能分辨OTHR多模传播的波达角(DOA)为原则确定了遗传算法的初始种群;为避免遗传进化中出现早熟和随机漫游现象修正了适应度函数;为实现稀疏率精确控制改进了交叉和变异算子。仿真结果表明,该文算法不仅实现了稀疏率的精确控制,同时提高了优化性能。该文最后对2维稀疏阵列在OTHR工程应用时的可行性进行了分析,指出其应用条件和存在的技术难点,并给出了相应的解决方案。

关键词：天波超视距雷达二维阵遗传算法峰值副瓣电平稀疏率

一种天波超视距雷达电离层相位污染联合校正方法

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电子与信息学报 2013年第12期35卷 2829-2835页

作者：罗欢陈建文鲍拯空军预警学院研究生管理大队武汉430019 空军预警学院三系武汉430019

天波超视距雷达(OTHR)利用电离层的反射实现远距离探测。由于受到电离层时变因素的影响,在长相干积累时间条件下,回波谱会发生展宽,严重影响OTHR对舰船等低速目标的检测能力。针对OTHR回波受到电离层相位污染后正负Bragg展宽峰发生交叠... 详细信息

天波超视距雷达(OTHR)利用电离层的反射实现远距离探测。由于受到电离层时变因素的影响,在长相干积累时间条件下,回波谱会发生展宽,严重影响OTHR对舰船等低速目标的检测能力。针对OTHR回波受到电离层相位污染后正负Bragg展宽峰发生交叠的情况,该文提出了一种联合短时MUSIC变换(STMT)和改进相位梯度(PGA)法的校正方法(即ST_IPGA法)。该方法首先利用STMT变换得到相位污染的粗估计,对污染回波进行初步补偿;然后采用自适应滑窗滤波器提取纯净且完整的海杂波标校信号;最后利用改进的PGA法估计出剩余相位污染,对污染回波进行精确校正。理论分析和仿真结果表明该方法对于校正严重电离层相位污染导致的正负Bragg展宽峰发生交叠的情况具有明显的效果。

关键词：天波超视距雷达(OTHR) 电离层相位污染短时MUSIC变换相位梯度(PGA)法

基于WLS的OTHR短时自适应海杂波抑制方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第8期45卷 20-25页

作者：严韬陈建文鲍拯空军预警学院三系重点实验室武汉430019

基于高频海杂波的空间相关特性,从自适应滤波的角度提出了一种基于加权最小二乘(WLS)的天波超视距雷达(OTHR)短时自适应海杂波抑制方法.在自适应权值求解过程中,采用基于QR分解的直接数据域处理方法,避免传统基于相关矩阵求逆方法的数... 详细信息

基于高频海杂波的空间相关特性,从自适应滤波的角度提出了一种基于加权最小二乘(WLS)的天波超视距雷达(OTHR)短时自适应海杂波抑制方法.在自适应权值求解过程中,采用基于QR分解的直接数据域处理方法,避免传统基于相关矩阵求逆方法的数值稳定性较差的缺陷.结果表明:与现有的基于空间相关性的海杂波抑制方法相比,所提方法具有更优的杂波抑制性能,同时兼备对参考距离单元数要求更低、计算量更小、自适应能力更强的优点,工程适用性较强.实测数据处理分析验证了所提方法的有效性.

关键词：天波超视距雷达加权最小二乘海杂波抑制相干积累时间相关性

天波雷达弱目标检测的知识辅助DP-TBD方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第5期46卷 22-27,40页

作者：黄文鹂陈建文鲍拯空军预警学院一系重点实验室

提出一种知识辅助动态规划检测前跟踪（KA-DP-TBD）方法.在天波雷达弱目标的检测中,联合多帧回波数据积累能量,先单帧数据做常规信号处理,再用距离-多普勒平面上目标的运动特征及目标运动的统计特性为辅助知识,在下一帧能量积累时选择... 详细信息

提出一种知识辅助动态规划检测前跟踪（KA-DP-TBD）方法.在天波雷达弱目标的检测中,联合多帧回波数据积累能量,先单帧数据做常规信号处理,再用距离-多普勒平面上目标的运动特征及目标运动的统计特性为辅助知识,在下一帧能量积累时选择在合理的关联区域内进行动态规划积累,排除不符合目标运动特性的积累区域的强噪声对检测结果的影响,提高雷达在复杂多变的外界干扰环境及非平稳的电离层传播环境中的检测概率,在提高弱目标检测性能的同时减小了运算量,工程可实现性较强.仿真分析和实测数据处理结果验证了该方法的有效性.

关键词：天波超视距雷达弱目标知识辅助动态规划TBD方法检测前跟踪

一种改进的基于峰值信噪比-高阶奇异值分解的天波超视距雷达自适应海杂波抑制算法

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电子与信息学报 2019年第7期41卷 1743-1750页

作者：关泽文陈建文鲍拯空军预警学院

天波超视距雷达(OTHR)舰船目标的检测性能受目标区海杂波的影响严重,准确且自适应的海杂波抑制效能对改善低可探测舰船目标的检测性能意义重大。该文针对基于高阶奇异值分解(HOSVD)的海杂波抑制算法非自适应机制的不足,通过引入峰值信噪... 详细信息

天波超视距雷达(OTHR)舰船目标的检测性能受目标区海杂波的影响严重,准确且自适应的海杂波抑制效能对改善低可探测舰船目标的检测性能意义重大。该文针对基于高阶奇异值分解(HOSVD)的海杂波抑制算法非自适应机制的不足,通过引入峰值信噪比(PSNR),提出一种改进的基于PSNR-HOSVD的自适应算法。该算法仅利用第3等效模式展开矩阵的左奇异向量构造一个投影矩阵,相比于HOSVD算法,该文算法可有效降低计算复杂度,同时由于海杂波仅在第3等效模式展开矩阵的列空间中具有聚集特性,因此该文算法具有比HOSVD算法更好的海杂波抑制性能。实测数据处理结果表明,在电离层状态理想和非理想的情况下,该文PSNR-HOSVD自适应算法的性能均优于EVD自适应算法和HOSVD非自适应算法。

关键词：天波超视距雷达海杂波抑制峰值信噪比高阶奇异值分解