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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1935-1945页

作者：杨艺琼吴建新梁毅中山大学电子与通信工程学院广东深圳518107 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

阵元域杂波补偿和抑制算法在阵元数增加时运算量急剧增大,采用同时多波束接收的空域降维方案能够显著降低系统复杂度,但波束域的机载双基雷达杂波非平稳性给杂波抑制带来了很大的困难,且波束域的补偿方法目前没有相关研究。针对上述问题... 详细信息

阵元域杂波补偿和抑制算法在阵元数增加时运算量急剧增大,采用同时多波束接收的空域降维方案能够显著降低系统复杂度,但波束域的机载双基雷达杂波非平稳性给杂波抑制带来了很大的困难,且波束域的补偿方法目前没有相关研究。针对上述问题,本文提出了一种适用于波束域的机载双基雷达非平稳杂波抑制方法。通过构造一个距离空变插值矩阵,对不同距离门的回波数据做不同的插值处理,实现了波束域距离非平稳性补偿,针对补偿后的数据采用波束域空时自适应处理方法,在降低复杂度的同时实现了有效的杂波抑制。仿真实验验证了该方法的有效性和可行性。

关键词：机载双基雷达波束域杂波补偿杂波抑制

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机载非协作雷达杂波建模与STAP研究

机载非协作雷达杂波建模与STAP研究

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作者：高惠雯电子科技大学

学位级别：硕士

在电子战场景下,传统雷达进行目标探测与跟踪需要对外发射信号,这导致雷达易被探测与跟踪,而机载非协作雷达系统利用外辐射源进行目标检测,具有强大的抗侦察、抗隐身及抗干扰能力,故具有深入研究的价值。本文重点研究可适用于机载非协... 详细信息

在电子战场景下,传统雷达进行目标探测与跟踪需要对外发射信号,这导致雷达易被探测与跟踪,而机载非协作雷达系统利用外辐射源进行目标检测,具有强大的抗侦察、抗隐身及抗干扰能力,故具有深入研究的价值。本文重点研究可适用于机载非协作雷达的信号处理技术及其工程边界,主要从建立杂波模型并分析杂波的距离非平稳特性出发,研究可适用于机载非协作雷达场景的杂波补偿和杂波抑制算法,以期望解决杂波的非均匀性的问题并完成自适应信号处理仿真研究。本文研究的主要内容如下:1、给出机载非协作雷达的信号模型,并推导其双基地雷达方程及目标距离、多普勒分辨力,然后在此基础上利用坐标系转换方法建立杂波模型,并仿真分析多个场景下杂波在空间与多普勒频率上的分布特性,指出机载非协作雷达杂波具有距离非平稳性。2、针对杂波距离非平稳性的问题,本文介绍两种传统杂波补偿算法,即多普勒弯曲(DW)和角度-多普勒补偿(ADC),且在ADC算法的基础上研究一种基于协方差矩阵最大特征向量的自适应杂波补偿算法(ADC),并结合空时自适应杂波抑制算法(STAP)仿真分析该补偿算法的性能,得出该补偿算法能有效提升杂波抑制性能的结论。3、在研究机载非协作雷达工程边界问题时,分析两种非理想因素,即通道误差和直达波信号误差。直达波信号误差有两种,一是直达波提取时间误差,二是不同直达波提取方式造成的误差,分别仿真分析上述几种误差对信号处理性能的影响,得出上述误差会导致信号处理性能损失或目标检测偏移的结论。

关键词：机载非协作雷达杂波建模杂波补偿空时自适应处理

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空时处理中的非均匀杂波抑制技术仿真研究

空时处理中的非均匀杂波抑制技术仿真研究

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作者：杨玙菥电子科技大学

学位级别：硕士

机载雷达在检测地面和低空运动目标时,通常工作在下视状态,因此强地杂波对雷达系统的检测性能有较为严重的影响。空时自适应处理技术(STAP)可以解决机载雷达的杂波抑制问题。在实际应用中,构造低运算量、低数据量的STAP算法,即降维、降... 详细信息

机载雷达在检测地面和低空运动目标时,通常工作在下视状态,因此强地杂波对雷达系统的检测性能有较为严重的影响。空时自适应处理技术(STAP)可以解决机载雷达的杂波抑制问题。在实际应用中,构造低运算量、低数据量的STAP算法,即降维、降秩STAP方法和适应于非均匀杂波环境的新型STAP算法是目前STAP技术的研究热点。本文的研究对象是机载相控阵雷达的杂波抑制方法,主要是研究杂波非均匀特性、杂波补偿算法、稀疏恢复方法和空时自适应处理算法等内容。本文研究的主要内容概括如下:1、空时自适应处理方法的研究。首先给出全空时自适应处理算法的原理,推导自适应滤波器的最优全矢量和输出信杂噪比的表达式,然后介绍降秩STAP方法和降维STAP方法的基本理论及不同辅助通道选取方式对降维STAP方法性能的影响。最后以输出信杂噪比为衡量指标仿真对比几种降维STAP算法的杂波抑制性能,以及通道误差和训练样本数目对STAP方法性能的影响。2、基于杂波补偿的非均匀杂波抑制方法的研究。首先建立机载非正侧视阵雷达的杂波回波模型,分析不同偏航角下不同距离单元的杂波非均匀特性。然后介绍可运用于非正侧视阵场景的多普勒频移法(DW)和角度—多普勒补偿法(ADC)两种杂波补偿算法的原理。从杂波功率谱和输出信杂噪比两个方面仿真分析DW算法和ADC算法补偿后的STAP方法杂波抑制性能。3、基于稀疏恢复的杂波抑制方法的研究。首先介绍稀疏恢复技术应用于STAP中的基本原理,分析杂波空间时间谱的稀疏性,将时空自适应处理转化为优化问题。然后讨论一个训练数据样本可能丢失统计特性的原因,分析角度—多普勒平面杂波的性质。提出可用训练样本的数量被限制为一的场景下,基于线性回归技术的SR-STAP方法,并仿真研究该方法的杂波抑制性能。4、机载双基地雷达杂波抑制方法的研究。首先基于双基地雷达的几何构型及双基地雷达方程,建立双基地杂波回波信号模型,分析不同双基运动场景的杂波非均匀特性。然后介绍自适应角度—多普勒补偿法(ADC)的原理,分析子孔径平滑窗口的大小对该方法中杂波谱中心的多普勒相位估计值的影响。最后以输出信杂噪比为衡量指标,仿真分析ADC算法补偿后的STAP方法杂波抑制性能。

关键词：空时自适应处理非均匀杂波抑制杂波补偿稀疏恢复

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