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自适应杂波抑制与脉冲压缩技术的实现研究

自适应杂波抑制与脉冲压缩技术的实现研究

作者：张辉西安电子科技大学

学位级别：硕士

结合某雷达系统，本文介绍了该体制雷达技术中的自适应杂波抑制和脉冲压缩技术及其具体工程实现。首先，介绍了自适应理论以及该雷达系统中采用的自适应杂波抑制技术消除直达波和多径杂波的基本原理。其次，重点讨论了在该雷达系统中，... 详细信息

结合某雷达系统，本文介绍了该体制雷达技术中的自适应杂波抑制和脉冲压缩技术及其具体工程实现。首先，介绍了自适应理论以及该雷达系统中采用的自适应杂波抑制技术消除直达波和多径杂波的基本原理。其次，重点讨论了在该雷达系统中，利用通用信号处理板来实现自适应杂波抑制技术和脉冲压缩技术。并且根据现有的通用信号处理板的硬件结构资源，为实现大数据量信号处理的实时性，对杂波抑制技术进行优化，采用了并行的结构来对分段数据进行自适应杂波抑制，从而实现并行处理。在脉冲压缩模块中，将分段的数据段分别进行抽取和滤波，进行无缝拼接后，再做FFT处理。通过对实测数据的处理发现了应用改进方案具有较好的探测性能，同时也满足严格的实时性要求。最后结合通用信号处理板详细的讨论了各种有效的通信方式以及汇编程序的优化问题。

关键词：自适应杂波抑制脉冲压缩 ADSP-TS201 并行结构

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自适应杂波抑制技术研究

自适应杂波抑制技术研究

作者：喻婷婷西安电子科技大学

学位级别：硕士

雷达接收信号中存在杂波回波信号是不可避免的,而杂波回波信号会严重影响雷达检测运动目标的性能。因此,如何去抑制杂波回波信号是雷达信号处理的一个重要问题。气象杂波的谱中心不在零频,其回波特性随着环境变化而变化。为了更好的抑... 详细信息

雷达接收信号中存在杂波回波信号是不可避免的,而杂波回波信号会严重影响雷达检测运动目标的性能。因此,如何去抑制杂波回波信号是雷达信号处理的一个重要问题。气象杂波的谱中心不在零频,其回波特性随着环境变化而变化。为了更好的抑制该类运动杂波,人们提出了自适应杂波抑制算法,实时估计出杂波的统计特性,并根据此估值调整滤波器参数实现相应的滤波。本文主要研究自适应的杂波抑制算法,并结合实际应用详细分析和讨论了自适应滤波器的设计、功率谱估计等问题。对于较低的雷达工作频率,可以采用双凹口滤波器;对于较高的雷达工作频率,由于其杂波谱较宽一般采用单凹口滤波器。分析了滤波器的性能随杂波功率、谱宽及中心频率的变化情况。对于杂波功率谱估计,对周期图法及在此基础上改善的“质心法”,“积分法”进行了仿真,对比分析了几种方法的估计性能。此外还介绍了恒虚警检测技术等。

关键词：自适应杂波抑制动目标检测功率谱估计恒虚警检测

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几种典型自适应杂波抑制算法的分析

信号处理 1996年第1期12卷 76-86页

作者：石星戴庆芬李乐民电子科技大学电子部十所

研究自适应杂波抑制技术时，对应不同的信号和杂波的分布模型有不同的算法．本文针对已形成的几种典型算法，从自适应滤波、杂波噪声及信号空间分解的角度进行了分析说明，比较了不同算法所得的输出信扰比和检测特性的差异．这种分析比... 详细信息

研究自适应杂波抑制技术时，对应不同的信号和杂波的分布模型有不同的算法．本文针对已形成的几种典型算法，从自适应滤波、杂波噪声及信号空间分解的角度进行了分析说明，比较了不同算法所得的输出信扰比和检测特性的差异．这种分析比较，有利于在采用自适应杂波抑制技术时，估计其输出信扰比和检测概率，从而可以针对不同信号和杂波背景设计出最佳的自适应算法。

关键词：杂波抑制信扰比自适应杂波抑制信号分析

基于自适应杂波抑制的气象参数估计和补偿技术

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现代雷达 2021年第6期43卷 10-14页

作者：李品张冰瑞徐东东南京电子技术研究所南京210039

地物杂波具有面积大、能量强、分布不确定的特点,是影响天气雷达气象参数估计的主要因素。文中针对强杂波下的气象目标探测,采用基于频域滤波的自适应杂波抑制方法,系统地分析了不同杂波背景下自适应杂波抑制对气象参数测量的影响,并给... 详细信息

地物杂波具有面积大、能量强、分布不确定的特点,是影响天气雷达气象参数估计的主要因素。文中针对强杂波下的气象目标探测,采用基于频域滤波的自适应杂波抑制方法,系统地分析了不同杂波背景下自适应杂波抑制对气象参数测量的影响,并给出了误差补偿模型。最终通过实测数据完成算法验证,在杂波抑制的同时可以有效修正气象参数测量结果,具有较高的工程应用价值。

关键词：天气雷达地杂波自适应杂波抑制谱宽

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基于频域处理的机载雷达自适应杂波抑制方法

系统工程与电子技术 2000年第12期22卷 4-6,51页

作者：黄勇彭应宁王秀坛徐俊毅王希勤清华大学电子工程系北京100084

传统的机载雷达自适应杂波抑制多是从时域角度来考虑的 ,提出了一种基于频域的杂波抑制方法———FFT频域处理法。该方法将输入数据首先经过FFT运算变换到频域上 ,然后利用质量中心法来估计杂波谱的中心多普勒频率和带宽 ,最后将杂波分... 详细信息

传统的机载雷达自适应杂波抑制多是从时域角度来考虑的 ,提出了一种基于频域的杂波抑制方法———FFT频域处理法。该方法将输入数据首先经过FFT运算变换到频域上 ,然后利用质量中心法来估计杂波谱的中心多普勒频率和带宽 ,最后将杂波分布区内的FFT通道输出置零 (即滤除杂波 )。实验仿真结果表明 ,与传统的基于谱估计的自适应MTI方法相比 ,该方法具有良好的改善因子和较小的信噪比损失 ,对于慢速目标检测十分有利 ,并能有效地防止目标白化 ,其运算简单 ,适于工程实现。

关键词：机载雷达自适应杂波抑制频域处理

一种基于Casorati-奇异值分解的超快平面波超声多普勒自适应时空域杂波抑制算法

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电子与信息学报 2021年第8期43卷 2334-2342页

作者：徐依雯杨晨徐杰焦阳崔崤峣苏州国科昂卓医疗科技有限公司苏州215163 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州215163 中国科学技术大学电信学院合肥230031 复旦大学工程与应用技术研究院上海200433

超快超声平面波成像技术实现了超声的高帧频大视野同步采集,捕捉到更多有效原始信息,而传统滤波器在处理这种大视野数据方面有诸多不足。该文基于Casorati奇异值分解(Casorati-SVD)技术提出一种改进的自适应杂波抑制算法:首先,选取一个... 详细信息

超快超声平面波成像技术实现了超声的高帧频大视野同步采集,捕捉到更多有效原始信息,而传统滤波器在处理这种大视野数据方面有诸多不足。该文基于Casorati奇异值分解(Casorati-SVD)技术提出一种改进的自适应杂波抑制算法:首先,选取一个区域的原始平面波数据构建Casorati数据矩阵并进行奇异值分解;其次,根据分解后分量的多普勒频率和能量自适应匹配合适的滤波截止参数,抑制组织杂波和噪声并提取血流信号;最后,对每个区域重复前面的步骤并统计所有输出获取最终图像。该文分别在仿体、人体手臂动脉和家兔脑血流的回波信号上验证该算法抑制杂波的能力,这些实验结果表明,相比全局Casorati奇异值分解滤波器,这种改进的分区域自适应滤波算法将信噪比(SNR)提高4.4%~50%,对比信噪比(CNR)提高4.7%~55.9%。该技术实现了多普勒血流成像的空间自适应滤波,对临床血流成像的发展有重要意义。

关键词：超快超声平面波功率多普勒 Casorati奇异值分解自适应杂波抑制

基于Hankel-SVD的非平稳超声血流成像杂波抑制技术研究

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电子与信息学报 2015年第4期37卷 830-835页

作者：王录涛王微金钢电子科技大学自动化工程学院成都611731 国家空气动力研究与发展中心绵阳621000

有效抑制由血管或血管周围组织时变运动引起的非平稳杂波对于提高诊断超声彩色血流成像中血流动力学参数描述的准确性有着极其重要的意义。该文基于奇异值滤波技术提出一种改进的非平稳杂波自适应抑制方法。该方法逐次利用单个慢时多普... 详细信息

有效抑制由血管或血管周围组织时变运动引起的非平稳杂波对于提高诊断超声彩色血流成像中血流动力学参数描述的准确性有着极其重要的意义。该文基于奇异值滤波技术提出一种改进的非平稳杂波自适应抑制方法。该方法逐次利用单个慢时多普勒回波采样矢量构建Hankel矩阵,然后根据奇异值分解后得到的正交Hankel主成份所代表的频域内容,动态选取高阶Hankel主成份重构多普勒血流信号,实现非平稳杂波的有效抑制。为验证算法的有效性,分别对多普勒回波仿真模型合成数据与利用彩色超声设备(Sonix RP)采集的颈动脉血流基带回波信号进行滤波处理,然后采用滞一自相关估计法计算血流平均速度与功率并进行成像。处理结果表明,相对于传统IIR滤波方法与多项式回归滤波技术,利用该文所提算法可对高强度、非平稳杂波进行充分抑制,提高血流估计精度,此外,该算法具有空间自适应性,无需人为设定阈值参数以估计杂波空间维数,与现有基于特征分解的自适应滤波方法相比,可以有效提高组织空间高强度时变运动时血流与组织的区分能力。

关键词：彩色血流成像奇异值分解自适应杂波抑制非平稳杂波

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杂波背景下的时距联合检测前聚焦方法研究

雷达学报（中英文） 2022年第5期11卷 753-764页

作者：关键裴家正黄勇陈小龙陈宝欣海军航空大学烟台264000 92337部队大连116000

传统相干雷达信号处理流程对跨距离单元走动的目标一般采用脉冲压缩与Radon傅里叶变换(RFT)先后级联的处理方法,但级联方法存在以下问题:一是对高速目标能量积累的过程中目标峰值位置偏移甚至主瓣展宽、增益下降、旁瓣增高;二是缺少有... 详细信息

传统相干雷达信号处理流程对跨距离单元走动的目标一般采用脉冲压缩与Radon傅里叶变换(RFT)先后级联的处理方法,但级联方法存在以下问题:一是对高速目标能量积累的过程中目标峰值位置偏移甚至主瓣展宽、增益下降、旁瓣增高;二是缺少有效杂波抑制,影响弱目标检测。为此,该文借鉴多维信号联合以及杂波抑制的思想,提出一种杂波背景条件下将脉冲压缩、RFT与自适应杂波抑制联合的时距联合检测前聚焦方法(APCRFT)。该方法首先将脉内时间(快时间)与脉间时间(慢时间)两个雷达信号处理维度相联合,引入与高速目标相对应的二维导向矢量,补偿脉内和脉间的多普勒频移;然后根据辅助数据估计脉冲压缩前的杂波协方差矩阵;最后根据杂波协方差矩阵和导向矢量确定最优滤波器权矢量。在距离-速度二维空间中,该方法能有效地抑制杂波,同时对目标能量进行最佳聚焦。仿真结果表明,该方法与先脉冲压缩后自适应Radon傅里叶变换(ARFT)的级联方法相比性能更优。

关键词：脉冲压缩 Radon傅里叶变换自适应杂波抑制时距联合检测前聚焦

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雷达杂波自适应抑制技术

雷达与对抗 2011年第2期31卷 11-13,33页

作者：孙国政卞雷祥 91404部队南京电子技术研究所

从杂波特性入手,讨论了对运动杂波进行自适应抑制的必要性。理论分析了杂波自适应抑制技术,并进行了仿真验证。针对工程实际中多普勒频率估计不够精确的情况,提出在杂波多普勒频率粗估计的基础上采用多个自适应滤波器,根据输出功率比较... 详细信息

从杂波特性入手,讨论了对运动杂波进行自适应抑制的必要性。理论分析了杂波自适应抑制技术,并进行了仿真验证。针对工程实际中多普勒频率估计不够精确的情况,提出在杂波多普勒频率粗估计的基础上采用多个自适应滤波器,根据输出功率比较确定最佳杂波抑制滤波器,大大提高了系统性能,并且不需要很大的设备量。

关键词：雷达动目标显示运动杂波自适应杂波抑制