基于杂波子空间估计的MIMO雷达降维STAP研究

 多输入多输出(MIMO)雷达是近年来出现的一种新体制雷达,针对MIMO体制的机载雷达开展空时自适应处理（STAP）技术研究是值得进一步努力的方向。本文研究了机载MIMO雷达STAP技术的降维算法,通过对STAP技术杂波抑制原理进行分析,推导并得到一种基于杂波子空间的降维算法。结合扁长椭球波函数（PSWF）的特点,提出了一种基于杂波子空间估计的降维算法,并与若干降维算法的杂波抑制性能进行比较。结果表明,当存在阵元幅相误差时,该算法在保持杂波抑制性能的同时能够有效地降低STAP算法的运算量。     

基于CEMD的旋翼微动目标杂波抑制方法

针对旋翼微动目标杂波抑制问题,研究了一种基于复数据经验模态分解（CEMD）的微动目标杂波抑制方法。首先,建立了地杂波背景下的旋翼微动目标信号模。然后,根据杂波和微动信号在时频域的差异性,基于CEMD和Gabor变换,通过新定义的不同本征模态函数（IMF）的能量所占总能量的比重,选择出微动信号占优所对应的几个IMF分量,并基于这些IMF对旋翼微动目标进行时域和时频域重构,实现旋翼微动目标和杂波的分离,达到抑制杂波提取微动目标回波的目的。最后,与常规杂波抑制方法进行了对比,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

某雷达模拟器的目标与杂波信号模拟强度研究

建立了雷达模拟器中目标、地物杂波、海杂波、气象杂波的信号强度计算模型,根据相对运动关系解算出各目标与杂波信号的强度,并按时间流程存储在对应的数据表中,从而信号源将产生相应强度的信号注入雷达模拟台,以便后端雷达模拟台能在雷达威力覆盖范围内准确地显示出目标与杂波强度变化。通过仿真软件在雷达训练模拟器中的功能测试,实现了目标与杂波仿真效果,满足了雷达模拟训练的要求。     

区域杂波估计的多目标跟踪方法

高斯粒子概率假设密度（PHD）滤波往往假定杂波密度参数已知,这种做法对于实际应用是不现实的。此外,杂波的参数值通常依赖于环境条件,可能随时间发生变化。因此,多目标跟踪算法中需要实时准确估计杂波密度的参数。基于此,提出了一种多目标跟踪的区域杂波估计方法。首先根据量测信息在线估计出场景中的杂波数目,然后估计落入目标附近感兴趣区域的杂波数,并估计每个目标感兴趣区域杂波强度。仿真结果表明,在复杂场景下算法的跟踪性能明显优于未进行杂波估计的多目标跟踪算法,提高了跟踪的实时性和跟踪精度。     

基于先验知识及其定量评估的自适应杂波抑制研究

 为了改善训练样本数受限的非均匀杂波环境中的系统检测性能,研究了基于先验知识及其定量评估的自适应杂波抑制算法。提出了使用经真实杂波信息白化后的先验杂波协方差矩阵与单位矩阵之差的谱范数,来定量评估杂波先验知识的准确程度,并给出了真实杂波协方差矩阵未知时的矩阵谱范数估计方法。结合先验知识定量评估结果,获得了具有先验知识约束时的杂波协方差矩阵最大似然估计方法。分别基于多脉冲相参雷达以及空时自适应雷达进行了杂波建模,在此基础之上分析了算法性能。仿真结果证实了该算法优于使用样本协方差矩阵及先验杂波信息形成杂波抑制权值的性能。     

冲击杂波下的MIMO雷达DOA估计方法

研究了对称α稳定分布(SαS)冲击杂波下的多输入多输出（MIMO）雷达目标波达方向（DOA）估计问题,分别提出基于分数低阶最小方差无畸变响应(FrMVDR)的MIMO雷达DOA估计算法和无穷范数归一化最小方差无畸变响应（Inf-MVDR)算法。FrMVDR算法,首先进行冲击杂波特征指数的估计,然后使MIMO雷达接收阵列的分数低阶输出功率最小,实现MIMO雷达的DOA估计。为了避免FrMVDR算法对杂波特征指数估计,提出Inf-MVDR算法,首先用无穷范数对接收信号进行归一化处理,使归一化后的阵列输出功率有界,继而采用传统MVDR算法进行DOA估计。计算机仿真验证了上述两种算法的有效性;同时仿真结果还表明在冲击杂波下,MIMO雷达的空间分集特性可显著提高DOA估计的精度。     

风电场雷达杂波动态重构抑制方法

随着风电场的大范围建设，风轮机杂波对雷达的干扰问题日益严重，常规杂波抑制方法难以有效解决风轮机杂波（WTC）干扰问题，因此提出了一种利用动态字典对风轮机杂波进行稀疏重构进而抑制的方法。首先，建立了WTC干扰下的雷达信号模型并分析了风轮机杂波的信号特征。其次，依据WTC的时频特征提出了一种微动参数粗估计方法，利用粗估计结果缩小了字典稀疏重构参数范围，在此基础上利用正交匹配追踪（OMP）算法对字典进行动态生成，并逐级更新字典原子。最后，通过动态字典对风轮机杂波信号进行稀疏重构，从而实现了对WTC的有效抑制。通过仿真实验，分析了风轮机杂波对目标检测的干扰影响，验证了基于动态稀疏重构的风电场杂波抑制方法在不同情况下的有效性。     

机载前视式低空风切变探测数值模拟研究

使用二维面对称微下击暴流数值模式,对“湿”微下击暴流风切变进行了模拟,并通过工作在Ｘ－波段的微波多普勒雷达,对飞机着陆下滑航迹前方的微下击暴流风切变进行探测。结果表明：通过单元－单元自动增益控制、杂波滤波和天线仰角控制,可提前８０ｓ（６ｋｍ）探测到“湿”微下击暴流风切变,符合ＦＡＡ提出的适航要求     

基于PD处理技术的雷达弱信号检测方法

针对脉冲跟踪测量雷达普遍存在的远距离弱信号检测能力不足的问题,基于PD（PulseDoppler,脉冲多普勒）雷达的杂波抑制与信号处理技术,提出脉冲雷达中的弱信号检测方法;详细分析了在脉冲跟踪测量雷达中应用PD处理技术的可行性,得出在一定约束条件下,可将PD处理技术运用于脉冲跟踪测量雷达,并提出了具体实现方法;最后,通过数据仿真和脉冲雷达实际测量数据进行验证,结果表明该方法能有效提高信噪比。     

一种四层次样本轮换方法——基于多阶段季度调查的研究

四阶段抽样季度调查需要实施四层次样本轮换，在构造四层次样本轮换方法时主要应考虑三个问题，一是相邻两个季度四级单元的样本拼配率，二是相邻两年相同季度四级单元的样本拼配率，三是保证各级单元的样本拼配率在轮换过程中保持不变。如果一级单元、二级单元、三级单元和四级单元的样本轮换模式分别为32in、16in、8in和2-2-2（4），则这四个样本轮换模式就可组合成一种四层次样本轮换方法。该方法可以应用于中国劳动力调查的四层次样本轮换中。     

非相干Rice杂波中的恒虚警检测

 地杂波的统计特性常常可以用Rice模型来描述,其物理基础是认为地杂波由一些大的固定散射体引起的稳定分量和大量小的随机分布的运动散射体引起的瑞利起伏分量所合成。文献[2]研究了稳定分量不相干时Rice杂波中离散时间最佳检测的估值器——相关器结构,但无显式解,实现有困难。文献[3]导出了Rice杂波中SwerlingⅡ目标的离散时间检测的似然比检测器结构。在此基础上,本文给出了一种修正平方律结构的似然比检测器,并和通常的平方律检测器作了性能比较。     

机载MIMO雷达空时自适应杂波对消器

针对机载多输入多输出(MIMO)雷达杂波分布呈现空时耦合特性,提出一种空时自适应杂波对消器.利用机载MIMO雷达的脉冲回波数据,构造杂波对消器的系数矩阵.通过空时自适应杂波对消器的预处理,可以有效地抑制杂波,并通过与常规空时处理算法的级联,最终可以有效提高动目标的检测性能.实现了由传统地基雷达杂波对消器向机载运动平台的推广.仿真结果表明,这种自适应杂波对消器不仅适用于正侧视雷达,对于非正侧视雷达也同样适用.     

基于RELAX的空中多机动目标检测与参数估计

 针对机载雷达空中多机动目标的检测问题,提出了一种基于RELAX算法的空中多机动目标检测与参数估计方法。该方法将重构时间采样技术与RELAX算法相结合,有效地抑制了检测过程中强信号分量对弱信号分量的影响,在待测单元内存在多个目标时,能够获得很好的参数估计结果,并且在脉冲点数有限的情况下,该方法得到的参数估计精度依然很高。同时,本文还推导了空中多机动目标参数估值的克拉美罗界(CRB),为估计结果提供了理论下限。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于均匀性判定规则的统计MIMO雷达多通道融合检测技术

针对统计MIMO雷达各观测通道统计特性不一致的情况,提出了一种多通道融合检测技术。该技术利用均匀性判定规则,选择一组均匀的、"被认为是具有较高信杂噪比"的局部检验统计量来构建全局检验统计量,即新的检测器。给出了新检测器的设计步骤和均匀性判定规则,并利用全概率公式证明了新检测器的虚警概率与每一操作步骤中过门限概率的关系,从而为仿真得出检测门限提供了理论基础。仿真结果表明,在不同通道间信噪比分布类型条件下,新检测器的检测性能具有较强的稳健性,且与不同条件下性能最优的检测器相比,其性能损失很小。     

先验失配条件下的知识辅助检测器稳健性分析

充分利用探测环境的先验信息是提高雷达探测能力的有效途径之一。先验信息必须在雷达检测算法设计阶段确定下来,因此先验信息与当前探测环境之间可能存在不一致性。以复合高斯杂波中的、利用纹理分量先验信息的知识辅助(KA)检测器作为研究对象,首先建立了该检测器检测性能与先验分布参数失配之间的量化关系,然后根据给定的杂波探测环境模型参数,分析了先验模型失配对检测性能的影响。分析结果表明:知识辅助检测器的稳健性与当前探测环境模型参数有关。进一步给出了先验模型失配的容许区间,当先验模型参数在这个区间内,知识辅助检测器性能优于不使用先验信息的检测器性能。     

对空情报雷达的费用-效能分析

 本文目的是研究对空情报雷达的全寿命费用与效能之定量评价。首先分析该类雷达全寿命费用的组成。其次着重研究和推导了该类雷达性能和效能的数学表达式。最后统计和计算了多种雷达的费用、性能、效能与费效比的数值,绘制了发展曲线,讨论了这些计算和曲线在雷达总体工程中的应用。     

基于鸟类目标散射特性分析的雷达探鸟实验

 鸟类目标散射特性研究是雷达探鸟系统探测性能分析的理论基础。基于此,首先进行了鸟类目标散射特性分析,采用实验数据构造的理论统计模型,估计出单只鸟和鸟群的雷达散射截面（RCS）量级范围。然后,详细介绍了雷达探鸟实验系统的系统结构、探测性能和飞鸟目标识别算法。最后,基于外场实验获取的雷达探鸟图像序列提取出飞鸟目标轨迹与相关信息,验证了雷达探鸟的可行性,并通过对不同实验结果的分析提出了抑制虚警和漏警的算法改进方向。     

NEW METHOD FOR REDUCED RANK STAP—NON CLUTTER CHANNEL METHOD

Space- time adaptive processing(STAP) is aleading technology candidate for improving detec-tion performance of advanced airborne early warn-ing radar.In practical radar systems,the optimumfully adaptive space- time processing[1] cannot al-ways be implemented because of the computationalcomplexity,so the design of suboptimum proces-sors has been one of the key topics in STAP.Sev-eral reduced- rank STAP methods have been pro-posed in recent years.For example,based on thegeneralized sidelobe…     

机载多目标跟踪系统模型和运动补偿

研究多目标跟踪技术在机载雷达应用中的特殊问题——坐标系的选择、载机运动的稳定与补偿。建立了数学模型 ,进行了仿真研究。研究结果表明 :载机运动的稳定与补偿是机载多目标跟踪中必须重视的问题 ,并得出基于 NED和 RHV的组合坐标系下的模型 ,在机载应用中有很好的性能。优点是易于解耦、避免了非线性、降低了计算量、且有较高的精度     

雷达检测性能试验等效推算方法

 雷达检测性能是雷达最基本、最重要的性能,雷达检测性能试验是雷达试验的重要内容。由于各种原因,针对雷达的系统级原型试验常常难以开展或者只能极少量地开展,通常只能通过进行大量等效试验来辅助雷达性能的鉴定评估工作。本文针对缺乏原型试验条件下的雷达检测性能评估问题,提出了一种基于试验数据分析的雷达检测性能等效推算方法。首先给出了等效试验与原型试验之间的差异性度量方法,它是等效推算和性能评估的基础;接着对存在原型试验条件下的等效推算方法进行了研究;而后针对通常无法进行原型试验的实际情况,提出了一种基于预测模型和仿真试验相结合的零子样原型试验条件下的等效推算方法;最后通过仿真实例验证了本文方法的合理性和可行性。