基于弹道仿真Ka和W频段毫米波主动导引头抗主瓣杂波研究

针对典型毫米波频段Ka和W频段下,毫米波主动导引头的抗主瓣杂波性能进行对比研究,建立了主瓣杂波功率、信杂比和信杂噪比弹道仿真模型,利用该模型对Ka和W频段的信杂比和信杂噪比进行了不同弹道条件下的仿真分析。结果表明,在相同天线口面下,W频段利用天线波束窄、角分辨率高,从而减小杂波分辨单元(条带)的优点,获得比Ka频段小的主瓣杂波能量。由于W频段受到接收机噪声较大的限制,W频段的抗主瓣杂波性能相比Ka频段的性能优势随目标高度的增高而逐渐减弱,在攻击低空目标时,W频段的抗主瓣杂波性能比Ka频段强;在攻击高空目标时,Ka频段抗主瓣杂波性能比W频段更强。     

基于速度滤波的杂波抑制步进频率波形设计研究

杂波是影响高分辨雷达宽带一维距离像成像性能的重要因素。强杂波可能会造成目标点遮盖和虚假目标点,影响雷达的检测性能。针对步进频率成像杂波抑制问题开展波形研究,提出了一种抑制杂波的步进频率(CS-SF)新波形。CS-SF发射波形为组内同频、组间步进的脉冲串,利用目标与杂波的速度差异,通过组内加权抑制杂波,组间离散傅里叶逆变换(IDFT)提高距离分辨率。详细分析了该波形抑制杂波的原理和信杂比改善理论值,给出了CS-SF波形信号处理流程,建立了单目标杂波模型和扩展目标杂波模型。通过仿真验证了CS-SF抑制杂波的有效性,信杂比改善实际值符合理论值。     

基于自适应波形设计的天基雷达目标检测方法

针对天基雷达检测海面目标时杂波特性复杂、场景变化迅速和信杂比低的问题,文中提出一种基于波形自适应设计的目标检测方法。这种方法将每个驻留时间分拆为若干个子驻留,在第1个子驻留上发射线性调频脉冲,并进行预检测和杂波协方差估计。在后续子驻留中采用多粒子滤波技术对杂波协方差进行动态更新,以适应天基雷达杂波的快速变化。进而在后续子驻留中利用平均平方优化技术自适应的设计波形,并进行主成分分析和广义似然比检验,以提高信杂比和实现恒虚警率检测。最后,文中将海杂波建模为复合高斯过程、将目标建模为若干个具有确定但未知散射幅值的散射体,并进行仿真实验。结果表明,在尖峰性海杂波环境和天基监视雷达配置条件下,用这种目标检测方法实现可靠检测所需的信杂比降低约9dB,可有效改善对弱小目标的检测效果。     

海洋环境中基于小波变换的弱信号检测新方法

海洋环境中弱信号的谱与海杂波的谱相混叠,目标和背景的位置差异很小,经典的频域或空域处理对海杂波中弱信号的检测难以奏效。鉴于小波变换在提取弱信号方面具有独到的优势,提出了一种海洋环境中基于小波变换的弱信号检测方法。利用雷达采集的真实海杂波数据,在不同信杂比的条件下,研究了该方法与经典频域法在信号检测中的差别。通过实验分析,与经典方法相比,当信杂比达到-14.7dB时,仍能很好地对信号进行检测。     

一种SAR运动目标时频检测方法

合成孔径雷达(SAR)主瓣杂波在时频平面中呈带状分布,散布宽度与雷达波束有关;目标距离向速度引起回波信号中心频率的偏移,当此速度较大时则导致目标在时频平面内偏出主瓣杂波散布范围;目标方位向速度引起它与杂波调频率的差异,当沿着动目标调频率方向进行相干积累时检测效果最佳,主、副瓣杂波得到一定的抑制,抑制效果还与雷达相干积累时间、目标方位向速度有关。针对动、静目标如此之不同,文章提出以动、静目标调频率、中心频率之间的差异为核心的杂波抑制方法,最后在低信杂比的条件下进行了SAR模拟场景仿真研究,在时频域实现杂波抑制和动目标信号的有效积累。     

基于滑动子空间的杂波样本筛选方法

针对受目标污染的非均匀杂波辅助样本筛选问题，本文利用超低旁瓣子空间平滑加窗处理，克服已有的非均匀杂波样本筛选方法面临的初始协方差矩阵包含目标信号而引起的目标相消问题。一方面，采用超低旁瓣子孔径滑窗方法大幅提升旁瓣区信杂噪比，结合拟合方差偏离量提取目标大信号能量并予以剔除。另一方面，结合广义内积（Generalised Inner Product,GIP）等算法在子空间平滑的基础上进一步剔除非均匀杂波样本，从而得到独立同分布的杂波协方差矩阵。基于子孔径滑窗的杂波样本剔除方法能够大幅降低系统运算复杂度，提高系统应用效能。通过对机载实测数据的验证分析，该算法能够改善目标的输出信杂噪比，保留微动效应的离散弱目标信号，具备很高的工程应用价值。     

一种MTD与BP网络相结合的小目标检测方法

提出了一种MTD与BP(神经)网络相结合的小目标检测方法,利用某型雷达的实测海杂波数据,对比分析了其与传统MTD方法的检测性能。仿真结果表明,在小目标(低信杂比)的情况下,该检测方法比MTD检测更有效。     

一种小波与分形相结合的检测方法

提出一种小波与分形相结合的检测方法,利用某型雷达的实测海杂波数据,研究小目标(低信杂比)情况下该检测策略的检测性能,仿真结果表明该检测方法是有效的。     

用于对簇叶下地面目标成像的双基地超宽带SAR雷达

比较了双基地SAR与单基地SAR有关的特性，例如相参积累时间和空间分辨率。提出双基地SAR可用于抑制地面杂波，例如在杂波散射由二面或三面散射机理为主产生的时候。将这一概念用于使用VHF频段SAR探测隐蔽在簇叶中的机动车辆。电磁仿真显示，双基地SAR收、发机选择不同的入射角可以大大提高车辆对杂波的信杂比。     

采用K分布对增强灵敏度的数字雷达进行杂波处理

本文介绍了一种减少由非均匀杂波带来的虚警的方法，这种非均匀杂波会对灵敏度较高的数字雷达造成影响。文中形成了杂波图，其中包括对K分布两个参数的估测，该图对数据采用了一种新的门限。由于杂波分布尾部的建模精度提高了，因此，虚警率降低到1／1000。     

海杂波特性研究

从雷达距离性能的角度出发，研究了海杂波的一些重要特性，特别是海杂波的反射率及其与雷达波长和入射余角的关系。还讨论了极化对雷达距离性能的影响、海杂波概率分布、海杂波谱等。最后给出了海面反射率的典型结果。     

自适应机载雷达的杂波模拟

众所周知，自适应波束形成装置可有效地消除进入相控阵雷达天线旁瓣的强干扰信号。机载雷达受人为干扰的影响时，如果允许杂波进入自适应处理机，则会显著影响自适应波束方向图的形状，进而影响雷达影响。在缺少测试数据的情况下，先行建立了一个分布杂波模型，从而能够通过模拟，就前视机载雷达的情况对杂波出现时自适应算法的性能进行评价。本文概述了相挥阵雷达各输出通道产生杂波时间序列的方法，这种方法可以确保通道间的相关符     

空间行波管放大器杂波抑制技术研究

空间行波管放大器(TWTA)输出杂波频率与载波频率的距离通常小于100kHz，杂波导致通信卫星误码率增大；当遥感卫星探测到假目标时，采用微波滤波器难以有效进行抑制。为了抑制TWTA输出杂波，文章研究了TWTA的杂波产生机理，从行波管(TWT)和电源(EPC)两方面入手进行设计，通过对现有产品进行改进，使TWTA的输出杂波下降了7dB。研究结果表明，通过优化TWT的杂波敏感度并改善EPC的输出纹波，能够有效抑制TWTA的输出杂波。     

雷达导引头抑制杂波的技术途径

在分析主动雷达导引头杂波的时频域分布图的基础上,介绍了雷达导引头抑制背景杂波干扰的多种技术途径,例如利用最佳角模糊图降低视在杂波能量、设计最佳信号使信号模糊图与杂波环境图匹配、采用最佳检测系统和最佳接收体制减少杂波影响等。最后讨论了杂波识别与抗杂波逻辑管理问题。     

基于变参数广义结构的距离扩展目标检测方法

针对特定杂波背景下的最优或次优检测器结构难以适应过渡杂波环境的问题，首先，给出基于变参数广义结构的距离扩展目标检测器，通过调整参数来适应杂波特性。其次，确定检测器最佳参数的经验公式，经验公式符合数值结果。最后，利用仿真试验分析检测器的检测性能。仿真结果表明，在介于高斯和复合高斯杂波之间的过渡环境中，提出的检测器比现有检测器具有更加优异的目标检测性能，对杂波非高斯程度时空渐变性具有较强的适应能力。     

一种新的鲁棒CFAR检测器设计方法

针对先验环境信息未知或先验环境信息不准确导致的检测性能损失问题，设计了一种复杂背景下鲁棒CFAR检测器。在检测器设计中，通过利用样本的统计直方图和均值比判断观测窗所属杂波类型，在存在干扰目标或杂波边缘环境时使用新的干扰加权算法对观测样本进行筛选，根据筛选后的样本得到相应的检测门限。分析了所设计检测器在均匀杂波、存在干扰目标及杂波边缘环境下的检测性能。研究结果表明，在各种先验信息未知的复杂杂波环境中，所设计的CFAR检测器可以得到较好的检测性能，对天基预警雷达系统的检测器设计具有一定的参考价值。仿真结果验证了方法的有效性和正确性。     

匹配子空间STAP的空时自回归滤波

实用的空时自适应处理（STAP）算法取决于降维处理，采用了诸如主要分量或部分自适应滤波器的技术。降维不仅可以减轻计算量，还能减少估算干扰统计所需的采样。这样的结果源于假设杂波方差具有特定（非参数）结构。我们验证了如何将参数结构加在杂波和干扰上，以进一步减少计算和二次采样。这个方法称为空时自回归（STAR）滤波，它采用了两个步骤：首先，构造一个结构子空间，该子空间正交于有杂波和干扰驻留的结构子空间，其次，用与该子空间匹配的检测器可确定是否有目标存在。我们采用圆形阵STAP的实际仿真数据组，证实了该方法能够显著地降低信号-干扰与杂波比（SINR）的损耗，且计算量小于其它常用算法。在低2次采样情况下该STAR算法同样能取得很好的性能，这个特点对非平稳杂波的状况更有吸引力。     

波导传播的海杂波反射率

某些海杂波反射率模型是在标准传播条件下建立的反射率和掠射角间的关系式。本文假定掠射角只适于海面相位斜率的测绘。为了计算标准和非标准两种条件下的海面相位斜率，采用了抛物面方程模型。计算的检查表说明相位形状与标准传播掠射角有关，这个掠射角又与杂波反射率有关。并把得到的杂波反射率与用各种实验模型和非实验模型计算的反射率进行了比较。     

连续波导引头设计的几个问题

讨论雷达导引头初始截获和下视能力等设计问题.着重讨论导引头在泄漏和杂波下的性能.导引头在照射器强泄漏下的工作性能由“泄漏下能见度”指标确定,它与接收机动态范围、照射信号中的相位噪声和本振相位噪声边带、截获器的性能有关.“杂波下能见度”指标用于评价导弹在杂波背景中的工作质量,它与照射功率、照射天线及导引头天线方向图、导弹多普勒分辨单元等因素有关.具有下视跟踪性能的导引头还必须具备识别主瓣杂波,防止锁定主瓣杂波,并在飞行中段调整弹道、使目标谱线避开主瓣杂波的功能.     

K分布及其函数表的生成

K分布是一种新构造的混合模型,主要用于描述多种高分辨低擦地角的地杂波和海杂波,是目前公认能精确反映雷达杂波的模型。利用理论分析和计算机模拟,得到了整数形状系数条件下准确的K分布曲线族和分布函数表。