一种新的直达波干扰变步长NLMS对消算法

研究了脉冲无源双基地雷达的直达波干扰抑制技术. 在直达波脉冲和目标回波时域交叠的条件下,在分析传统LMS算法、归一化LMS算法、变步长LMS算法的基础上,提出一种新的变步长归一化LMS(新VSSNLMS)算法来实现直达波干扰自适应对消,通过仿真验证了该算法收敛性能的优越性. 并将该算法应用于脉冲无源双基雷达直达波干扰自适应对消中,理论分析和仿真结果表明,新VSSNLMS算法比现有的LMS、NLMS和MSVSLMS算法具有更快的收敛速度和更少的对消剩余误差.      

基于LMS算法的混合干扰对消模块的设计与分析

为了解决无线通信中多类型混合干扰问题,利用LMS算法设计和仿真了混合干扰对消模块;首先对LMS自适应噪声干扰对消原理和周期性干扰分离原理进行了阐述和分析,通过分析可知自适应对消器的对消效果与LMS自适应算法阶数、步长的选取密切相关,而输入信号的自相关矩阵直接决定LMS参数的设置,不同类型的干扰差异较大;然后对混合干扰对消模块进行了建模,证明了所设计模块的可行性和有效性;最后,在不同信干噪比(SINR)下分析了所设计模块的性能,得出混合干扰对消模块在低信干噪比时性能好于高信干噪比时的结论。     

基于LMS算法的连续波雷达多径干扰抑制研究

在连续波雷达中,多径干扰波相对于目标回波可能具有很强的能量,造成对微弱目标回波信号检测的干扰。为了克服多径干扰的影响,提出了基于传统LMS和频域块LMS自适应算法的雷达多径干扰抑制方法,并进行了仿真分析。结果表明这两种算法都可以有效抑制多径干扰且具有相似的效果,但采用快速FFT技术的频域块LMS算法较传统LMS算法具有更快的运算速度。     

变步长自适应算法在雷达旁瓣对消系统中的应用

雷达旁瓣对消系统的具体结构是由该系统所采用的性能量度准则及其所对应算法决定的,雷达旁瓣对消技术是提高雷达电子战能力的关键技术之一,为了提高雷达旁瓣对消中算法的收敛速度和稳态性能,针对目前变步长自适应滤波算法中存在的收敛速度慢、稳定性差的问题,提出了一种基于变步长改进型S函数的LMS算法,仿真表明:采用该算法的旁瓣对消系统可快速有效地抑制干扰,有效提高旁瓣对消系统的实时性和稳态性能;并根据实际应用环境的需要进行了实验验证,实验数据表明:当存在接收机内部噪声和两点相干干扰源时,采用双相干干扰对消系统好于单个相干干扰对消系统。     

直接序列扩频通信中基于循环累积量的自适应干扰对消技术

在可以获得与干扰强相关的参考信号的扩频通信系统中，自适应干扰对消器是常用的抗干扰技术．为在保证对消器性能的同时，减少运算量，提出了一种基于二阶循环累积量(SOCS)自适应干扰对消器(AIC-SOCS)，利用源信号和参考信号的循环二阶累积量，自适应调整对消器中滤波器系数．与基于四阶累积量的自适应干扰对消器(AIC-FOS)相比，乘法次数减少50％，加法次数减少60％．仿真实验表明，AIC-SOCS的性能和AIC-FOS的干扰抑制性能相当，表现出比基于二阶累积量的自适应干扰对消器(AIC-SOS)更优良的干扰抑制性能．     

基于LMS自适应噪声对消法的激光液位测量信号波动抑制研究

针对激光液位检测中的信号波动问题,提出了一种采用LMS自适应噪声对消法抑制噪声的信号滤波方法,该方法采用数字高通滤波器获取自适应噪声对消器参考通道的信号。论述了自适应滤波器噪声对消的工作原理、LMS算法以及Butterworth数字高通IIR滤波器的设计方法,给出了整个噪声对消系统的原理图。仿真和实验结果表明,该噪声对消法在保证实际测量信号相位不变的情况下对液位测量信号的波动影响具有明显的消除和抑制作用。     

统一扩频测控系统接收信号处理技术

统一扩频测控体制的多飞行器测控系统应用自适应天线数字多波束形成 技术对目标实施跟踪和测控。采用恒模降列和自适应信号对消器估计出各个信号的波达方向（DOA），应用最小干扰噪声功率判据获得最优加权向量。为了提高天线系统的处理增益，用最优加权向量形成波束，有效地消除多址干扰的影响。波束形成处理器得到的相对相位偏移向量用于上行遥控信号分时发送时，形成对指定目标的高增益波束。对恒模阵列和自适应信号对消器估计获得的导向向量用于数字多波束形成的性能进行了仿真研究。     

改进的LMS算法及其在雷达干扰对消系统中的应用

为提高雷达系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力，对雷达干扰对消系统及其自适应滤波算法进行了分析,给出了一种改进的变步长LMS自适应滤波算法。该算法利用类Sigmoid函数去调节步长,减少了运算量,并在类Sigmoid函数中利用误差信号的自相关值调整步长,从而解决了算法较快的收敛速度与较小的稳态误差之间的矛盾,并且降低了算法对输入噪声的敏感性。将该算法应用到自适应干扰对消系统中进行了计算机仿真验证,计算机仿真结果与理论分析一致,表明了该算法具有一定的可行性和优越性。     

自适应声回波对消器系统的研制

报道了自主开发的基于快速LMS／Newton算法2047个权的实用自适应声回波对消器系统。该系统实时实现了LRM（扬声器－房间－麦克风）系统中声回波的自适应对消，效果良好。着重研究了系统的实现算法，硬件与软件的设计及系统性能测试结果。     

一种变步长符号梯度脉冲噪声对消算法

针对最小均方误差(least mean square,LMS)自适应噪声对消器在脉冲噪声干扰条件下实现噪声对消失效的问题,提出了一种变步长符号梯度最小均方误差(variable step size sign LMS,VSSLMS)脉冲噪声对消算法?VSSLMS算法利用符号函数对误差信号?参考噪声信号取符号运算构成符号梯度? 符号算子的量化操作可以抑制脉冲噪声对自适应算法的影响,为进一步提高VSSLMS脉冲噪声对消性能,采用误差功率归一化准则设计步长控制函数,给出了一种变步长算法,该算法能减小由于符号算子引入的量化误差对收敛速度和收敛精度的影响?利用计算机仿真把提出的VSSLMS脉冲噪声对消算法与改进的归一化LMP算法(MNLMP)进行了比较,结果表明,VSSLMS算法具有更快的收敛速度,同时具有与MNLMP算法相近的稳态剩余误差?因此,VSSLMS算法在脉冲噪声对消中具有实际应用价值?     

基于ASTFT和中值滤波的PRC-CW雷达FM干扰抑制方法

通过分析调频(FM)干扰对伪码调相连续波雷达相关检测性能的影响,发现当FM干扰超出伪码调相雷达自身抗干扰容限时,相关输出严重恶化.针对该问题,考虑到伪码在时频平面上是近似均匀和平坦的,而FM干扰则具有较好的时频聚集性,该文提出了基于自适应短时傅里叶变换(ASTFT)和中值滤波的FM干扰抑制方法.该方法通过对时频平面上被干扰污染的部分进行中值滤波,实现了对FM干扰的抑制.对不同信干比情况下线性调频和正弦调频干扰抑制前后的相关输出进行了仿真分析.结果表明,该方法能够有效抑制干扰,使相关输出得到显著改善.     

基于S-method的伪码调相连续波雷达调频干扰抑制

针对当调频(FM)干扰超出伪码调相连续波雷达自身抗干扰容限时相关输出严重恶化的问题,提出了一种基于S-method的FM干扰抑制方法.该方法首先计算回波信号的S-method分布,估计干扰信号的瞬时频率及瞬时相位,并通过迭代校正方法提高相位估计精度,基于最终的估计相位,构造干扰对消器实现干扰抑制.对正弦调频和线性调频干扰抑制前后的相关输出进行了仿真分析.结果表明,在信干比(S JR)分别为-20 dB和-25 dB的条件下,该方法能够有效抑制干扰,实现目标正常检测.     

近程PRC-CW雷达扩展多普勒容限方法研究

针对伪码调相连续波(PRC-CW)雷达信号的多普勒敏感性,提出了一种扩展多普勒容限的新方法.该方法将单频脉冲信号和伪码调相信号结合起来,采用两种波形交替发射,在利用插值快速傅里叶变换方法得到各目标对应多普勒频率的基础上,构造相应的多普勒补偿后的信号再进入距离波门进行脉压-快速傅里叶变换处理,消除了原有的多普勒容限的影响,使该体制雷达可以应用于近程高速目标的搜索和跟踪,多普勒频率估计方差接近单频回波时段的Cramer-Rao下限.     

组网雷达自适应数据融合跟踪算法

针对高速、机动目标的实时、精确跟踪问题,提出一种能在线调整组网雷达中各雷达权值的自适应数据融合算法。按照一定的规则寻找最佳的权系数,使融合后目标的状态估计值最优;把输入信号用作自适应滤波器的量测信号,利用新息相关的自适应滤波算法对状态方程及量测方程中误差的变化调节增益矩阵的大小,同时根据自适应滤波的状态偏差输出信号与当前的量测数据,运用模糊推理规则对组网雷达系统中各雷达的权值进行在线调节;系统输出结果即为自适应数据融合下目标的最优状态估计值。仿真结果验证了该算法在跟踪精度和收敛速度上的优越性,实现了组网雷达系统对目标的自适应跟踪。     

基于新息自适应的扩展卡尔曼滤波雷达目标跟踪算法

针对复杂环境下雷达目标跟踪系统易受外界干扰引入噪声污染分布问题,为了保证系统实时可靠,提出了一种基于新息自适应的扩展卡尔曼滤波雷达目标跟踪算法(innovation-based adaptive extended Kalman filter, IAEKF)。通过建立系统新息统计特性,构造系统与量测噪声函数,将新息协方差直接引入滤波器增益矩阵计算,在不增加计算代价的同时,改善算法的自适应性。仿真实验表明,在雷达测量系统受时变噪声污染分布影响下,IAEKF算法相比EKF算法跟踪精度高,算法可行且有效,具有一定的工程研究价值。     

基于先验知识的降维自适应时域滤波器

为了灵活调节时域滤波器各频率处能量以及利用先验知识提高机载雷达抑制杂波、干扰信号的性能,提出一种基于先验知识的降维自适应时域滤波器设计算法。首先结合先验知识估计机载雷达杂波协方差矩阵;然后通过这些信息,设计降维处理中时域滤波器各频率区域的增益;最后利用凸优化思想设计最优时域滤波器。结果表明:设计的时域滤波器通过分配不同区域的能量,保证在地杂波和干扰的多普勒区域处形成深宽凹口,不仅抑制了地杂波,还能够改善位于主杂波区域的压制性干扰,极大提高了机载雷达在复杂环境中检测目标的能力。     

利用多输入多输出雷达低秩杂波的降维空时自适应算法

为了抑制机载多输入多输出(MIMO)雷达接收信号中的杂波和有源干扰,提出一种利用MIMO雷达低秩杂波进行降维的空时自适应处理算法(LRC-RD).首先根据系统参数离线构造杂波子空间矩阵,再结合有源干扰加噪声协方差矩阵以及目标空时导向矢量来构造降维矩阵,最后用降维后的数据计算自适应权值.LRC-RD算法可将全维数据维数降为杂波的秩加1,从而降低了计算复杂度和计算自适应权值所需的训练样本数,所以收敛速度快,并且其理论性能可以达到全维处理的理论性能.仿真实验表明,LRC-RD算法在没有误差、样本数为降维后的数据维数的2倍时,其信噪比损失在高速区比基于双迭代的算法和基于子阵划分的算法分别高出约5 dB和17 dB.     

Two-stage DOA estimation method for passive radar based on sparse representation

In a GPS illuminator based passive radar system,estimation of direction of arriving(DOA) of multiple targets is a difficult problem due to strong interference.A two-stage method combining extensive cancellation algorithm(ECA) and sparse representation is proposed.In the first stage,ECA algorithm is used to eliminate the direct-path and multi-path interference.In the second stage,sparse representation of improved weight constraints based on L1 norm is adopted to estimate DOA and suppress the interference.Simulation results show that the proposed method can effectively estimate DOA in low computation complexity without estimating the disturbance parameter.     

基于孔径分割的相控阵雷达认知成像调度算法

在相控阵雷达资源调度研究领域,关于时间资源的分配已较为成熟,然而对于孔径资源的分配方面尚有待深入研究。针对相控阵雷达成像任务的调度问题,提出了一种基于孔径分割的多目标认知成像调度算法。首先对目标的回波特征进行认知,计算出目标成像所需占用的时间资源、孔径资源及综合威胁度;然后根据反馈信息,对多个成像任务进行合理调度;最后利用基于压缩感知的稀疏孔径ISAR成像方法对各个目标进行成像,实现多个任务在孔径上并行,在时间上交替执行。仿真实验表明,在保证成像质量的前提下,基于孔径分割的自适应调度算法能够提高成像任务的调度成功率与雷达系统的资源利用率。