基于模糊分形脉冲反褶积的探地雷达信号处理

为了提高探地雷达的分辨率,降低雷达探测过程中衰减、频散及其他干扰所造成的影响,提出了基于模糊分形脉冲反褶积应用于探地雷达信号的后处理,用分形特征取代反褶积中对反射系数功率谱为白噪的假设,并给出了具体的实现步骤;为了验证该方法的合理性,以直径为100mm的PVC塑料管为标定物,设计了将标定物以不同深度和不同间距埋置在沙体中的模型试验。理论分析和试验结果表明：基于模糊分形脉冲反褶积的原理处理雷达信号,对于降低噪声干扰和提高分辨率有着一定的优势,可作为雷达信号处理方法一种很好的补充。     

探地雷达信号的反褶积研究

根据探地雷达信号基本子波的特点,设计了一种适宜于探地雷达信号的反褶积算法。该方法将基本子波转化为一个位于子波绝对最大值处的尖脉冲,反褶积后,子波被压缩在绝对值最大处,而不是在子波的开始。它可以有效地去除基本子波的拖尾,压缩基本子波的长度,提高信号的纵向分辨率和信噪比。通过对探地雷达实验数据和高速公路检测数据的计算,表明了该算法是一种非常有效的方法。     

被动雷达导引头抗干扰性能评估

为了对被动雷达导引头的抗干扰性能进行评估,利用功率准则。首先根据二次雷达方程推导过程中,雷达接收到单程传播信号的功率公式,得到被动雷达导引头接收机输入端的信号功率公式。然后在此基础上分别推导出只存在理想噪声和只存在有源噪声干扰情况下被动雷达导引头的作用距离。最后推导出被动雷达导引头的相对烧穿距离公式。利用该公式对目前几种典型的反辐射导弹导引头的抗干扰能力进行了评估。评估结果说明该方法是一种准确有效的评估方法,能够客观反映被动雷达导引头的抗干扰能力。     

探地雷达信号的KL变换处理分析

实测探地雷达记录中存在大量的噪声干扰,有时致使目标信号难以分辨,为提高雷达剖面的信噪比,主要探讨KL变换在消除干扰噪声方面的有效性.在说明KL变换原理的基础上,通过Matlab软件进行编程计算,对时域有限差分法获得的探地雷达模拟剖面和现场实测雷达数据进行处理;再对处理前后的雷达图像进行对比分析.经过处理分析可知,KL变换可压制模拟数据中边界反射信号和棱角点的绕射波、抑制和消除实测雷达剖面中的高频杂波噪声信号,从而突出有效信号,增强有效信号的相对强度,这提高了探地雷达剖面的分辨率和反演解释精度.     

独立分量分析在雷达抗干扰处理中的应用

在实战过程中,干扰环境瞬息万变雷达工作环境的恶化使现代雷达系统面临着严峻挑战多数雷达都要求具有从强干扰环境中检测目标和提取目标参数的能力.这要求雷达应具有灵活的环境适应能力和抗干扰能力.为了对雷达信号在不同噪声环境下进行处理,提出采用基于高阶累积量张量对角化的独立分量分析方法.仿真结果表明,该方法可以很好地分离出各种不同调制方式下的连续波雷达信号,对雷达抗干扰具有有效性.     

基于Matlab的火控雷达噪声压制性干扰仿真研究

噪声压制性干扰是当前火控雷达面临的主要有源干扰方式之一,进行干扰仿真对研究火控雷达干扰和抗干扰大有裨益.应用Matlab软件仿真平台,根据常见的噪声调制干扰信号的数学模型,以及火控雷达常用抗干扰信号处理模型,仿真噪声压制性干扰信号.分别仿真其通过MTI和脉冲压缩系统的干扰效果.对仿真结果进行分析,比较两种常见干扰信号的性能.结果表明:噪声调频信号是更适合用于火控雷达压制性干扰和雷达抗压制干扰能力评估的噪声调制干扰信号.     

电磁环境下无人机干扰雷达通信效用实验研究

为了判断电磁环境下无人机的作战能力,为提高无人机作战能力提供技术支持,对电磁环境下无人机干扰雷达通信效用进行实验研究。给出理想状态下雷达方程,在此基础上通过利用阈值判断电磁干扰中的干扰类型。对电磁环境下无人机干扰雷达通信接收机输入端信干比、干扰噪声比和信号噪声比进行计算,为雷达通信效用实验提供依据。将雷达通信抗干扰改善因子、有效抗干扰改善因子、综合测度雷达通信抗干扰能力、相对自卫距离、相对烧穿距离作为衡量雷达通信效用的指标进行实验研究。通过CPLD/FPGA完成雷达通信接口设计,利用DSP回波信号实时输出,完成实验系统设计。在实验系统中,令无人机在不同等效指标位置产生干扰,依次对雷达通信接收机的输出信号比进行记录,记录各雷达通信效用衡量指标,经多次测量降低误差。结果表明:在无人机与雷达间间隔超过100 km的情况下,雷达通信效用尚可。在无人机与雷达间间隔低于100 km(包括100 km)的情况下,雷达通信效用降低。可见电磁环境下无人机干扰会降低雷达通信效用,在一定间隔下无人机作战能力很强。     

地质雷达信号去除水平噪声算法

为了去除地质雷达探测过程中出现的道间水平干扰信号,在研究了数字滤波技术的基础上,将预测算法和IIR滤波器相结合,提出了一种水平预测滤波算法,通过设定预测步长,利用预测反褶积获得预测值与实际测量值之间的相关系数,并根据相关系数设计高通IIR滤波器,从而实现了一种高精度可调的去除水平于扰信号的方法。应用于实际探测的雷达数据中,结果表明该方法能有效去除干扰,提取出有效的信息。     

基于simulink技术的噪声调频干扰仿真研究

雷达干扰系统设计中的干扰信号设计与性能分析是一个难点,本文以雷达干扰技术中的噪声调频干扰为例,通过分析噪声调频干扰原理．利用simulink语言对噪声调频干扰进行建模仿真,得到在不同于扰带宽条件下噪声调频信号对雷达系统的干扰效果,结果显示在宽带干扰的条件下噪声调频信号对雷达信号的干扰显著,说明噪声调频信号适用于阻塞式干扰。     

探地雷达资料的高分辨去噪处理及应用

为提高探地雷达资料解释的精度,对探地雷达资料高分辨率去噪处理方法进行研究和探讨.结合二维滤波、预测反褶积和复信号分析等高分辨率处理方法,开发了高分辨率去噪处理模块,并对实际探地雷达记录进行去噪处理.通过处理前后的效果对比与分析,得到探地雷达资料进行去噪处理的最佳模块和最佳流程.     

推广形式的自适应算法:理论分析及应用

提出一种广义的最陡梯度下降自适应算法（ＬＭＫ），它可使误差的任意次范数达最 小，分析了算法的收敛性和收敛结果，给出了步长范围估计及据噪声分布形式合理选择 目标函数的公式．在合成数据上做了试验，理论分析和试验结果表明，当噪声是非高斯 分布时．选择非二次范数作为目标函数可获得较好的效果，用于地震信号的反褶积也得 到比最小平方反褶积更好的结果。     

基于改进协方差法的风廓线雷达谱分析

针对风廓线雷达回波信号较弱的问题,介绍了一种基于改进协方差的风廓线雷达谱分析方法。该方法利用使前、后向预测误差之和为最小而建立起协方差方程,并通过一种递归运算快速求解,得到回波信号功率谱。对比改进协方差法和现有FFT法分别在仿真与雷达实际数据两种情况下的谱分析效果,结果表明在信噪比较大时,两种谱分析方法都能辨别回波信号谱峰,但改进协方差法分析得到谱峰更尖锐;而当回波信噪比较弱时,FFT谱分析法无法识别出回波谱峰,在改进协方差谱分析中却能清晰辨别,且还具有噪声抑制效果。该方法可用于改善风廓线雷达弱信号的谱分析及谱矩估计性能。     

基于变分模态分解的探地雷达信号分析方法

将变分模态分解方法引入探地雷达信号处理中,针对探地雷达信号非平稳特征,利用变分模态分解原理建立探地雷达信号去噪方法。方法基于变分模态分解将雷达波信号分解为特征模态函数,再由样本熵决定高阶模态是否保留,实现白噪声去除。通过探地雷达Ricker子波和正演模型试验,检验该方法的正确性和有效性。与传统的小波变换、集成经验模态分解方法进行对比,研究探地雷达信号去噪效果,并将该方法用于分析实际工程探地雷达信号。研究表明,该方法能有效去除探地雷达信号中的噪声,在强干扰背景下,能获得高于20 d B的信噪比。     

探地雷达信号的EEMD时域分析方法

经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法不能解决探地雷达信号的混频现象,文章提出了探地雷达信号时域集合经验模分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)分析方法。通过分析可知,EEMD方法可以克服EMD方法的模态混频现象。文中由时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)方法正演出探地雷达模型的信号,利用EEMD方法分离探地雷达特征模量,并对不同的特征模量进行分析,将受到白噪声干扰的探地雷达正演信号通过EEMD方法去噪,结果表明去除干扰效果显著。     

雷达模拟器的噪声模拟研究

雷达噪声杂波特性的模拟是进行雷达信号处理算法设计的前提。在雷达模拟器设计的基础上,重点对雷达探测过程中产生的噪声和杂波相关特性进行了分析,同时给出了高斯白噪声的计算方法,并通过计算机仿真,实现了较为逼真的雷达噪声环境模拟。     

基于小波变换和K-SVD的探地雷达杂波抑制研究

针对探地雷达原始图像中存在着大量以地表直达波为主的杂波噪声干扰问题,为了有效提取目标信号,提出了一种基于小波变换和K-Means奇异值分解的自适应双边滤波方法.将原始雷达数据进行小波分解,并应用K-SVD算法变换稀疏编码和更新原子,用更新后的稀疏系数和字典重构小块,将小块进行小波逆变换重构图像,然后对重构图像进行自适应...     

基于多尺度学习型字典表示的极地浅层探冰雷达图像去噪算法

为了更好地解决极地浅层探冰雷达回波信号中的杂波和噪声问题,提出了一种基于多尺度学习型字典表示的极地浅层探冰雷达图像去噪算法。该算法首先通过曲波变换构建曲波系数矩阵,在曲波域使用自适应字典学习得到原子尺寸不同的多尺度字典,最后利用去噪和修正后的曲波系数重建浅层探冰雷达剖面图像,完成最终的去噪。结果表明:相较于曲波变换去噪算法、K-SVD(K-奇异值分解)去噪算法,改进的算法不但能够有效地去除噪声,提高图像的峰值信噪比,而且探冰雷达图像的边缘轮廓信息得到了较好的保留,有着良好的视觉效果。     

保持信噪比的相位分解反褶积方法研究

反褶积是目前提高地震数据分辨率的主要方法,传统的反褶积大都建立在地震子波最小相位的假设之上,这 与实际情况下地震子波更接近混合相位的事实不符。由于地层的吸收作用,实际地震信号中的高频成分较弱,很容易 受到高频噪声的污染。地震记录经过常规反褶积处理之后,在提高分辨率的同时,降低了地震记录的信噪比,信噪比 与分辨率的矛盾在实际地震勘探中十分突出。为此,提出一种基于相位分解并能保持信噪比的混合相位子波反褶积 方法,实现混合相位子波反褶积,在提高地震记录分辨率的同时,能自动控制高频噪声对地震资料信噪比的影响,使得 分辨率和信噪比达到相对和谐,提高地震记录表征地下构造的能力。     

空域色噪声下的多输入多输出雷达角度估计

由于多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达的空域色噪声协方差矩阵通常为非对角矩阵,因此在色噪声下信号子空间与噪声子空间无法有效分离,从而致使传统算法无法有效估计目标角度。为此,首先利用信号协方差矩阵的低秩性和色噪声协方差矩阵的稀疏性来抑制空域色噪声。然后,根据MIMO雷达数据的内在多维结构特性,建立四阶张量CP(canonical or parallel factor analysis, CANDECOMP/PARAFAC)分解模型。针对传统交替最小二乘算法对数值病态性较为敏感而导致CP分解精度低的问题,利用张量因子矩阵之间的共轭关系来降低求解的病态敏感度,提高张量分解的稳健性。最后,利用最小二乘拟合法从因子矩阵的估计值中得到目标角度。仿真结果表明,所提算法能够对色噪声有效抑制并提高了角度估计的精度。     

雷达高度表回波信号采集器中的回波捕捉

针对提高雷达回波信号捕获率的要求,对雷达高度表视频回波信号高速采集系统提出了改进方案．对采集系统在实际工作中可能会受到的持续强干扰的情形,通过动态调整门限的方法实现捕捉中的恒虚警概率,并根据回波自身的特点提出多帧近似的模糊处理方法,从而提高了捕获率．