雷达海杂波的数据处理建立模与统计模拟通过了部级鉴定

2月13日在我院由航天部主持对我院力学工程系研究的新成果“雷达海杂波的数据处理建立模与统计模拟”进行了技术鉴定。 该课题研制出了我国第一个完整的海杂波数据分析,检验建模与模拟软件包,它显著地     

反辐射导弹被动雷达导引头通过技术鉴定

我院研制的《反辐射导弹被动雷达导引头》于1992年9月24日在船舶总公司主持召开的技术鉴定会上通过了技术鉴定.参加鉴定会的单位有国防科工委七局、总参54所、航天部三院、二院二部、哈尔滨工业大学、船舶系统工程部、船舶总公司723所、机电部29所等13个单位30多位专家.与会专家、代表认真听取了余斌教授、司锡才教授、赵建民高工和鉴定委员会测试组组长哈尔滨工业大学的刘暾教授等四人先后作的总结报告、技术报告、测试报告和鉴定     

机载MIMO雷达空时二维杂波建模及特性分析

为了揭示发射信号正交分集情况下机载MIMO雷达的杂波分布规律及特征，在分析了机载MIMO雷达几何特性的基础上,建立了机载MIMO雷达杂波的空时二维阵元模型,并推导了相应的矢量模型,分析了影响MIMO雷达杂波分布的关键因素。给出了距离模糊情况下杂波协方差矩阵估算方法,分析了机载MIMO雷达的杂波分布特性。仿真结果表明：机载MIMO雷达杂波具有良好的斜对角空时二维分布特性；MIMO雷达杂波谱中杂波基线附近杂波展宽幅度小,更利于慢速目标的检测；相比相控阵雷达，MIMO雷达具有更广的探测视角和更大的系统自由度,使其易于进行杂波抑制。     

一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器

调频连续波(FMCW)雷达是近年来在汽车主动防撞领域新兴的一种测距传感器,该雷达系统的中频信号处理中,滤波器是最关键的部分之一。基于对干扰杂波的分析,文章设计并实现了一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器,该滤波器包含高通与低通模拟滤波单元及基于DSP的FIR数字滤波单元。仿真图形与实验结果表明,所设计的滤波器能有效完成对调制泄漏信号、高频杂波信号及离散杂波信号的滤除,有助于提高雷达系统测距及测速的准确性。     

连续波体制雷达直波泄漏抑制方法与系统设计

针对连续波体制雷达直波泄漏问题进行分析,给出了一种模数混合式连续波雷达直杂波抑制方法,提出了数字化直杂波滤波器与接收通道均衡滤波器级联的系统实现方案,并通过计算机仿真及雷达外场试验对上述直杂波抑制方法及系统实现方案的有效性进行了验证。     

基于ZMNL的K杂波建模与仿真

雷达杂波特性可以用幅度分布特性和频谱分布特性来描述,文章利用无记忆非线性变换(ZMNL)进行建模仿真,产生具有高斯谱的相关K分布杂波;详细介绍了仿真建模的具体过程,并验证了仿真结果;结果表明,此方法能更快速准确地模拟高分辨近距离雷达杂波,仿真得到的杂波序列可以直接用于雷达杂波模拟器中的输入信号。     

基于电磁散射模型的宽带雷达海杂波特性分析

宽带雷达在抗干扰、目标识别与跟踪等方面具有独特优势。基于粗糙面电磁散射模型对宽带雷达海杂波特性进行了分析。首先利用PM谱函数建立二维海洋粗糙面,引入锥形入射波来克服粗糙面的边缘衍射;然后利用物理光学电磁散射模型,并结合子带合成法,得到宽带条件下散射单元的杂波幅度;最后对宽带雷达杂波回波信号进行建模与仿真,得到海面环境杂波的频谱特性和一维距离像,进而分析了雷达工作带宽、入射擦地角和海面风速对海杂波特性的影响。仿真结果表明:雷达工作带宽增加,入射擦地角减小,海杂波回波幅值均有明显下降,而海面风速对海杂波幅值影响不太明显。     

雷达杂波的计算机模拟

本文论述雷达杂波的计算机模拟方法。用具有高斯频谱的高斯随机过程作为雷达杂波模型。采用查表法快速产生互相正交的两组独立高斯随机数列,通过低阶递归型高斯数字滤波器产生两组互相正交的模拟雷达杂波的随机数列,对它们进行了统计检验、谱分析和相关分析。这些随机数列的产生速度快、精度好,用它们作为雷达杂波环境对雷达动目标检测系统进行了计算机模拟试验,结果很好。     

一种改进的Weibull分布杂波仿真方法

针对目前Weibull分布杂波仿真中没有考虑线性滤波器物理可实现性问题,首先深入研究了该杂波模 型的统计特性及其ZMNL仿真方法;在此基础上,引入最小相位特性与复倒谱技术,提出了一种物理可实现的滤 波器产生方法,同时详细阐述了物理可实现Weibull分布杂波随机序列产生的流程;最后,进行了仿真实验,仿 真结果证明了该方法的准确性和有效性。该方法产生的杂波可用于雷达信号模拟、雷达图像分析及雷达最优信 号处理器设计。     

星载SAR分布杂波的计算机模拟

星载雷达是适应各种军用和民用的目的而提出来的 ,美国和加拿大都在研究包含 SAR(合成孔径雷达 ) - GMTI(地面运动目标指示 )模式的星载雷达 ,由于星载雷达在地面轨迹较大 ,卫星速度快 ,运动目标信号淹没在强大的地杂波中。为了完成 GMTI功能 ,只有首先对 SAR- GMTI系统中地杂波精确建模 ,分析和掌握其在 SAR机制下空间分布情况和功率谱特性 ,才能有效去除杂波。地杂波建模困难 ,具有很多随机性的环境因素 ,没有现成的算法 ,跟具体雷达设备、系统参数也有关系。因此杂波仿真是很复杂的 ,大量仿真和实验数据表明 K分布较能精确描述杂波 ,而且引入了空间的相关性。本文用 K分布来描述雷达截面积的空间起伏。K分布的混合模型包含了杂波起伏的两个分量。一、快变化分量也称为斑点分量 ,其幅度服从负指数分布的方根即瑞利分布 ,源于雷达从随机相位散射点反射回波的相干求和 ;二、慢变化分量也称为纹理分量 ,它服从平方根伽马分布 ,纹理变量表征观测面特性 ,受成像场景物理特性的影响 ,决定了场景空间变化的雷达横截面。因此 K分布杂波模型等同于用伽马分布去调制平方律检测 (负指数分布 )的功率调制过程。本文通过无记忆非线性变换产生相关高斯序列 ,多个独立的相关高斯序列分别组成相应纹理分量和斑点分量 ,     

天基雷达杂波抑制STAP算法性能仿真研究

天基雷达系统中杂波存在时空二维耦合的问题,在杂波抑制上通常采用空时自适应处理（STAP）的方法。基于天基雷达系统中杂波和干扰对STAP处理的影响,论文围绕天基雷达对STAP处理的需求,开展了对单基地天基雷达系统的STAP算法对天基雷达杂波抑制的仿真研究。     

地物杂波特性的分析及抑制

本文讨论杂波的频谱分布,目标特性。FFT分析指出杂波频谱的数学模型及杂波频谱截止频率与风速的关系。设计一实用的抑制杂波系统,利用其正,负多卜勒分别处理为正、负电平,长时间积分可检测强杂波中的慢速目标。对CW雷达回波振幅统计特性作了理论探讨。     

基于杂波距离方位谱的机载非正侧MIMO雷达STAP方法

在机载非正侧MIMO雷达系统中,传统统计类空时自适应处理方法难以获得足量的独立同分布训练单元,无法准确估计待测单元杂波特性,杂波抑制性能严重下降。为了减少所需训练单元数,在分析机载非正侧MIMO雷达杂波在距离-方位域上分布的基础上,给出了杂波距离方位谱的概念;然后,利用稀疏恢复方法和距离滤波器估计杂波距离方位谱;根据杂波距离方位谱估计杂波协方差矩阵、构造空时滤波器,滤除杂波、检测目标。由于利用了雷达和载机参数等飞行配置先验信息以及杂波空时耦合关系构造,基于杂波距离方位谱的STAP方法可以在少量训练单元的情况下准确估计杂波协方差矩阵,有效抑制杂波、检测慢速目标,仿真实验证明了方法的有效性。     

高分辨率雷达近距离下的海杂波建模与仿真

作为一种具有统计特性的随机变量,海杂波的特性可以用幅度分布特性和谱特性来描述。文章以韦伯分布、具有高斯谱的海杂波为例,介绍一种海杂波的模拟模型;之后进行海杂波信号仿真并验证了仿真结果。仿真得到的海杂波数据可以直接用于雷达目标模拟器中的输入信号。     

空天混合双基地雷达杂波建模

为了研究空天混合双基地雷达中的杂波特性和杂波抑制算法,提高对慢速目标的检测性能,该文分析了空天混合双基地雷达的几何关系,获得杂波等距离环的解析解并建立了杂波模型。同时基于该模型,对几种特定空间几何配置下的杂波等距离环和杂波角度Doppler线进行了仿真分析。结果表明混合模式的杂波特性对卫星平台速度和位置更加敏感,合理的双基地几何配置可以提高空时二维信号处理的性能,达到更好的最小可检测速度。     

用DSP（TMS320C25）实现雷达杂波自适应抑制

探讨了自适应抑制雷达杂波的实时信号处理问题,分析了在最小均方准则下的LMS,MLMS算法,进行了系统性能模拟.并研制了一种用DSP的自适应MTI系统,该系统对杂波环境有较好的自适应能力,对地杂波及运动杂波有较好的抑制效果,在雷达实测中,改善因子大于20dB。     

线性稀疏阵雷达的杂波特性

为了寻找减小稀疏阵雷达杂波扩散的方法,有必要研究其杂波特性.在准确估计稀疏阵雷达杂波自相关阵的秩(简称杂波秩)的基础上得到了杂波秩的下界;通过研究杂波空时谱背脊线在空域和时域进行周期延拓的规律,得到了减小线性稀疏阵雷达杂波空时谱扩散和避免Doppler盲速的条件.这一条件与取得杂波秩下界的条件相同,有效减少了杂波扩散,可作为系统设计的依据.     

基于WLS的OTHR短时自适应海杂波抑制方法

基于高频海杂波的空间相关特性,从自适应滤波的角度提出了一种基于加权最小二乘(WLS)的天波超视距雷达(OTHR)短时自适应海杂波抑制方法.在自适应权值求解过程中,采用基于QR分解的直接数据域处理方法,避免传统基于相关矩阵求逆方法的数值稳定性较差的缺陷.结果表明:与现有的基于空间相关性的海杂波抑制方法相比,所提方法具有更优的杂波抑制性能,同时兼备对参考距离单元数要求更低、计算量更小、自适应能力更强的优点,工程适用性较强.实测数据处理分析验证了所提方法的有效性.     

内相参CW雷达树木杂波频谱的测试及结果

本文根据内相参CW雷达树木杂波频谱的测试,提出了内相参动显系统沪波器的优化准则,提出了树木杂波频谱三分贝带宽与风速的平均值之对应关系。     

基于地图信息的机载雷达对海探测目标检测算法

机载雷达在对临近陆地的海面目标进行探测时会受到很强的陆地杂波干扰,海面附近的强陆地杂波会导致探测范围内虚警概率升高,严重影响雷达的对海探测性能. 针对该问题本文提出了一种基于地图信息的机载雷达对海探测目标检测算法,所提算法通过载机惯导系统提供的载机姿态及天线指向等信息计算天线波束照射区域的经纬度,并将其与地图数据匹配实现海陆分割,进而剔除陆地虚警,输出海面目标. 基于X波段雷达探测实验数据的实验结果表明,本文所提算法能够快速准确判断目标的海陆位置,通过海陆目标的筛选与剔除,提高机载雷达在陆地杂波较强的情况下对海探测性能.