机载雷达杂波抑制优化与性能分析
H_PRF方式地面情报雷达杂波抑制性能分析

V o l .33,N o.12D ece m ber,2008 火力与指挥控制F ire Contro l and Comm and Contro l 第33卷 第12期2008年12月 收稿日期:2007210205 修回日期:2007212225 作者简介:吴 建(19822 ),男,江苏人,硕士生,主要研究方向为雷达装备作战应用等。
文章编号:100220640(2008)1220147203H -PRF 方式地面情报雷达杂波抑制性能分析吴 建1,闫世强1,吴永善2,熊兴斌1(11空军雷达学院,湖北 武汉 430019,21中国人民解放军94878部队,安徽 芜湖 241009) 摘 要:针对提高地面情报雷达杂波抑制性能的问题,在阐述PD 体制信号处理的基础上,主要结合与传统的L 2PR F 方式对比,对应用H 2PR F 方式PD 体制信号处理的改善因子进行了分析论证。
关键词:地面情报雷达,高脉冲重复频率,改善因子中图分类号:TN 95812 文献标识码:APerformance Analysis of Clutter Suppression of GroundI n telligence Radar Usi ng H -PRFW U J ian 1,YAN Sh i 2qiang 1,W U Yong 2shan 2,X I ON G X ing 2b in1(11A ir F orce R ad a r A cad e m y ,W uhan 430019,Ch ina ,2194878U in t of the PL A ,W uhu 241009,Ch ina ) Abstract :In acco rdance w ith i m p rovem en t of clu stter supp ressi on p erfo rm ance of ground in telligenceradar .T he p u lse dopp ler signal p rocessing is expounded in th is p ap er .O n the basis of th is ,the i m p rovem en t facto r of p u lse dopp ler signal p rocessing w ith H 2PR F is analyzed and dem on strated by com p arison toconven ti onal.Key words :ground 2based in telligence radar ,H igh Pu lse R ep etiti on F requency (H 2PR F ),i m p rovem en t facto r引 言随着目标隐身技术的日益成熟和更为复杂的雷达探测环境,采用M T I 和M TD 技术的地面低空情报雷达,在有利的距离上及时可靠地检测到淹没在强地(海)杂波中的小目标已变得越来越困难,提高系统杂波处理性能是雷达技术发展的重要课题。
机载双基雷达杂波分类及抑制方法

机载双基雷达杂波分类及抑制方法YANG Jingmao;LYU Xiaode;YUE Qi;ZHANG Hanliang【摘要】机载双基雷达杂波的空时分布受双基构型影响大,且具有非常严重的距离依赖性.对复杂的机载双基雷达杂波进行分类分析和抑制方法研究具有重要的意义.先对机载双基雷达杂波进行建模仿真,对于杂波分布与构型相关的现象,根据双基构型和对应的杂波分布对机载双基雷达杂波作出了较为一般化的分类,并分析讨论了不同类型杂波分布特性;针对具有严重距离依赖性的机载双基雷达杂波,提出了训练单元协方差矩阵加权平均的方法.相比于传统训练单元协方差矩阵求和平均的方法,算法仿真证明改进的算法在3类构型下的杂波抑制效果均有明显的提高,为双基雷达杂波抑制提供了新的处理方法.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2018(016)006【总页数】7页(P608-614)【关键词】空时自适应处理;距离依赖性;杂波抑制;协方差矩阵【作者】YANG Jingmao;LYU Xiaode;YUE Qi;ZHANG Hanliang【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TN959.730 引言机载双基地雷达不仅具有机载雷达监视范围宽广、机动性良好、规避地物遮挡能力强的特点,还具有双基雷达“四抗”和反隐身的优点,在提高雷达自身的生存能力和目标检测方面具有其独特的优势[1-2]。
但不同于机载单基雷达杂波,机载双基雷达杂波空时分布受双基构型影响大,且呈现严重的距离依赖性。
杂波距离依赖性会导致不同距离单元杂波分布离散,杂波谱中心的多普勒频率和空间频率的严重扩展,目标会淹没在分布范围很广的杂波中,导致雷达检测性能急剧退化。
为避免在不同的双基配置构型下使用不恰当的方法检测目标,研究不同双基构型的杂波特性和相应的处理方法具有重要价值。
雷达杂波分类[3]的主要目的是针对不同双基构型更有效地抑制杂波。
Klemm[4]首先根据收发平台的飞行航向将双基构型归纳为4种类型,即航向一致、平行、正交和交叉,同时仿真分析了较为特殊的航向一致、平行和正交三种构型下杂波特性,没有对较一般的交叉构型进行进一步杂波特性仿真分析;文献[2,5]也从发射或接收机静止的双基构型到发射机、接收机都运动的情形进行了机载双基雷达的建模仿真,并仿真分析了典型几何配置下的杂波特性,但没有给出一般化的杂波分类及其特性分析和处理方法分析。
机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究

机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究引言机载雷达在航空、导航、军事等领域具有重要的应用价值。
然而,雷达系统在探测目标时,常常会受到非均匀杂波的干扰,导致目标检测性能下降。
因此,研究如何抑制非均匀杂波对机载雷达系统性能的影响,对于提高机载雷达的探测能力具有重要意义。
本文将探讨机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法的研究进展。
一、背景介绍1. 非均匀杂波的形成原因及影响非均匀杂波是指雷达接收信号中存在时间和空间上的非均匀分布的杂波。
其形成原因可以是雷达的系统误差、大气条件变化、地物散射等多种因素的综合作用。
非均匀杂波的存在会降低雷达的信噪比,干扰目标信号的检测和定位,从而给雷达系统的性能带来负面影响。
2. 数字阵列雷达的应用优势数字阵列雷达由多个接收/发射单元组成,可以实现高分辨率成像、多目标检测和抗干扰能力强等优点。
因此,在机载雷达中广泛应用。
二、非均匀杂波抑制方法研究进展1. 单ド切时间滤波法单ド切时间滤波法是一种常用的非均匀杂波抑制方法。
其原理是通过对接收到的信号进行时间域上的滤波处理,去除非均匀杂波的影响。
该方法简单直观,适用性强,但是对于复杂的非均匀杂波场景效果较差。
2. 空间滤波法空间滤波法是一种基于数字阵列雷达特性的抑制方法。
通过对雷达接收到的信号在空间域上进行滤波处理,去除非均匀杂波的影响。
该方法能够充分利用阵列天线的空间信息,提高抑制效果。
但是,空间滤波法对阵列参数的要求较高,对阵列子阵元的校准和相位估计要求较精确。
3. 自适应波束形成法自适应波束形成法是一种基于自适应信号处理理论的抑制方法。
通过对接收到的信号进行自适应处理,实现对非均匀杂波的自适应抑制。
该方法具有较好的抗干扰能力,能够适应不同的非均匀杂波场景。
但是,自适应波束形成法的计算复杂度较高,实时性较差。
三、方法对比分析通过对上述三种非均匀杂波抑制方法的研究进展进行分析,得出以下结论:1. 单ド切时间滤波法简单易行,适用性广泛,但是对复杂场景效果较差。
二次雷达应答机的雷达杂波抑制与动态滤波研究

二次雷达应答机的雷达杂波抑制与动态滤波研究摘要:雷达系统在实际应用中常面临雷达杂波抑制与动态滤波问题,本文针对二次雷达应答机的这一问题进行了研究。
通过分析雷达杂波的成因和特点,提出了一种基于动态滤波的雷达杂波抑制方法。
该方法通过将雷达接收信号进行频域分析,并结合动态滤波器对不同频段的噪声进行抑制,从而有效地提高雷达系统的抗干扰性能。
关键词:雷达杂波抑制;动态滤波;频域分析;抗干扰性能1. 引言二次雷达应答机是现代雷达系统中常用的一种设备,其主要功能是接收和解调雷达发射出的信号,并产生相应的回波信号。
然而,由于各种干扰因素的存在,例如雷达杂波和其他无关信号的干扰,常常导致有效信号与噪声信号的混叠,降低雷达系统的探测性能。
因此,针对雷达杂波抑制与动态滤波问题的研究具有重要的实际意义。
2. 雷达杂波的成因分析雷达杂波指的是在雷达系统中产生的不希望的回波信号,主要包括外部环境噪声、雷达发射信号的回波以及其他无关信号的干扰。
其中,外部环境噪声主要来自大气层中的气象条件变化、地面反射等。
雷达发射信号的回波则包括雷达发射的信号在目标上的回波信号以及目标周围的散射回波信号。
此外,雷达系统还容易受到其他无关信号,如电磁干扰信号和人造干扰信号的影响。
3. 动态滤波在雷达杂波抑制中的应用为了抑制雷达杂波,并提高雷达系统的抗干扰能力,本文提出了一种基于动态滤波的方法。
该方法基于对雷达接收信号进行频域分析,并结合动态滤波器对不同频段的噪声进行抑制。
以下是方法的详细步骤:3.1 雷达接收信号的频域分析首先,对雷达接收信号进行频域分析,以获取信号的频谱特性。
通过对频谱分布进行分析,可以确定不同频段上的噪声成分,为后续的滤波器设计提供依据。
3.2 动态滤波器的设计根据频域分析的结果,确定不同频段上的噪声成分,并设计相应的动态滤波器。
滤波器的设计可以基于传统的数字滤波器设计方法,例如巴特沃斯滤波器或卡尔曼滤波器等。
在设计滤波器时,可以考虑采用自适应滤波器,以适应不同环境下的噪声特性。
P波段机载旋转天线雷达杂波抑制方法研究

摘要摘要隐身战机的大量装备,使预警机面临新的挑战。
采用波长较长的P波段能够有效提高目标的雷达截面积,因此是反隐身的重要手段。
机载预警雷达接收到的回波信号中含有大量的地杂波。
特别是对工作在P波段的雷达,其波束旁瓣高,导致从天线旁瓣进入的杂波也很强,该杂波容易湮没回波功率较弱的高速动目标。
空时自适应处理(STAP)技术将时域和空域采样数据联合处理,可以有效抑制杂波,改善机载预警雷达的目标探测性能。
但是,杂波的非平稳性对STAP的性能有很大影响。
绝大多数情况下,旋转天线的阵面轴向与载机速度方向不一致时,天线阵面为非正侧阵。
雷达工作在非正侧阵,杂波谱随距离而变化,特别是对于近程杂波变化尤为明显,杂波呈现出非平稳特性。
同时,天线的旋转使得杂波谱扩散,杂波也呈现出非平稳特性。
杂波的非平稳性使得难以获得足够的独立同分布的样本,因此需要开展非平稳杂波抑制方法研究。
本文针对P波段雷达旁瓣杂波高以及旋转天线引起的杂波非平稳问题开展杂波抑制方法研究,以改善雷达系统的探测性能。
针对机载预警雷达天线存在旋转运动使杂波谱展宽的问题,研究了一种旋转相位补偿方法,该方法通过匹配函数确定补偿系数,能够减弱杂波谱的扩散现象。
针对非正侧阵近程杂波的距离非平稳性,研究了两种近程杂波对消方法:一种是利用投影提取近程杂波,通过自适应实现与回波数据中的近程杂波对消;另一种利用填充脉冲进行旁瓣对消的俯仰滤波方法,该方法以第一个填充脉冲作为训练样本,获得辅助天线的自适应权,实现主天线和辅助天线通道的近程杂波对消。
这两种方法都可有效抑制近程杂波,提高杂波的平稳性。
针对非均匀杂波协方差矩阵难以准确估计的问题,研究了一种将原始数据的协方差和重构数据协方差相结合的协方差估计方法,该方法在小样本和待检测单元奇异时能够取得较好的抑制效果。
论文的主要内容概括如下:1.研究了旋转天线的杂波抑制方法。
建立了加入幅度调制以及天线绕着任意轴旋转的信号模型。
由于天线的旋转运动,散射体回波信号流形在时域和空域上存在一个与阵面角度相关的线性相位。
雷达海杂波性能分析及消除方法

雷达海杂波性能分析及消除方法摘要:文章根据舰载雷达海杂波影响情况及相关资料,对海杂波时域特性、频域特性、空域特性进行了分析。
在分析的基础上给出了处理办法,并给出仿真结果。
海杂波在时域上相关时间有限;海杂波在频域上类似高斯型。
可以通过估计其参数进行自适应处理,在频域、空域及时域进行滤除,达到目标检测的目的。
仿真结果表明,该种处理可达到滤除杂波的要求。
关键词:海杂波;时域特性;频域特性;自适应;目标检测中图分类号:tp3 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)05-1177-021 概述舰载雷达执行任务时,经常面临海杂波的影响,造成目标检测能力下降。
海杂波处理困难是因为海杂波具有变化无规律,性质难把握的特点。
首先,海杂波与海域,气象及季节等均有关系。
在杂波不出现时,画面较为干净,而杂波出现时,则会严重干扰目标检测,甚至看不到目标。
因此,对海杂波进行深入研究并采取针对的有效措施是提高舰载与岸基雷达作战效能的一项紧迫任务。
解决舰载雷达的抗海杂波能力应从杂波特性分析入手进行处理。
2 海杂波特性分析根据相关资料及实测数据,海杂波具有如下特性。
海杂波与雷达工作频率、风力、风速、擦地角、温度等均有关系。
其中,最主要的影响是风。
风的影响在海杂波的时域及频域表现出来[1]。
2.1 海杂波的时域特性在a显上观察海杂波时,其表现为与分辨单元的尺寸有关,对于大的分辨单元,海杂波在距离上是分布式的;随着分辨单元的减小,海杂波表现得越来越孤立,类似于时变目标的一系列回波,在小入射角时,则表现为海浪尖峰。
根据《雷达手册》的表述,海杂波在小入射角时,表现为海面尖峰。
如:水平极化时x波段海面尖峰如图1所示。
图1中,左图为海态3,右图为海态1对应的回波,从图中可以看出,时域分辨力越高,杂波越呈尖峰状态,杂波的影响越小。
舰载多功能雷达工作于水平极化方式,性质与之基本相同。
海表面在时间和空间上可看成是一个平稳的随机过程,在特定的持续时间与空间内,杂波散射截面积是各态历经的,即为一个均值。
对空雷达杂波抑制技术的研究

对空雷达杂波抑制技术的研究【摘要】杂波抑制在雷达信号处理中起到了非常重要的作用,它的性能好坏能够直接影响到信号处理机的整体性能。
由于对固定地物杂波有较理想抑制效果的对消器会带来盲速,本文引入盲速消除方法是采用多个重复频率参差工作,但是参差频率滤波器引起改善因子降低。
从而利用特征矢量法详细地推倒了要使改善因子最大,则MTI滤波器的权矢量应取输入杂波的自相关函数的最小特征值所对应的特征向量,基于这种改善因子最大准则得出最佳权MTI滤波器。
通过仿真,表明此最佳权MTI滤波器有较好的杂波抑制效果。
【关键词】杂波抑制;动目标显示;盲速;参差滤波器;改善因子1.引言雷达的基本任务是用无线电的方法探测目标的距离、方位角、俯仰角及速度等信息。
这些信息是利用目标对电磁波的反射现象获取的[1]。
对空雷达探测的目标通常是运动的物体,例如空中的飞机、导弹等,雷达接收到这些目标回波信息的时候,还会接收到各种背景(例如地物、云雨及海浪等)的干扰回波信号。
这些背景回波会给我们探测真正的目标带来困难,称之为杂波或无源干扰。
雷达接收到的不仅仅是目标回波,往往包含某些杂波干扰。
杂波干扰和目标回波在雷达显示器上同时显示很难观察到目标,特别是有强杂波时,能够使接收机过载,更难发现目标。
即使终端通过自动检测和数据处理系统,由于存在大量的杂波,系统也很难以处理。
文献[2]-[6]中都是对固定权的对消器做了一些研究,本文是在此基础上研究了最佳权参差频率滤波器,具有比对消器更好的抑制效果。
2.K次对消器K脉冲MTI对消器与滤波器加权系数为二项式的横向FIR滤波器等效。
通过级联一次MTI对消器来得到高阶滤波器的方法推导出K次MTI对消器,因此,K次MTI对消器的传递函数[7]为:(1)图1 K对消器构造模型图1为K次对消器构造模型,则K次对消器的输出为:(2)式中,K为对消器的次数,对消器的系数为二项式系数,用下式计算:(3)式中图2是四脉冲对消器的速度响应特性,其中雷达脉冲重复频率为330Hz,雷达工作波长为0.2m,则求得第一盲速为vr1=36.3m/s。
机载海面监视雷达海杂波抑制技术研究进展

机载海面监视雷达海杂波抑制技术研究进展发布时间:2023-01-31T06:13:48.378Z 来源:《中国科技信息》2022年第18期作者:袁汉钦[导读] 机载海面监视雷达系统作为机载平台对海探测的主要任务载荷袁汉钦海装驻合肥地区军事代表室安徽省合肥市 230001摘要:机载海面监视雷达系统作为机载平台对海探测的主要任务载荷,具有全天候、全天时、探测范围广和工作环境复杂多变等特点,是极具应用前景的一种雷达系统,在海上作战体系中占有重要地位。
海杂波是雷达杂波中最为复杂的一种形式,对机载海面监视雷达工作性能影响非常严重,所以通过对海杂波特性的研究,来抑制海杂波对雷达的影响在雷达海面目标检测等方面有着不可替代的作用。
本文首先阐述抑制海杂波研究意义,然后对国内外海杂波抑制研究现状进行综述。
?关键词:机载,海面监视雷达,海杂波1. 引言海杂波抑制技术一直是国内外雷达目标探测领域中的至关重要的课题。
深入研究海杂波特性和海面目标特性,提升海杂波抑制能力,开发适应复杂海战场环境的雷达对海目标检测技术对提升对海探测能力具有非凡意义[1-2]。
2. 海杂波抑制难点对海雷达采用持续搜索和监视工作模式,其覆盖区域广、工作时间长,而且海域种类多样,存在级海况。
在对各种视角下海上和低空目标进行搜素、检测与跟踪时,其目标检测困难主要源于两方面:一是海杂波具有高功率、时变性等复杂特性,同时近海和远海的海杂波特性截然不同;二是目标回波低功率、信杂比低,特别是小目标和慢速目标,使得目标回波在强海杂波背景下难以被检测。
海杂波定义为雷达电磁波照射到感兴趣区域时接收到的海表面后向散射回波[3-4]。
受海洋环境参数(风速、风向、涌浪、温度等)和雷达设备参数(擦地角、雷达波场、极化方式等)的影响,海杂波的物理机制和统计模型建立比较复杂,难以用简单的数学模型构建。
3. 海杂波抑制常手段3.1 提高雷达分辨率海面目标结构多为二面角、三面角反射体,如舰船、低空飞机,其主要电磁波散射点分布于目标的各种突出或非连续点,各种突出物与目标结构体本身的夹角将成为探测的强反射点,而目标结构体的侧面也将在一定的视角上产生强反射。
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空时谱。仿真结 果表明 : 低脉 冲重复频率和 中脉 冲重复频率使杂波谱扩散 ; 随着脉 冲重 复频率 的减 少 , 杂波 的相 关度减少 ;
S T A P法适合 高脉冲重 复频率 的情形 , 为抑制雷达杂波提供 了依据 。 关键词 : 脉冲重复频率 ; 杂波 ; 协方 差矩阵 ; 空时 自适应 处理
第 3 O 卷 第4 期
文章编号 : 1 0 0 6—9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 1 0 8—0 4
计
算
机
仿
ห้องสมุดไป่ตู้真
2 0 1 3 年4 月
机 载 雷 达 杂 波 抑 制 优 化 与 性 能 分 析
刘 小洋 , 李 勇 , 李瑞克
( 西北工业大学 电子信息学院 , 陕西 西安 7 1 0 1 2 9) 摘要 : 为了有效分析机载雷达杂波抑制特性和提高 目标检测性能 。建立 了天线 行子阵 和列 子阵 的天线 发射方 向图模 型 , 同 时采用空时 自适应处理 ( S p a c e T i me A d a p t i v e P r o c e s s i n g , S T A P) 的机载雷达杂波分析方 法 , 根据 目标 的导向矢量 和杂波与噪 声的协方差矩 阵建立 了杂波功率谱 的数学模型 , 选取不 同的脉 冲重复频率仿真分析 ^ 『杂波的特征值谱和改善因子以及杂波
ABS TRACT : I n o r d e r t o a n a l y z e t h e c l u t t e r s u p p r e s s i o n c h a r a c t e i r s t i c s o f a i r b o r n e r a d a r a n d i mp r o v e t h e d e t e c t i o n p e f r o r ma n c e o f r a d a r t a r g e t i n e f f e c t i v e, t h e a n t e n n a t r a n s mi t t i n g d i r e c t i o n g r a p h mo d e l s o f l i n e s u b—ma t r i x a n d a r r a y s u b—ma t r i x we r e e s t a b l i s h e d .At t h e s a me t i me ,b a s e d o n t h e s p a c e—t i me a d a p t i v e p r o c e s s i n g o f t h e a i r b o ne r r a d a r c l u t t e r a n a l y s i s me t h o d a n d a c c o r d i n g t o t h e t a r g e t o r i e n t e d v e c t o r a n d t h e c o v a i r a n c e ma t i r x o f t h e n o i s e a n d c l u t t e r , t h e c l u t t e r p o we r s p e c t r u m o f t h e ma t h e ma t i c a l mo d e wa s e s t a b l i s h e d .W e h a v e s i mu l a t e d a n d a n a l y s i z e d t h e c l u t t e r t h e c h a r a c t e r i s t i c v a l u e o f s p e c t u m ,t r h e i mp r o v i n g f a c t o r s ,a n d t h e c l u t t e r s p a c e—t i me s p e c t u m r b y d i f f e r e n t p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c i e s .T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t l o w p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y a n d mo d e r a t e p u l s e r e p e t i t i o n r f e q u e n c y ma k e t h e c l u t t e r s p e c t r u m d i f f u s e .Al o n g wi t h t h e p u l s e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y d e c r e a s e ,t h e c o r r e l a t i o n o f c l u t t e r i s l e s s ,t h e me t h o d o f S T A P i s s u i t a b l e f o r h i g h p u l s e r e p e t i t i o n r f e q u e n c y . KEYW ORDS: P u l s e r e p e a t i o n f r e q u e n c y ; C l u t t e r ; C o v a r i a n c e ma t r i x; S p a c e t i me a d a p t i v e p r o c e s s i n g
中 图分 类 号 : T P 3 9 1 . 9 文献标识码 : B
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