机载火控雷达杂波分区抑制方法研究

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雷达原理与系统-杂波与杂波抑制

雷达原理与系统-杂波与杂波抑制

主瓣杂波
地面雷达的杂波包括从主瓣和旁瓣进入 的杂波,RCS的计算可描述为:
C MBc SLc
旁瓣 杂波区
旁瓣 杂波区
主瓣 杂波区
MBc 是主瓣杂波RCS, SLc是旁瓣杂波
图5.7地基雷达杂波几何图(侧视图和下视图)
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由图5.7可以导出如下关系:
r arcsin(hr / R) e arcsin((ht hr ) / R) Rg R cosr
波也会表现出多普勒展宽,而且成片海杂波散射单元之间的相关性也比地杂波强。
海杂波的后向散射系数与海况、风速、波束相对于风向和波浪的 观测角、入射余角、工作频率、极化方式等因素有关。
不同掠射角下海杂波反射系数的统计结果
不同风速下海杂波的平均反射系数
(2)影响海杂波的参数
与地杂波的散射特性相比,海杂波的散射特性与其特殊性,不仅会因海情的
不同表现出不同的散射系数,而且海浪是运动的,即使对于固定的雷达平台,海杂
雷达原理与系统 杂波特征与杂波抑制
1
教学内容
✓ 概述 ✓ 杂波特征 ✓ 杂波抑制的性能指标 ✓ 动目标显示(Moving Target Indicator, MTI) ✓ 动目标检测(Moving Target Detection, MTD) ✓ 脉冲多普勒(PD)雷达
2
5.1: 概 述
“杂波”(Clutter,原意为混乱、杂乱的状态)表示自然环境中客观 存在的不需要的回波。杂波包括来自地面及地面人造物体和结构(例 如楼房、桥梁、公路、铁路、车辆、高压电缆塔、风电设备等)、海 洋、天气(特别是雨)、鸟群以及昆虫等的回波。由于地形的不同(农地、 林地、城市、沙漠等),或者海面的不同(海况、相对于雷达观测角 的风向),杂波也会在相邻区域上发生变化。通常杂波的功率比目标 回波强得多,容易产生假目标信息,“扰乱了”雷达工作,使得雷达难 以对目标进行有效的检测。因此,雷达需要排除杂波信号。

P波段机载旋转天线雷达杂波抑制方法研究

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。

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

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。

机载相控阵雷达灵巧干扰信号模型及抑制方法研究

机载相控阵雷达灵巧干扰信号模型及抑制方法研究
第 43 卷 第 2 期
系统工程与电子技术
Vol.43 No.2
2021 年 2 月
SystemsEngineeringandElectronics
February2021
文 章 编 号 :1001506X(2021)02034308
网 址 :www.sysele.com
机载相控阵雷达灵巧干扰信号模型及
抑制方法研究
陈 威1,张 吉 建2,谢 文 冲2,王 永 良2
(1.武汉大学电子信息学院,湖北 武汉 430072; 2.空军预警学院雷达兵器运用工程军队重点实验室,湖北 武汉 430019)
摘 要 :目 前 对 灵 巧 干 扰 的 研 究 主 要 集 中 在 常 规 地 面 雷 达 ,对 于 机 载 雷 达 下 的 干 扰 模 型 及 其 抑 制 方 法 的 研 究 较少。针对此种情况,建立了机载雷达背景下噪声卷积干扰、随机移频干扰和 延 时 转 发 干 扰 3 种 典 型 灵 巧 干 扰 的 空时信号模型,并从杂波自由度、空时功率谱图和距 离 多 普 勒 谱 图 的 角 度 分 析 了 干 扰 分 布 特 性 以 及 影 响 空 时 自 适应处理(spacetimeadaptiveprocessing,STAP)性能的内在机理,在 此 基 础 上 提 出 了 一 种 基 于 单 元 平 均 选 小 检 测的机载雷达杂波和干扰同时抑制方法。该方法从 杂 波 空 时 功 率 谱 角 度 准 确 估 计 干 扰 来 向,并 据 此 形 成 干 扰 辅 助波束,最后通过 STAP 实现干扰和杂波的有效抑 制。 仿 真 结 果 表 明,所 提 方 法 相 对 于 传 统 级 联 抑 制 方 法,对 延 时转发灵巧干扰的抑制性能改善5dB 以上,验证了所提方法的有效性。

机载火控雷达功率非均匀杂波抑制研究

机载火控雷达功率非均匀杂波抑制研究
关键词 : 功率非均 匀; 样本 选取 ; 功率选择训 练法 中图分 类号 : T N 9 5 7 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 8 - 8 6 5 2 ( 2 0 1 3 ) 0 1 - 0 2 6 - 0 5
S up pr e s s i o n o f Cl u t t e r wi t h Po we r No nh o mo g e ne i t y f o r Ai r bo r ne Fi r e Co nt r o l Ra d a r
Ma r .2 01 3
机 载 火 控 雷 达 功率 非 均 匀 杂 波抑 制研 究
李静静 罗丁利
( 西安 电子 工程研 究所 西安 7 1 0 1 0 0 )
【 摘要】 本文针对常见的功率非均匀现 象, 从样本 选取 的角度研 究 了修正 的采样协 方差矩 阵求逆 ( MS MI ) 算法、 功率 选择训 练 法 ( P S T ) 和功 率 选择 削 弱 法 ( P S D) 的性能, 针 对上 述 算 法 对 某机 载 火
p e c t s o f c l u t t e r s u p p r e s s i o n,o u t p u t s i g n l a t o c l u t t e r nd a n o i s e r a t i o i mp ov r e me n t a n d d e c r e si a n g f ls a e la a r m r a t e .Mo —
控 雷达 实测 数据 处理 的结 果进行 了分 析 比较 。结 果显 示 , 在 功率 非 均 匀背景 下 , 功率 选择 训 练法和 功率 选择 削弱 法在抑 制 杂波 、 提 高输 出信 杂噪 比、 降低 虚警 率方 面都要 优 于修 正的 采样协 方 差矩 阵

机载预警雷达海杂波的抑制方法

机载预警雷达海杂波的抑制方法

机载预警雷达海杂波的抑制方法魏明珠【摘要】以机载预警雷达实测海杂波数据的统计特性为基础,系统分析了抑制海杂波的方法,涉及到波束内的信号检测方法和帧间积累方法两方面。

信号检测方法针对海杂波中的 Bragg 散射和 Whitecap 散射分量,处理方法包括时域信号检测和频域信号检测。

帧间积累方法主要针对海杂波分量中的 Burst 散射分量,采用的方法包括非相参的二进制积累、相参积累以及检测前跟踪。

通过系统分析不同海杂波环境下各种方法的选择和使用条件,为机载预警雷达海杂波背景下的信号处理领域提供了重要的依据。

%Based on the statistical properties of real sea clutter data from airborne early warning radar, the techniques of sea clutter suppression are analysed,which include beam-in signal detection algorithms and scan-to-scan integration methods.The beam-in processing algorithms aim at suppressing the Bragg scatters and whitecap scatters of the sea clutter.The algorithms involve time-domain signal detection and frequency-domain signal detection.Scan-to-scan integration methods aim at suppressing the burst scatter of sea clutter. The methods involve binary integration,coherent integration and track-before-detection.The systemic analy-sis of detection methods and configuration conditions provides the important basis for the sea clutter signal processing in airborne early warning radar.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】7页(P627-632,638)【关键词】机载预警雷达;海杂波抑制;波束内检测;帧间积累【作者】魏明珠【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥 230088【正文语种】中文【中图分类】TN957;TN959.730 引言机载预警雷达在搜索跟踪海面的舰船目标时,海杂波成为主要的背景环境,所以抑制海杂波成为对海工作方式的主要任务[1-2]。

机载气象雷达地杂波抑制方法研究

机载气象雷达地杂波抑制方法研究

机载气象雷达地杂波抑制方法研究作者:郭虎来源:《科学与财富》2017年第26期摘要:本文介绍一种机载气象雷达地杂波抑制方法。

关键词:地杂波;机载气象雷达;多扫描对消;波束主瓣宽度;波束下沿切地面;地杂波抑制1 研究背景及意义机载气象雷达是对飞机前方的气象情况进行探测和预警,以便飞机能够及时的发现危险天气,选择安全的航路,保证机上人员的安全。

近年来,地杂波抑制技术是机载气象雷达系统中的一个研究热点,无论在军事上还是在民用中都具有非常重要的意义。

当机载气象雷达在低空或下视时,除了接收到气象目标的回波信号之外,雷达波束的旁瓣甚至主瓣会触及地面,会被山丘及建筑物等阻挡。

在这种情况下,雷达将会接收到这些地物的反射信号,形成地物回波。

相对于气象目标的回波信号而言,这些都属于干扰杂波。

当气象目标与地物不在同一个脉冲体积中时,两种回波不可能同时被雷达接收;因此,在雷达显示器荧光屏上能区分两种回波。

但当气象目标与地物同处于一个脉冲体积中时,由于地杂波强度大,多普勒频谱宽,会“淹没” 降水回波,给定量测定降水强度造成误差。

因此,为了提高气象雷达的探测性能,必须设法抑制地物杂波。

2 地杂波抑制原理地杂波通常是指由地形、地物等产生的雷达不希望接收到的回波。

根据实际情况,对地杂波存在区域进行具体分析,将地杂波根据其特性分为三个区域:近距离区域、中距离区域及远距离区域;本文着重从近距离区域进行具体的分析。

当雷达照射远处云体目标时,由于地球的弯曲,在某些特定情况下,波束将不会接触地面,此时,雷达回波全部为气象回波,不存在地杂波干扰。

在中距离区域及远距离区域,气象目标与地物不在同一个脉冲体积中时,两种回波不可能同时被雷达接收。

因此,在雷达显示器荧光屏上能区分两种回波。

在近距离区域,当气象目标与地物同处于一个脉冲体积中时,由于地杂波强度大,多普勒频谱宽,会“淹没”气象回波,给定量测定降水强度造成误差。

因此,为了提高气象雷达的探测性能,必须设法抑制地物杂波。

机载气象雷达地物杂波抑制的研究1

机载气象雷达地物杂波抑制的研究1

一、机载气象雷达地物杂波抑制的研究 (1)1.1 机载气象雷达地物杂波模型的建立 (1)1.1.1 机载气象雷达地物杂波的幅度分布特性 (2)1.1.2 机载气象雷达地物杂波的频谱统计特性 (6)1.1.3 机载气象雷达地物杂波与雷达参数间的关系 (9)1.1.4 机载气象雷达地物杂波与地貌特征的关系 (12)1.1.5 机载气象雷达地物杂波模型的建立 (12)1.2 机载雷达地物杂波抑制算法的研究 (14)1.2.1 复系数滤波器 (14)1.2.2频域滤波器 (16)1.2.3 DPCA技术与空时二维自适应处理 (20)1.3 抑制算法的效果 (23)1.3.1复系数滤波 (24)1.3.2 固定宽度滤波 (25)1.3.2 可变宽度线性拟合滤波 (25)1.3.3 高斯自适应频域滤波 (26)1.4 抑制算法对雷达参数的要求 (32)1.5总结 (32)一、机载气象雷达地物杂波抑制的研究未进行外场试验前开展气象雷达地物杂波抑制算法的研究,需要在借鉴国内外机载雷达地物杂波抑制的有关算法并在总结相关历史文献基础上,针对本课题雷达性能参数的设计要求建立机载气象雷达地物杂波模型,并以此模型生成仿真数据。

然后采用仿真数据对地物杂波抑制算法的效果进行验证,这是比较不同算法优劣的可选方法。

最后横向比较的基础上,提出适合本课题的杂波抑制算法以及算法对雷达参数的基本要求,从而为开展外场试验奠定算法基础。

1.1 机载气象雷达地物杂波模型的建立地物杂波模型的建立依赖于各种典型地形上的杂波模型、杂波的平均数据和极限特性数据。

无论理论分析还是试验研究,确立有关杂波特性的数学表达式(数学模型)是建立杂波模型的主要内容。

分析杂波的幅度分布特性和频谱特性是确定机载雷达杂波特性的主要内容,具体包括以下内容:⑴杂波的幅度分布特性σ(或γ)的分布特性及其平均值和其他特征值。

研究杂波的后向散射系数0σ的分布特性就是杂波幅度的概率密度函数或者累积概率分布函数。

机载相控阵火控雷达的技术特征及干扰研究分析论文(五篇)

机载相控阵火控雷达的技术特征及干扰研究分析论文(五篇)

机载相控阵火控雷达的技术特征及干扰研究分析论文(五篇)第一篇:机载相控阵火控雷达的技术特征及干扰研究分析论文机载火控雷达的主要作用是测定目标的空间位置,提供给火控系统,通过制导武器对目标实施攻击。

相控阵机载火控雷达是采用相控阵天线的机载火控雷达。

它是一种电子扫描雷达,由计算机控制,用电子的方法实现天线波束指向在空间的转动或扫描的电扫雷达系统,克服了机械扫描雷达惯性延迟的不足,波束灵活,能迅速而精确地控制和变换波束形状、数目和扫描图形,使得机载相控阵火控雷达实现了同时多目标跟踪和攻击、同时多功能和低截获概率能力,并降低了的自身的雷达截面积,可提高飞机的作战能力和战场生存能力。

1 相控阵天线原理相控阵天线有多种形式,如线阵、平面阵、圆阵、圆柱形阵列、球形阵和共形阵等,但都是从阵列天线发展起来的。

阵列天线通常由多个偶极子天线单元组成,偶极子天线具有近似的无方向性天线方向图,天线增益很低,在自由空间内增益只有6dB 左右,为了获得较高的增益,将多个偶极子天线单元按一定的规则排列在一起,形成一个大的阵列天线。

N 个带有移相器的相同单元的线性阵列天线,相邻单元间隔为d。

与直线阵相垂直的方向为天线阵的法线方向,称为“基本轴”。

设各单元移相器输入端均为等幅同相馈电,且馈电相位为零。

各个移相器能够对馈入信号产生0~2π 的相移量,按单元序号的增加其相移量依次为Ф1、Ф2、Ф3、…、ФN-1、ФN。

(1)当目标处于天线阵法线方向时,要求天线波束指向目标,即波束峰值对准目标。

由阵列天线的原理可知,只要各单元辐射同相位的电磁波,则波束指向天线阵的法线方向。

根据阵列天线这一结论,若对相控阵天线中各个移相器输人端同相馈电,那么,各个移相器必须对馈人射频信号相移相同数值(或均不移相),才能保证各单元同相辐射电磁波,从而使天线波束指向天线阵的法线方向。

换句话说,各个移相器的相移量,应当使相邻单元间的相位差均为零,天线波束峰值才能对准天线阵的法线方向。

机载相控阵雷达杂波及干扰抑制技术研究

机载相控阵雷达杂波及干扰抑制技术研究

机载相控阵雷达杂波及干扰抑制技术研究当机载相控阵雷达工作在下视状态进行运动目标检测时,会收到功率很强的杂波,这些杂波会降低机载相控阵雷达的运动目标检测性能。

空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)技术通过空域和时域的二维联合处理,在保证目标增益一定的情况下抑制杂波,提高机载相控阵雷达的动目标检测性能。

常规的STAP需要由满足独立同分布的训练样本来估计待处理单元的杂波协方差矩阵,并且为了保证STAP的性能,训练样本的数量要大于系统自由度的两倍,然而,非均匀环境中的训练样本通常并不满足独立同分布条件,这就会引起STAP的性能下降。

此外,转发式干扰也会污染STAP的训练样本,使得STAP的性能下降。

转发式干扰还会引起虚警,并抬高目标检测的门限,导致雷达系统的目标检测性能下降。

如何有效抑制非均匀环境中的杂波和干扰是机载相控阵雷达的一个重要研究课题。

本文针对以上问题展开研究,具体内容如下。

1.研究了道路密集环境中的STAP。

主波束中的车辆回波信号会污染STAP的训练样本,导致STAP时目标自相消,引起漏警。

针对这一问题,我们提出一种基于道路信息的知识辅助STAP方法。

本方法首先根据主波束中道路相对于雷达的位置估计道路上车辆相对于雷达的径向速度;然后得到可能含有主波束车辆回波信号的距离-多普勒单元;接着根据训练样本与杂波导向矢量和主波束内道路导向矢量的匹配程度判断这些训练样本是否包含主波束车辆回波信号;最后在进行STAP估计杂波协方差矩阵时剔除被主波束车辆回波信号污染的训练样本。

所提方法利用先验道路信息改进STAP性能,解决了道路密集环境中训练样本被车辆信号污染的问题。

可以防止STAP时由主波束车辆回波信号引起的目标自相消现象的发生,从而改进雷达的动目标检测性能。

2.研究了基于先验地型和高程数据的STAP。

非均匀环境中用于估计STAP杂波协方差矩阵的训练样本可能与待处理单元的杂波具有不同的分布特性,这就会引起所估计的杂波协方差矩阵不准确,从而导致STAP性能下降。

机载雷达斜视阵下杂波抑制的方法

机载雷达斜视阵下杂波抑制的方法

机载雷达斜视阵下杂波抑制的方法姜晖;曲婧华【摘要】In the squint airborne radars,the range dependence of clutter spectrum degrades the performance of conventional space time adaptive processing for clutter suppression,so a new method is proposed.In this method the similarity measure value is obtained by using the spatial domain steering vector relationship between the range bin under test and under test range bins.The received data of adjacent range bins is weighted by these values.In order to improve the detection performance of airborne radar,the non-homo-geneity detector (NHD)is used to mitigate these interferences,and then the conventional STAP is applied to the clutter suppression.Finally,simulation results show that the new method is effective and practical.%在机载斜视阵中杂波多普勒频率随距离发生变化,导致传统的空时自适应处理方法不能有效抑制杂波,因此,提出一种谱补偿方法。

该方法利用训练单元与待检单元的空域导向矢量关系得到相似度量值,用此度量值再对训练单元的数据进行加权预处理,提高了数据的平稳性;为降低回波中孤立干扰或强目标对采样协方差矩阵估计的影响,对预处理后的数据使用非均匀检测器进行干扰剔除,从而提高机载雷达的检测性能1~3 dB。

毕业设计(论文)-基于Matlab的机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术

毕业设计(论文)-基于Matlab的机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术

机载雷达的地杂波仿真实现及抑制技术摘要机载雷达由于架设在运动的高空平台上,具有探测距离远、覆盖范围大、机动灵活等特点,应用范围相当广泛,可以执行战场侦察、预警等任务。

在海湾战争、伊拉克战争中起到关键作用,在现代战争中越来越不可缺少,因此近年来受到广泛重视。

但由于机载雷达的应用面临非常复杂的杂波环境,杂波功率很强,载机的平台运动效应使杂波谱展宽。

此外,飞机运动时,杂波背景的特性会随时间变化。

因此,有效地抑制这种时间非平稳和空间非平均的杂波干扰时雷达系统有效完成地面目标和低空飞行目标检测必须解决的首要问题。

杂波研究经过几十年的发展,仍然是雷达技术的热点。

机载PD雷达地杂波强度大、杂波谱分布广,特别在下视状态下在所有的距离上都成为目标检测的背景。

本文从机载下视雷达地杂波散射机理出发,结合机载下视雷达杂波的特殊性,首先概括了机载雷达常用的杂波信号的特性即空间相关性和时间相干性,讨论了几种常用的相关杂波的模拟方法,做出了有效地模拟结果,并在Matlab平台上仿真实现,仿真结果与理论分析正好吻合,提高了杂波模拟的逼真度。

并对机载雷达波抑制技术进行研究,分析总结了地物杂波频谱的组成特性,系统的阐述了机载雷达杂波抑制的基本理论及其发展动态。

重点讨论了AMTI杂波抑制技术并给出仿真结果。

关键词:机载雷达;地杂波;杂波抑制;AMTIGround Clutter Simulation and SuppressionFor Airborne RadarABSTRACTRadar equipped in an airborne has many merits such as seeing things beyond the visibility of Ground-based radar, flexibility in application. It plays an important part and is widely used in national defense. Its value of application has been testified in the war of Gulf and Iraq. So it attracts great attention of many nations in the world. But airborne radar will face highly complicated clutter environment. The complexities of clutter back ground mainly embody in large amplitude interference of ground clutter and clutter spectrum spread caused by platform movement effect. And the characteristics of the ground clutter change as well as time change. The key to the settlement of the question of effective detection of ground and low air targets lies in adaptive of effective clutter suppression in airborne Radar.Radar clutter is still a hot topic after decades of study. Pulse-Doppler radar clutter is quite strong with widely distributed power spectrum. Especially when the radar is in the "look down mode", it is the background of target detection in all range gates.Firstly, the surface clutter scattering mechanism of airborne radar is analyzed, and the characteristics of clutter including special correlation and time correlation are summarized for airborne radar in a look down mode. Then all simulations are carried on Matlab platform and the results accord well with theoretical analysis. This dissertation focuses on studying adaptive clutter suppression of airborne Radar. The characteristics of the ground clutter are analyzed and presented. The development and the theories of clutter suppression of airborne Radar are described systematically.Key Words: airborne radar; ground clutter; clutter suppression; AMTI目录第一章绪论 (1)课题背景与研究意义 (1)杂波仿真技术的发展和研究现状 (1)主要研究内容 (2)第二章机载雷达地杂波的特性分析及仿真原理 (4)机载雷达地杂波回波谱分析 (5)2.1.1 主瓣杂波频谱 (5)主瓣杂波频谱分析 (7)机载雷达地杂波仿真原理 (8)基本雷达方程 (8)杂波信号的特性 (9)第三章机载雷达地杂波仿真实现 (12)高斯分布统计模型 (12)非高斯分布统计模型 (14)对数正态(Lognormal)分布 (14)韦布尔(Weibull)分布 (16)3.2.3 K分布和gamma分布 (18)3.3 机载雷达杂波特性 (21)机载雷达不确定场地地面杂波仿真 (22)模型假设及输入参数 (22)散射单元的划分 (23)3.4.3 杂波散射单元回波信号 (25)3.4.5 回波叠加 (27)3.4.6 机载雷达杂波仿真结果 (28)第四章机载雷达地杂波抑制技术 (30)4.1 动目标显示(MTI) (30)4.2 单延迟线对消器 (31)4.3 双延迟线对消器 (33)4.4 反馈延迟线对消器(递归滤波器) (35)第五章结论与展望 (37)参考文献 (39)附录A (41)致谢 (47)第一章绪论机载雷达是探测陆地或海面飞行的轰炸机、攻击机、巡航导弹、武器直升机等利用地物地形屏障作掩护的超低空突防武器系列的有利武器之一,在现代战争中起着举足轻重的作用。

基于双门限控制的机载气象雷达地杂波抑制方法

基于双门限控制的机载气象雷达地杂波抑制方法

基于双门限控制的机载气象雷达地杂波抑制方法韩雁飞;吴仁彪;李海【摘要】In this paper, a new method of dual-threshold controlled adaptive clutter suppression is proposed for an airborne weather radar operated in the wind shear mode. To reliably estimate the center frequency and bandwidth of the clutter spectrum, the echo power in each range cell is used to design a dual-threshold controlled adaptive notch filter. This filter can reject the maximum amount of ground clutter, while reducing the effect of clutter residue on the wind shear signal. Results of our simulation have confirmed that this method has a superior clutter suppression performance, and can effectively improve the wind speed estimate accuracy of the wind shear signal.% 针对机载气象雷达工作于风切变模式时的地杂波抑制问题,该文提出了一种双门限控制的自适应地杂波抑制方法。

该方法在有效估计杂波谱中心和谱宽的基础上,利用每个距离单元的回波功率信息设计双门限控制的自适应凹口滤波器,在最大程度上滤除地杂波的同时,减小杂波残余对风切变信号的影响。

共形阵机载火控雷达杂波建模与杂波抑制

共形阵机载火控雷达杂波建模与杂波抑制

共形阵机载火控雷达杂波建模与杂波抑制段克清;谢文冲;王永良;张增辉【摘要】Airborne fire control radar with conformal antennas array offers many advantages over conventional one with planar antenna array, such as less payload weight, larger effective aperture and increased field of view, without mechanically canting or rotating the array. The airborne fire control radar with conformal antennas array is analyzed in terms of subarray division, clutter characteristics and clutter suppression, etc. Firstly, the mathematical model and geometry configuration of conformal antennas array are given, and the manners of subarray division and working are obtained based on the requirement for the moved target detection of airborne fire control radar, and the properties of conformal antennas array pattern are analyzed. Secondly, the clutter spectrum distribution in space-time plane is analyzed. Finally, the clutter suppression performance of existing space time adaptive processing (STAP) techniques for practice is compared, and the minimum detectable velocity of airborne fire control radar with conformal antennas array is shown.%共形阵机载火控雷达较常规平面阵机载火控雷达有着更少的负载、更好的空气动力性能及更大的扫描范围等优点.对机头共形阵火控雷达的子阵划分、方向图特性、杂波建模和杂波抑制等问题进行了研究.首先,给出了机头共形阵天线的数学模型和几何结构,依据火控雷达动目标检测需求确定了该天线工作方式和子阵合成方式,并分析了机头共形阵的天线方向图特性;然后,结合共形阵阵面结构特点分析了机头共形阵的杂波谱分布特性;最后,利用空时自适应处理(space time adaptive processing,STAP)方法对共形阵机载火控雷达进行了杂波抑制处理,并通过仿真分析了STAP方法的杂波抑制性能.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2011(033)008【总页数】7页(P1738-1744)【关键词】机载火控雷达;共形阵;空时自适应处理;杂波抑制【作者】段克清;谢文冲;王永良;张增辉【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;空军雷达学院雷达兵器运用工程军队重点实验室,湖北武汉430019;空军雷达学院雷达兵器运用工程军队重点实验室,湖北武汉430019;空军雷达学院雷达兵器运用工程军队重点实验室,湖北武汉430019;国防科学技术大学理学院,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN9570 引言机载火控雷达对地面运动目标和空中运动目标检测是作战飞机实现对敌方运动目标进行有效打击的必要功能。

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