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。
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MIMO雷达杂波建模及杂波特性分析
Ｍ ｏ ｅ ｎ ｕ ｔｒＣｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓＡｎ ｌｓｓｆ ｒＡｉｂ ｒ ｅ Ｍ Ｉ Ｏ ｄ ｒ ｄ ｌａ ｄ Ｃｌｔｅ ａ ａ ｔｒｓｉ ａｙ ｉ ｌ ｒ ｏ ｎ Ｍ ｃ ０ Ｒａ ａ
ＹＡＮ ｏ，ＸＩ Ｗ ｅ — ｈ ｎ Ｔａ Ｅ ｎ ｃ ｏ ｇ，Ｗ ＡＮＧ ｎ — ｉｎ Ｙｏ ｇ ｌａ ｇ （ ｙ Ｒｅ ｅ ｃ ｂ，Ａｉ ｒ ｅ Ｒａ ｒ Ａｃ ｄ ｍｙ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ９ Ｋｅ ｓａｒ ｈ Ｌａ ｒ Ｆｏ ｃ ｄａ ａ ｅ ｈ ｎ ４ ０ １ ，Ｃｈ ｎ ） ｉ ａ
在 ２０ ０ ４年提 出 的。它成 功借 鉴 了在通 信领域 取 得
巨大成 功 的 多 输 人 多 输 出技 术 ， 雷 达 系 统 通 过 使
独特 的时 间一 量管 理技 术来 实现 多个 独立 波 束 同 能
时照射 目标 ， 而 有 效 改 善 雷 达 的性 能 。ＭＩ 从 ＭＯ
雷达 具有 处理维 数 高 、 收发 孔 径 利 用 充分 、 分辨 角
（ 军雷达学院雷达兵器运用工程重点实验室 ， 北武汉 ４０１ ） 空 湖 ３ ０ ９ 摘 要 ： 载 ＭＩ 机 ＭＯ 雷 达 通 过 将 ＭＩ ＭＯ 技 术 应 用 到 机 载 雷 达 ， 著 增 加 了 雷达 的 系统 自由 度 ， 显 改善 了 机 载 雷达 的 杂 波 抑 制 性 能 。首 先 建 立 了机 载 ＭＩ Ｏ 雷 达 的 杂 波数 学模 型 ； 后 给 出 了 两种 典 型 的 正 交信 号 Ｍ 然
ｄ ｍ（ ｏ Ｄ０Ｆ ｏ ｌ ｔｅ ） ｆｃｕ ｔ ｒ
目标 、 目标 的检 测 能 力 等 。 目前 ， 慢 国内外 许 多 学
１ 引 言
ＭＩ ＭＯ（ 多输 人 多输 出 ） 达是 近 几 年 发 展起 雷 来 的一种 新 体 制 雷 达 ， 概 念 首先 是 被 Ｆ ｓ ｌｒ ］ 其 ｉ ｅ＿ ｈ ＿ １
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。
复杂环境下机载相控阵雷达杂波和干扰抑制方法研究
复杂环境下机载相控阵雷达杂波和干扰抑制方法研究近年来，随着飞机的广泛应用，机载相控阵雷达在航空领域中起到了不可替代的作用。
然而，在复杂环境下，机载相控阵雷达面临着来自杂波和干扰的严重挑战。
因此，研究如何有效抑制杂波和干扰对于提升雷达性能至关重要。
首先，我们来了解一下机载相控阵雷达的原理。
相控阵雷达通过发射多个天线，实现对不同方位的目标进行探测和跟踪。
这些天线可以通过调整相位和振幅来形成波束，可以实现指向目标方向的探测和追踪。
相比传统雷达，机载相控阵雷达具有波束指向灵活、目标探测和跟踪能力强等优势。
然而，在复杂环境下，机载相控阵雷达面临着来自杂波和干扰的困扰。
杂波是由雷达系统自身所产生的无用信号，它会占据雷达接收机的动态范围，从而降低了雷达对目标的探测能力。
干扰则是来自外部的干扰源，会引入额外的噪声和误报警，干扰雷达系统的正常工作。
因此，如何有效抑制杂波和干扰成为了目前研究的热点。
针对杂波抑制，目前主要采用的方法包括压制杂波波束和干扰消除技术。
压制杂波波束技术通过采用适当的波束形成算法，将主波束的能量集中在目标方向上，从而减小杂波的干扰。
干扰消除技术则通过建立杂波功率模型，对杂波进行估计和消除。
这些方法可以有效地抑制杂波的干扰，提升雷达的探测性能。
对于干扰抑制，常用的方法包括滤波和波形处理。
滤波是一种基于信号处理的方法，通过对接收到的信号进行滤波处理，从而去除或减小干扰信号；波形处理则是通过改变相控阵雷达的波形特性，使其与干扰信号不匹配，从而实现对干扰的抑制。
这些方法可以有效降低干扰信号的影响，提高雷达的工作可靠性。
另外，还可以利用自适应信号处理技术来抑制杂波和干扰。
自适应信号处理是一种通过对接收到的信号进行动态调整的方法，可以根据实时情况对信号进行优化处理。
具体而言，可以利用自适应波束形成算法，对接收到的信号进行动态波束调整，实现对杂波和干扰的抑制。
此外，自适应滤波算法也可以根据接收到的信号特性，实现对杂波和干扰的消除。
杂波背景下机载雷达信号参数的射频隐身优化
第13期2023年7月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.13July,2023作者简介:钟永磊(1983 ),男,江苏南京人,工程师,本科;研究方向:雷达系统㊂杂波背景下机载雷达信号参数的射频隐身优化钟永磊(南京国睿防务系统有限公司,江苏南京210039)摘要:在雷达探测目标的过程中,回波中杂波是影响探测精度的主要原因㊂为了保障机载雷达探测的准确性,需采用射频隐身技术帮助机载雷达抵抗杂波干扰㊂文章分析了杂波条件下机载雷达信号参数的射频隐身问题,探讨了杂波条件下机载雷达信号参数的射频隐身优化方法,为提升机载雷达射频隐身性能提供保障,让机载雷达有效应对杂波㊂关键词:射频隐身;杂波;机载雷达中图分类号:TN957㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀机载雷达在探测地面目标或海上目标时,主要依托多普勒特点对不同目标测算方式,获取探测目标位置㊂为了保证海面或地面目标探测的效率,可基于稀疏傅里叶变换检测算法提高目标探测效率,但需预先设定信号稀疏性㊂在目前的杂波研究中,有学者借助目标和背景间的多普勒特征差异性,将采集到的数据进行时频分解重构处理,基于迭代获取近似值,提取目标数据,从而得到杂波抵抗方法㊂对于移动速度缓慢或静止的目标,除了采用成像方法提取目标外,还可以使用CFAR 算法进行分析㊂近些年,研究人员不仅对检测器和CFAR 进行设计,还从波形㊁空间与极化分集等角度提升机载雷达勘测能力㊂但现有研究均没有将机载雷达运行阶段的射频隐身性能作为设计指标㊂本研究将机载雷达射频隐身需求引入机载雷达探测地面或海上目标中,分析杂波散射系数对机载雷达射频隐身性能的影响㊂1㊀机载雷达信号影响因素㊀㊀机载雷达探测距离是衡量其性能的主要数据,影响雷达探测距离的因素包括机载雷达发射出来的能量及能量传播在环境中的损耗,这是因为机载雷达主要借助目标散射的回波能量实现对目标的探测㊂1.1㊀大气损耗对探测性能的影响㊀㊀大气内部小分子对电磁波的吸收或折射对机载雷达传播信号有一定影响㊂地球大气从地面开始到15km 范围内均属于对流层,机载雷达飞行高度在1~10km,所以大气对电磁波的衰减和对流层相关㊂研究表明,大气气体损耗和电磁波波长及机载雷达传输距离相关㊂若机载雷达在天气晴朗的条件下探测目标,此时大气对电磁波的损耗来源于气体分子,在UEF 波段和X 波段之内,电磁波衰减比0.0125dB /km 小㊂若机载雷达在冰雪天气时探测目标,电磁波受雪和冰的影响较小,电磁波衰减微乎其微[1]㊂若机载雷达在雨雾天气中工作,大气中空气湿度较大,且水分主要以液态的形式呈现,此时电磁波衰减最为显著㊂机载雷达发送的电磁波在雨水中衰减速度和含水量相关,雨的大小不同,电磁波衰减速度不同㊂当频段为VHF 时,小雨状态电磁波损耗率为2.81e ~7dB /km㊁中雨状态电磁波损耗率为3.39e ~7dB /km㊁大雨状态电磁波损耗率为4.69e ~7dB /km㊁暴雨状态电磁波损耗率为5.21e ~7dB /km㊂当频段为UHF 时,小雨状态电磁波损耗率为7.74e ~6dB /km,中雨状态电磁波损耗率为1.34e ~5dB /km,大雨状态电磁波损耗率为3.44e ~5dB /km,暴雨状态电磁波损耗率为4.68e ~5dB /km㊂当频段为L 时,小雨状态电磁波损耗率为5.53e ~5dB /km,中雨状态电磁波损耗率为1.18e ~4dB /km,大雨状态电磁波损耗率为4.3e ~4dB /km,暴雨状态电磁波损耗率为6.56e ~4dB /km㊂1.2㊀机载雷达杂波成分㊀㊀机载雷达杂波就是干扰机载雷达正常运作的非期望信号回波,包括非目标物体反射的回波,如树木㊁地表㊁海面㊁波浪等反射的回波㊂针对参数固定的雷达,机载雷达海杂波强度和地海面粗糙度和介电特性相关㊂机载雷达探测地面或海上目标时,机载雷达波束向下辐射所照射的区域为椭圆形㊂如果雷达天线和地海面夹角呈现为掠射角,低掠射角探测海面目标时,受椭圆长轴跨过的距离影响,杂波辐射区域被机载雷达分割为多个单元[2]㊂当海杂波十分严重时,目标物体的回波很可能被杂波淹没,机载雷达无法接收到需求信号,从而无法辨别目标真实位置[3]㊂1.3㊀杂波对目标探测的影响㊀㊀传统机载雷达探测目标时,通常采用固定门限的检测模式,也就是假设干扰电平作为已知且恒定的常数,依照干扰电平设定虚警概率检测门限,从而获得探测目标的具体位置㊂但在实际探测中,干扰电平并非固定的常数,这导致实际的虚警概率存在较大的波动[4]㊂当杂波平均功率增量在10dB 以内时,虚警概率和雷达期望虚警概率的比值变化幅度较大,此时为固定检测门限㊂假定杂波平均功率出现变化,虚警概率会在大范围内改变,从而降低探测的准确性㊂在这种条件下,即便杂波的信噪声较大,也没有办法检测到正确的目标信号㊂2㊀杂波背景下机载雷达信号参数的射频隐身优化2.1㊀地面移动目标脉冲对消㊀㊀如果目标处于移动状态,可借助多普勒信息对移动目标进行检测,达到改善信杂比的目的㊂从脉冲对消的地面移动目标检测入手,借助脉冲多普勒技术提取目标移动数据[5]㊂脉冲对消滤波器使用延迟对消的方式,如图1所示㊂如果参与对消的脉冲个数为n ,延迟对消需要n -1次脉冲对消滤波器㊂图1㊀脉冲滤波器结构通过改善因子分析多普勒滤波对信杂波的影响效果㊂脉冲对消无法对噪声做出回应,因此如果脉冲对消改善因子较大,则检测设备性能与噪声限制情况相近;如果杂波功率宽度十分窄小,可将改善因子用脉冲周期的形式表示,避免机载雷达受杂波影响㊂经过脉冲对消处理后,目标回波幅度数值呈现出增大趋势,同时脉冲对消改善因子存在最佳数值㊂图2中对一阶段㊁二阶段㊁三阶段脉冲对消滤波器的归一化幅频响应,图2中f 表示多普勒频率[6]㊂从图2中可以了解到,脉冲对消滤波器对多普勒频移近似情况为零时,可取得最为良好的杂波控制效果㊂在杂波消除设备特殊的持续增加下,脉冲对消滤波会变得很窄㊂杂波功率谱保持恒定时,窄小的通道可以提高杂波改善因子,但会将部分目标信号过滤掉,影响探测精度[7]㊂图2㊀幅频响应2.2㊀基于射频隐身的地面移动目标探测㊀㊀当机载雷达受地面杂波影响时,机载雷达目标回波信号经过脉冲对消处理后,产生的信号与杂波比例会比雷达最小可检测到的信号与杂波比例要小㊂为了得到最大的信杂比,依照机载雷达探测距离,可以对信杂比的约束项进行更改㊂射频隐身隐含的限制条件是脉冲重复周期㊂机载雷达照射目标的角度确定以后,其与待测目标的距离与波束覆盖区域呈正比关系,与信号和杂波比例呈反比关系㊂根据以往经验,可用移动参数代表驻留时间约束项的非优化参数,从而得到机载雷达射频隐身工作过程中的优化目标[8]㊂2.3㊀基于射频隐身的海面目标检测㊀㊀海杂波的平均多普勒射频移动很少为零,机载雷达探测目标和杂波在多普勒频谱上容易呈现出重叠趋势,所以适用于地面杂波的脉冲对消滤波并不适用于海面目标㊂原因是运用地杂波脉冲对消滤波时会出现多个虚警㊂对于海面目标勘测,可使用CFAR 进行分析推导的方法得出海杂波条件下机载雷达信号参数的射频隐身优化模型[9-10]㊂针对地杂波复杂的射频隐身模型,两种场景下使用的雷达均为脉冲形式,区别是机载雷达对杂波的处理方式不同,除了SCR 约束外,其余约束基本相同㊂3㊀仿真分析㊀㊀在对地杂波与海杂波条件下的脉冲雷达参数的射频隐身优化效果进行分析,采用遗传算法对优化模型进行求解时,可将目标函数作为适应数值,优化数据时采用二进制编码的方式,将变异概率设置为0.001,最开始的种群数量为200个,共进行5000次迭代,从而分析射频隐身性能㊂3.1㊀地杂波条件下机载乐达信号参数射频隐身优化分析㊀㊀如果地杂波散射系数为-25dB 时,目标RCS 为5m 2,最小探测距离为41km,极限驻留市场为1s,样本选择最为合适的适应度是0.36,也就是目标函数数值为0.36㊂当目标函数数值比1小的时,可以代表机载雷达满足射频隐身的基本条件,最佳个体为9.92dBw,最佳个数为996㊂按照这些参数设计机载雷达不同距离的目标探测概率以及相同距离的无源截获概率㊂如果探测距离在20km 以内,机载雷达对无源探测概率明显比无源对机载雷达的截获概率要高㊂在60km 的位置,机载雷达发现概率为0.97,无源截获概率仅为0.006,意味着机载雷达具有十分优异的射频隐身功能㊂假设散射系数为-25dB,在对不同RCS 大小的目标进行探测时,如果雷达最小探测距离发生改变,求解得到的最优个体和与之对应的截获因子变化趋势,如图3所示㊂如果RCS 为0.3m 2,探测距离大于130km,截获因子表现为无穷大㊂从图3中可以看出,目标RCS 比0.3m 2小时,没有具备射频隐身功能的机载雷达参数,同时截获因子伴随着距离的增大逐渐变化,伴随着RCS 的减小不断变小,可推断出目标RCS 比0.3m 2大时,探测距离在一定区间内机载雷达存在射频隐身功能㊂图3㊀地杂波下目标RCS和截获因子的关系3.2㊀海杂波条件下机载雷达信号参数射频隐身优化分析㊀㊀如果海杂波散射系数为-30dB,目标RCS为1000m2,最小探测距离是41km,极限驻留时长为1s,可以从样本中找到最优的个体适应度,也就是0.0874,目标函数最优数值为0.0874㊂当距离在10km以内时,机载雷达与无源相互之间均能发现对象的存在㊂机载雷达勘测距离在10km以上时,机载雷达无源探测概率高于无源对机载雷达的截获概率,同时机载雷达在距离为40~100km时发现目标的概率为1㊂此时,无源对机载雷达的截获概率为零,可认为机载雷达存在优异的射频隐身功能㊂假设目标RCS大小为1000m2,对不同海杂波散射系数下的射频隐身性能进行分析㊂如果雷达最小探测距离不断变化,通过模型求解可获得最优质的适应度㊂杂波散射系数越小时,机载雷达射频隐身性能更佳㊂如果杂波散射系数为-35~-30dB,最优质的的个体对应的截获因子处于恒定趋势㊂除此之外,如果雷达最小探究距离在4~180km,杂波散射系数在-22dB条件下时,可满足射频隐身需求的雷达信号数量㊂4㊀结语㊀㊀本研究对杂波条件下机载雷达信号参数射频隐身性能进行分析,探讨了适用于地杂波和海杂波的雷达信号,并对机载雷达射频隐身进行仿真分析㊂目㊀㊀前,杂波条件下机载雷达信号参数优化受多种因素影响,如杂波中草丛的多普勒宽度㊁海情变化等,这些影响因素均需要进行深入的探讨㊂参考文献[1]时晨光,王奕杰,代向荣,等.面向目标跟踪的机载组网雷达辐射参数与航迹规划联合优化算法[J].雷达学报,2022(5):778-793.[2]田芯瑞,何敏,李强.基于人工噪声的二次雷达系统射频隐身技术研究[J].西南科技大学学报,2022 (3):70-76.[3]代向荣,时晨光,周建江.基于非合作博弈的分布式正交频分复用雷达网络功率分配算法[J].战术导弹技术,2022(5):1-11,151-152.[4]贾金伟,刘利民,韩壮志,等.射频隐身雷达波形设计技术研究综述[J].电光与控制,2022(8):57-64,78.[5]唐志诚,时晨光,周建江.非理想检测环境下面向射频隐身的多雷达网络多目标跟踪驻留时间优化分配算法[J].战术导弹技术,2021(6):1-10.[6]张巍巍,时晨光,周建江,等.面向射频隐身的组网雷达多目标跟踪波形优化设计方法[J].无人系统技术,2021(5):53-60.[7]孙萍,汪飞,窦山岳,等.基于辐射能量缩减约束的双机雷达协同目标跟踪方法[J].系统工程与电子技术,2021(10):2851-2859.[8]杨诚修,王谦喆,李寰宇,等.雷达射频隐身的空㊁时㊁频域联合评估方法[J].计算机仿真,2021(3): 5-9.[9]余思伟,汪飞,陈军.目标跟踪过程的机载雷达能量控制算法[J].信息技术,2020(7):7-11,16. [10]王经商,吴华,王文哲,等.机载雷达低截获波形射频隐身性能评估[J].火力与指挥控制,2017(10): 133-137.(编辑㊀姚㊀鑫)Optimization of RF stealth of airborne radar signal parameters under clutter backgroundZhong YongleiNanjing Glarun Defense System Co. Ltd. Nanjing210039 ChinaAbstract Airborne radar operations are susceptible to clutter and RF steganography is one of the main means of airborne radar resistance to interference.In the process of radar detection of targets clutter in the echo is the main reason for affecting radar detection accuracy.For fast-moving ground targets clutter is mainly eliminated by using pulse-to-cancellation technology.In order to guarantee the accuracy of airborne radar detection the RF stealth of airborne radar signal parameters under clutter conditions needs to be analyzed.This study focuses on the optimization method of RF stealth of airborne radar signal parameters under clutter conditions and provides a guarantee for improving the RF stealth performance of airborne radar so that it can effectively deal with clutter.Key words。
机载火控雷达功率非均匀杂波抑制研究
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引言：相控阵雷达是一种将大量天线阵列组合使用，通过改变波束指向实现快速目标探测和跟踪的先进雷达技术。
然而，随着时间和距离的增加，相控阵雷达所接收到的信号会受到众多杂波和干扰信号的影响，影响雷达系统的性能。
因此，研究机载相控阵雷达杂波及干扰抑制技术对于提高雷达的弱目标探测性能和抗干扰能力具有重要意义。
一、机载相控阵雷达杂波抑制技术1. 杂波的来源和特点杂波是指雷达接收到的非期望信号，主要来源于地面反射、气象条件、环境噪声等。
杂波的存在极大干扰了雷达接收到的目标信号，降低了雷达系统的灵敏度和探测距离。
因此，杂波抑制成为机载相控阵雷达研究中的重要方向。
2. 空时抗干扰技术空时抗干扰技术通过设计相控阵天线阵列结构和优化波束形成算法来提高系统的抗杂波能力。
常用的方法包括剔除目标后方杂波、通过波束自适应控制增加对目标的接收增益等。
3. 时频分析技术时频分析技术通过将雷达接收到的信号进行时域和频域分析，识别出杂波信号和目标信号的不同特征，从而实现对杂波的抑制。
常用的方法包括小波变换、短时傅里叶变换等。
二、机载相控阵雷达干扰抑制技术1. 干扰信号的特点和分类干扰信号是指非目标信号中的有害信号，可以是有意的敌对干扰，也可以是无意的干扰，如杂散辐射等。
干扰信号的特点是其功率往往远高于目标信号，且频谱位置相邻。
基于这些特点，进行干扰抑制的关键是对干扰信号进行准确的识别和消除。
2. 空时域干扰抑制技术空时域干扰抑制技术主要通过相控阵雷达的天线相位调控和波束形成算法来减小对干扰的敏感度。
常用的方法包括差波束法、信号子空间法等。
3. 频域干扰抑制技术频域干扰抑制技术基于干扰信号和目标信号在频域上的差异，通过设计相应的滤波器和算法来实现对干扰信号的抑制。
常用的方法包括频域采样插值法、相关滤波法等。
结论：机载相控阵雷达杂波及干扰抑制技术是提高雷达系统性能的重要途径。
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作者：皇甫一江付启众徐晋来源：《电脑知识与技术》2013年第05期摘要：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。
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。
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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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ＬＩ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ—ｙ ａ ｎ ｇ， Ｌ Ｉ Ｙｏ ｎ ｇ， ＬＩ Ｒｕ ｉ —ｋ ｅ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ １ ２ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）