基于盲源分离算法的抗主瓣干扰技术深化研究
发布时间：2021-01-31 05:28
当干扰信号落于雷达信号的主瓣内,天线阵列采用和差波束的主瓣对消方法往往需要雷达主波束对准目标;应用自适应波束形成抗主瓣干扰会导致副瓣电平升高峰值偏移的主波束畸变从而导致雷达的虚警概率上升;应用基于阻塞预处理的自适应波束主瓣对消算法可以解决主瓣畸变但同时也带来了计算量增大信噪比降低等问题;采用阵列天线在极化域通过极化匹配不能完全消除主瓣干扰信号并且极化匹配的滤波效果会随着极化状态的误差增大而迅速下降。本文研究了在缺乏源信号和信道参数先验知识的前提下用盲源分离抗雷达的主瓣干扰,这类算法可以根据输入源信号的统计特性,单单凭借观测信号就能够恢复出未知源信号的各个独立分量来重构源信号。对于雷达信号的盲分离,可以从雷达阵列接受观测到的混合信号分离出目标回波信号,雷达杂波以及敌方的干扰信号等达到杂波抑制的效果,目标回波信号可以检测目标的俯仰,方位,距离,速度等有效信息,干扰信号可以分析出敌方使用的干扰策略样式从而让我们选择效果更佳的抗干扰措施,雷达杂波有的时候也包含了一些有用信息比如气象杂波。针对主瓣干扰,本文研究了基于快速固定独立成分分析算法和基于矩阵联合对角化特征矢量的盲源分离算法,通过建立雷达...
【文章来源】：中国电子科技集团公司电子科学研究院北京市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１盲源分离问题描述??
术研宄将算法拆成以下几个具体工作过程：??多通道接受一？盲源分离?一？?脉）中压缔??图２．１盲源分离问题描述??先建立雷达阵列接收信号多通道接收模型，对接收信号进行特性分析，对??信源数目预估计，用盲源分离算法对目标回波信号，干扰信号和雷达杂波进行分??离，最后根据脉冲压缩原理找出雷达回波信号。??盲源分离是指从接收阵列观测到的含有多个源信号的混合信号分离出每一??个相对保持独立不相关的源信号的过程，对于雷达信号的盲分离，雷达信号在经??过介质的传播从目标反射回来淹没在雷达杂波和干扰信号之中，盲源分离可以从??雷达阵列接收到的混合信号分离出雷达回波信号，雷达杂波以及敌方的干扰信号??等达到杂波抑制的效果，对于我们来说，雷达回波信号可以检测目标的俯仰，方??位
￣￣－－??图２．２盲源分离的雷达阵列接收信号模型??盲源分离问题讨论的阵列信号模型按照线性关系可分为两种类型为线性混??合模型（线性瞬时混合模型和线性卷积混合模型）和非线性混合模型，线性瞬时??模型是每个观测信号是这Ｍ个信号的一个线性组合。线性卷积混合模型是有Ｍ??个统计独立的信源，卷积混合后被Ｎ个传感器接收。而在我们的实际观测环境??中由于各种干扰和杂波噪声的存在导致观察到的混合信号更多的是经过非线性??混合模型得到，因此此时我们需要一个非线性混合模型作为阵列的接收信号模型，??非线性混合模型不同于线性混合模型则需要额外的先验信息和适当约束来解决??非线性混合信号，非线性盲源分离是通过观测信号找到一组映射使得通过映射可??以尽可能恢复源信号。??在相控阵雷达体制中，雷达信号为脉冲信号，阵列天线有＃个传感器。总数??为Ｍ路的一个目标回波和多个压制干扰信号的混合信号在经过加性噪声ｎ（ｆｃ）下??经过信道传输得到了总数为Ｎ路的阵列观测信号，阵列接收到的信号模型表示??为：??ｘ（／〇?＝?Ａｓ（／ｃ）?＋?ｎ（ｆｃ）?（２．１）??其中４是一个由Ｍ个Ａｆ维列向量构成的ＡＴ?维的混合矩阵，混合矩阵也是信??道传输特性矩阵４?＝?为信号釆样时刻
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于JADE的和差四通道抗多主瓣干扰算法[J]. 周必雷,李荣锋,蔡广,戴凌燕. 雷达科学与技术. 2018(02)
[2]一种雷达主瓣欺骗干扰抑制算法[J]. 董玮,李小波,单凉,王瑜. 现代防御技术. 2017(02)
[3]基于JADE盲源分离算法的雷达信号研究[J]. 王瑜,李小波,毛云翔,黄超. 现代防御技术. 2017(01)
[4]基于最大信噪比的盲源分离雷达抗主瓣干扰方法[J]. 董玮,李小波,徐旭宇,王伟,李磊. 火力与指挥控制. 2016(12)
[5]基于约束独立分量分析的雷达抗主瓣干扰方法[J]. 董玮,李小波,黄超,孙琳,夏杰. 探测与控制学报. 2016(05)
[6]联合BSS和FRFT的雷达抗主瓣干扰新方法[J]. 王瑜,李小波,周青松,董玮. 现代雷达. 2016(07)
[7]盲分离算法和FRFT联合抗雷达主瓣干扰技术研究[J]. 周青松,王文涛,王珽,张剑云. 信号处理. 2015(08)
[8]Fast ICA应用于雷达抗主瓣干扰算法研究[J]. 王文涛,张剑云,李小波,张正言. 信号处理. 2015(04)
[9]基于稀疏矩阵和相关函数联合优化的MIMO-OFDM线性调频波形复用设计与实现方法[J]. 王文钦,程胜娟,邵怀宗. 雷达学报. 2015(01)
[10]主瓣抗干扰算法研究[J]. 罗章凯,王华力,张翼鹏,王庆国. 军事通信技术. 2014(01)
博士论文
[1]雷达有源假目标抑制方法研究[D]. 卢刚.电子科技大学 2012
硕士论文
[1]相控阵雷达抗主瓣干扰方法及应用研究[D]. 张明明.西安电子科技大学 2013
[2]含噪盲信号提取和分离技术研究[D]. 任婕.电子科技大学 2012
[3]目标信号分离技术研究[D]. 石文斌.解放军信息工程大学 2012
[4]阵列天线旁瓣相消与极化抗主瓣干扰算法研究[D]. 杨睿.西安电子科技大学 2012
[5]盲源分离在通信信号分离中的应用[D]. 贺海港.西安电子科技大学 2010
本文编号：3010284
【文章来源】：中国电子科技集团公司电子科学研究院北京市
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１盲源分离问题描述??
术研宄将算法拆成以下几个具体工作过程：??多通道接受一？盲源分离?一？?脉）中压缔??图２．１盲源分离问题描述??先建立雷达阵列接收信号多通道接收模型，对接收信号进行特性分析，对??信源数目预估计，用盲源分离算法对目标回波信号，干扰信号和雷达杂波进行分??离，最后根据脉冲压缩原理找出雷达回波信号。??盲源分离是指从接收阵列观测到的含有多个源信号的混合信号分离出每一??个相对保持独立不相关的源信号的过程，对于雷达信号的盲分离，雷达信号在经??过介质的传播从目标反射回来淹没在雷达杂波和干扰信号之中，盲源分离可以从??雷达阵列接收到的混合信号分离出雷达回波信号，雷达杂波以及敌方的干扰信号??等达到杂波抑制的效果，对于我们来说，雷达回波信号可以检测目标的俯仰，方??位
￣￣－－??图２．２盲源分离的雷达阵列接收信号模型??盲源分离问题讨论的阵列信号模型按照线性关系可分为两种类型为线性混??合模型（线性瞬时混合模型和线性卷积混合模型）和非线性混合模型，线性瞬时??模型是每个观测信号是这Ｍ个信号的一个线性组合。线性卷积混合模型是有Ｍ??个统计独立的信源，卷积混合后被Ｎ个传感器接收。而在我们的实际观测环境??中由于各种干扰和杂波噪声的存在导致观察到的混合信号更多的是经过非线性??混合模型得到，因此此时我们需要一个非线性混合模型作为阵列的接收信号模型，??非线性混合模型不同于线性混合模型则需要额外的先验信息和适当约束来解决??非线性混合信号，非线性盲源分离是通过观测信号找到一组映射使得通过映射可??以尽可能恢复源信号。??在相控阵雷达体制中，雷达信号为脉冲信号，阵列天线有＃个传感器。总数??为Ｍ路的一个目标回波和多个压制干扰信号的混合信号在经过加性噪声ｎ（ｆｃ）下??经过信道传输得到了总数为Ｎ路的阵列观测信号，阵列接收到的信号模型表示??为：??ｘ（／〇?＝?Ａｓ（／ｃ）?＋?ｎ（ｆｃ）?（２．１）??其中４是一个由Ｍ个Ａｆ维列向量构成的ＡＴ?维的混合矩阵，混合矩阵也是信??道传输特性矩阵４?＝?为信号釆样时刻
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于JADE的和差四通道抗多主瓣干扰算法[J]. 周必雷,李荣锋,蔡广,戴凌燕. 雷达科学与技术. 2018(02)
[2]一种雷达主瓣欺骗干扰抑制算法[J]. 董玮,李小波,单凉,王瑜. 现代防御技术. 2017(02)
[3]基于JADE盲源分离算法的雷达信号研究[J]. 王瑜,李小波,毛云翔,黄超. 现代防御技术. 2017(01)
[4]基于最大信噪比的盲源分离雷达抗主瓣干扰方法[J]. 董玮,李小波,徐旭宇,王伟,李磊. 火力与指挥控制. 2016(12)
[5]基于约束独立分量分析的雷达抗主瓣干扰方法[J]. 董玮,李小波,黄超,孙琳,夏杰. 探测与控制学报. 2016(05)
[6]联合BSS和FRFT的雷达抗主瓣干扰新方法[J]. 王瑜,李小波,周青松,董玮. 现代雷达. 2016(07)
[7]盲分离算法和FRFT联合抗雷达主瓣干扰技术研究[J]. 周青松,王文涛,王珽,张剑云. 信号处理. 2015(08)
[8]Fast ICA应用于雷达抗主瓣干扰算法研究[J]. 王文涛,张剑云,李小波,张正言. 信号处理. 2015(04)
[9]基于稀疏矩阵和相关函数联合优化的MIMO-OFDM线性调频波形复用设计与实现方法[J]. 王文钦,程胜娟,邵怀宗. 雷达学报. 2015(01)
[10]主瓣抗干扰算法研究[J]. 罗章凯,王华力,张翼鹏,王庆国. 军事通信技术. 2014(01)
博士论文
[1]雷达有源假目标抑制方法研究[D]. 卢刚.电子科技大学 2012
硕士论文
[1]相控阵雷达抗主瓣干扰方法及应用研究[D]. 张明明.西安电子科技大学 2013
[2]含噪盲信号提取和分离技术研究[D]. 任婕.电子科技大学 2012
[3]目标信号分离技术研究[D]. 石文斌.解放军信息工程大学 2012
[4]阵列天线旁瓣相消与极化抗主瓣干扰算法研究[D]. 杨睿.西安电子科技大学 2012
[5]盲源分离在通信信号分离中的应用[D]. 贺海港.西安电子科技大学 2010
本文编号：3010284
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