甘荣兵[1]2005年在《合成孔径雷达对抗及目标检测技术研究》文中认为合成孔径雷达作为一种重要的军事侦察手段，在现代战争中的作用日益突出，因此，对合成孔径雷达的干扰和抗干扰技术的研究，以及干扰条件下合成孔径雷达获取目标信息技术的研究已经成为雷达领域中的一个重要课题。在这个课题背景下，本文旨在解决合成孔径雷达干扰条件下的目标检测的相关问题，并以此为线索研究了合成孔径雷达成像及图像预处理技术，干扰及抗干扰技术，以及干扰条件下的目标检测技术。对部分现有的技术作了更深入的分析和研究，也提出了一些新的有价值的方法和算法。 首先分析了SAR成像和相位梯度自聚焦算法，提出了基于盲反卷积处理的SAR图像自聚焦方法和基于图像全变差最小准则的自聚焦算法。研究结果表明本文的自聚焦算法在解决二次相位误差方面优于相位梯度自聚焦算法。 然后分析了SAR图像的统计特性，为SAR图像滤波和目标检测打下基础。提出了基于分布特性的自适应窗口滤波技术，并将之与固定窗口滤波技术以及基于相干斑分布特性的自适应窗口滤波技术作了比较，结果表明本文的算法能较好地保持点目标的信息，有利于目标检测。 接下来分析了SAR干扰和抗干扰的基本方法，指出了SAR干扰和抗干扰的利弊，总结了干扰和抗干扰的研究思路。根据这个思路研究了几种SAR干扰和抗干扰技术，包括：一般干扰及抗干扰技术、伴飞式干扰技术、储频干扰及抗干扰技术、弹射式干扰及抗干扰技术。在干扰的研究中提出了随机时延的弹射式干扰、随机时延迭加的储频干扰、储频欺骗干扰的快速算法。在研究抗干扰技术中提出了从多普勒频域抑制弹射式干扰(包括提高脉冲重复频率、部分频谱成像)、双天线对消抗弹射式干扰、双天线对消中的干扰信号相位误差估计算法、距离压缩后限幅抑制储频干扰。 最后研究了干扰条件下的目标检测技术。首先从未干扰条件下的目标检测的研究入手，提出了基于目标分布特性的目标检测技术，推导了几种分布假设条件下的目标检测算法。然后在干扰条件下，研究了噪声干扰后图像的分布特性，提出了基于广义似然比和目标分布特性的目标检测技术。结果表明基于目标分布特性的目标检测算法性能优于传统的双参数恒虚警检测算法。提出了两种干扰条件下的目标变化检测算法：基于置信区间的目标变化检测算法；基于广义似然比检测的目标变化检测算法。结果表明提出的算法适合干扰条件下的雷达目标变化检测，填补了干扰条件下的目标检测及目标变化检测的空白。
杜贤俊[2]2003年在《合成孔径雷达抗干扰技术研究》文中研究说明合成孔径雷达是主动式微波成像雷达,能全天候、全天时、实时获取大地域的地面图像,具有良好的植被和地面穿透能力,对资源探测和军事侦察等有重大意义,已广泛应用于民用和军事领域。本文从两个方面对合成孔径雷达的抗干扰技术展开了较为深入的研究。作者首先提出了合成孔径雷达抗干扰的定义、分类以及评价抗干扰方法好坏的主客观标准；然后，一方面从信号处理的角度出发对脉冲式干扰、高斯白噪声干扰以及射频噪声干扰进行了抗干扰研究，其中运用了时域滑动窗口积累，小波分析，时频分析以及线性预测等信号处理知识，做了大量的仿真实验；另一方面，本文基于改变合成孔径雷达系统模式提出了利用类似双基地雷达来抗干扰，以及对发射信号进行调幅、调相以及改变调频斜率来抗干扰，同样做了相应的仿真实验。通过大量的理论分析和仿真实验，得到了一批具有一定价值的结论：从信号处理的角度出发，对于脉冲式干扰，能够运用时域滑动窗口积累的方法去掉，并且通过预测插值得到较好的恢复；对于高斯白噪声干扰，在时频变换域内应用时频分析方法可减小其对分散点目标的干扰；对于射频噪声，通过平均距离频频法和频域陷波的方法可以去掉；从改变合成孔径雷达系统角度出发，类似双基地雷达能够避免各种干扰，对发射信号进行调幅，调相以及改变调频斜率都是较好的抗干扰方法。
唐波[3]2005年在《合成孔径雷达的电子战研究》文中认为本论文主要研究合成孔径雷达的电子战问题。通过理论分析和仿真试验对合成孔径雷达的电子侦察、干扰措施、反干扰措施进行了深入研究。 研究了合成孔径雷达的侦察问题,包括如何获取雷达参数和确定雷达位置等等。给出了一种针对合成孔径雷达的无源定位方法,这种方法基于合成孔径雷达方位向信号特征,通过测量单程方位信号的调频斜率和目标的角度,并结合目标运动方程,可以获得合成孔径雷达的位置信息,这种方法可以看作是一种等效的TOA观测方法。 研究了如何对合成孔径雷达进行干扰的问题,分析了各种各样的干扰方法,并且对这些方法进行了一些适当的评估,给出了计算干扰功率的方程。其中,对方位向频谱瞄准问题进行了研究;指出合成孔径雷达电子战仍然是电磁波的功率战,各种干扰波形的区别仅在与使干扰能量在图像中产生不同的分布。 研究了合成孔径雷达的反干扰问题,分析了合成孔径雷达几种典型的工作体制的抗干扰能力,包括,单航过的干涉合成孔径雷达和聚束合成孔径雷达的电子对抗能力分析,分布式小卫星合成孔径雷达的电子战能力分析。指出干涉合成孔径雷达具有良好的识别有源欺骗干扰和抑制有源干扰的能力。然后总结了一些具体的提高合成孔径雷达抗干扰能力的措施。
赵宗锋[4]2007年在《基于信号波形设计的SAR抗干扰技术研究》文中研究指明合成孔径雷达(SAR)是二战后发展起来的一种新的雷达技术,具有全天候、全天时、远距离、高分辨成像的能力,在军事和民用方面都有重要的应用价值,是雷达领域研究的热点,SAR干扰和抗干扰是最近几年开始研究的热点。这方面的研究都是各国的军事秘密,因此相关报道的很少。本文主要针对SAR抗干扰方面进行了研究。第一章,主要介绍SAR的发展和工作原理,干扰和抗干扰的发展研究现状以及几种干扰和抗干扰方法的对比,得出一个结论现有的抗干扰方法对场景散射欺骗干扰的抑制效果不明显。第二章,针对合成孔径雷达难以抑制场景散射欺骗干扰的问题,对随机初相和调频率极性捷变相结合的抗干扰方法进行了分析。使干扰信号无法充分获得SAR处理器在距离向和方位向的压缩增益,提高了信干比;随机初相的抗干扰效果与一个合成孔径内取样点数有关,取样点越多,抗干扰效果越好;限幅可以大大的改善调频率极性捷变的抗干扰效果。仿真验证了该方法良好的抗干扰性能。第叁章,针对合成孔径雷达难于侦获主瓣干扰源和无法抑制场景散射欺骗干扰的问题,对正交编码捷变和随机初相结合的抗干扰方法进行了分析。通过在相邻慢时刻采用相互正交的脉冲编码信号,使得基于转发的干扰无法获得距离向的匹配压缩增益,同时在每个慢时刻使用随机产生的初始相位,使得干扰信号无法进行方位向聚焦,从而提高了信干比;在不可预知干扰所采用哪个脉冲参数对当前SAR进行干扰时,它仍可起到很好的抗干扰效果,且抗干扰效果和正交编码的个数有关,码的个数越多抗干扰效果越好。仿真验证了该方法良好的抗干扰性能。第四章,针对合成孔径雷达难以抑制场景散射欺骗干扰的问题,提出了一种基于方位向上迭加叁次初相的抗干扰方法,同时结合调频率极性捷变和正交编码捷变抗干扰方法,进一步提高了SAR的抗干扰能力。叁次初相的抗干扰方法最终采用的是调频率极性捷变的抗干扰思路,它同样可以与限幅相结合达到良好的抗干扰效果。仿真验证了该方法良好的抗干扰性能。总结,对全文进行结论性总结。
张先义[5]2007年在《随机噪声超宽带成像雷达关键技术研究》文中研究指明现代高科技战争和越来越复杂的电磁环境对雷达提出了越来越严峻的挑战,研究表明:随机噪声信号雷达具有优良的电磁兼容性和目标检测性能。开展随机噪声高分辨成像雷达新体制的研究,特别是随机噪声信号雷达高分辨成像的关键技术研究,为实现随机噪声信号高分辨成像雷达打下基础。本文所做的工作归纳起来,主要包括以下几个方面:1)探讨了随机噪声超宽带成像雷达的理论基础,研究了有关的成像算法,给出了随机噪声成像雷达在这些算法下的仿真结果。结果表明,波前重构和快速后向投影两种成像算法适合随机噪声超宽带成像雷达的应用要求。2)随机噪声超宽带雷达信号有矩形和高斯形功率谱两种形式。矩形功率谱随机噪声信号距离旁瓣呈现sinc函数形状包络,旁瓣电平基本不受所用数据长度的影响,且旁瓣较高,采用切趾滤波旁瓣技术可以有效抑制旁瓣,可以基本上不降低原SAR图像的分辨率。高斯形功率谱随机噪声信号的距离旁瓣是无规则形状,随着相关数据的长度增长而显着下降,因而在设备许可的情况下,可以利用增加相关数据长度的方法抑制旁瓣。3)本文提出了随机噪声信号数字产生的硬件平台设计方案,成功实现了利用FPGA、大容量存储器等器件进行随机噪声宽带信号的数字产生。通过分析硬件平台产生的两种随机噪声信号(改进型Logistic-Map的混沌随机噪声信号和基于Ziggurat算法的高斯分布随机噪声信号)的统计特性,证实了产生的这两种随机噪声信号可以符合应用要求。4)首次论证并仿真实现了随机噪声环形SAR。环形SAR可以提供被照射区域的全视角(360度)图像,可以获得更多更精确的信息。在探讨了随机噪声环形SAR模型的基础上,给出了其成像算法的公式推导,以及具体的实现步骤。5)首次探讨并得到了随机噪声信号成像雷达的相干斑特性。建立了被观测区域的散射体模型,从原始散射体回波信号仿真出发,探讨了雷达电磁波形成相干斑的物理机理,以数学模型描述了相干斑的形成。仿真结果表明:随机噪声超宽带SAR和线性调频超宽带SAR都存在相干斑现象,而线性调频超宽带SAR的相干斑要比随机噪声超宽带SAR的相干斑严重,对具有相同散射强度的点目标成像,线性调频超宽带SAR的点目标位置距离向幅度变化范围要比随机噪声超宽带SAR的距离向幅度变化范围大将近3～5dB。6)本文分析了随机噪声超宽带成像雷达的抗干扰性能,并和常规线性调频超宽带成像雷达的抗干扰性能进行了比较。分析表明,随机噪声成像雷达的抗干扰能力要强于线性调频成像雷达,例如,当干扰为线性调频信号(但调频斜率不同于线性调频信号雷达的调频斜率)、干信比为10dB时,相比线性调频成像雷达,随机噪声成像雷达的峰值旁瓣电平有9.6dB左右的改善。
张焱[6]2007年在《SAR高分辨成像及抗干扰技术研究》文中研究指明合成孔径雷达是主动式微波成像雷达,能全天候、全天时、实时获取大地域的地面图像,具有良好的植被和地面穿透能力,对资源探测和军事侦察等有重大意义。随着技术的发展,现代合成孔径雷达正朝着高分辨和提高自身抗干扰能力方向发展,因此,对高分辨合成孔径雷达宽带信号产生技术和对合成孔径雷达的抗干扰技术的研究已经成为该领域中的重要课题。在这个课题背景下,本文全面分析了一种新的高分辨合成孔径雷达宽带信号产生技术,即利用Chirp子脉冲频率步进信号合成宽带LFM信号的方法,并进行了详细的误差分析和性能评估。在抗干扰方面,本文研究了一种采用相位扰动LFM信号的针对数字储频干扰方式的抗干扰方法,并进行了抗干扰性能分析,取得了较好的抑制干扰效果。针对高分辨合成孔径雷达宽带信号产生技术的研究包括以下几个方面:1.研究了利用Chirp子脉冲频率步进技术产生宽带信号方法,并分析了距离向高分辨原理;2.定量分析了信号发射过程中载频跳变误差和子脉冲发射时间误差对宽带信号产生的影响,给出了载频跳变误差和子脉冲发射时间误差的理论允许范围;定量分析了目标径向运动对宽带信号产生的影响,推导了运动补偿因子;3.针对Chirp子脉冲频率步进产生的宽带LFM信号,研究了该信号RD(range-doppler)SAR成像算法,通过仿真试验0得到了高分辨成像结果。针对SAR数字储频干扰模式进行抗干扰技术的研究主要包括以下几个方面:1.研究了SAR数字储频干扰原理,并对压制式储频干扰和欺骗式储频干扰进行了分析推导;2.研究了两种相位扰动信号SV(slope-varying)LFM和MT-PM(Multi-tone Phase-modulated)LFM的自相关性、互相关性、功率谱等特性,理论分析和仿真试验验证了采用相位扰动信号抑制数字储频干扰的可行性;3.详细分析了SV LFM信号的抗干扰性能,研究了直接匹配压缩和先干扰消减后匹配压缩两种抗干扰方法及实现结构,并比较两种方法的抑制干扰效果。
刘之幸[7]2010年在《基于2-D混合变换与滤波的SAR图像处理》文中指出合成孔径雷达(SAR)具有高分辨率、全天候工作等优势,并且SAR图像包含大量地面目标信息,充分利用这些信息,无论是在军事领域还是在民用领域都将发挥巨大作用。要利用这些信息存在以下难点：首先,SAR图像反映地物的后向散射系数,目标随机散射面的散射信号与成像雷达发射的纯相干波信号间的干涉作用使图像产生相干斑点噪声,不同于一般噪声,相干斑点噪声携带有大量的图像信息；其次,在实际中SAR系统不可避免地受到各种噪声源的干扰,使SAR的成像性能恶化。比如反雷达目标回波信号非常的微弱以至无法检测。特别是在现代电子对抗中,受到敌方主动性的干扰,重建后的SAR图像质量受到严重影响。因此要提取SAR图像的有用信息,就必须解决这两方面的问题。本文着重研究如何抑制相干斑点噪声和在干扰的状态下提取有用信息。(1)在现有图像处理方法的基础上,创新性的提出基于二维混合变换的图像处理方法,并首次应用于SAR图像处理领域,研究相干斑点噪声的抑制；(2)在将混合变换应用于SAR成像后处理的基础上,进一步研究并模拟回波信号,大胆尝试将混合变换应用于回波信号的去噪预处理,在去噪的同时研究混合变换去噪预处理抗干扰的性能；(3)在混合变换作为二维滤波器计算量较大的基础上,提出二维递归滤波方法处理干扰下的SAR图像,提取图像目标。实验数据表明二维混合变换在不同的两个方向上结合运用DFT (DCT)和DWT,在处理复杂二维信号时使各自优势得到充分运用；二维递归滤波应用于目标信号与噪声在空域和频域混迭的情形,能够快速实时地处理SAR图像。这两种方法对于提高SAR图像可译性都做出了积极有效的贡献。
罗励[8]2009年在《超宽带SAR成像技术及抗干扰性能分析》文中研究说明合成孔径雷达是主动式微波成像雷达,能全天候、全天时、实时获取大地域的地面图像,具有良好的植被和地面穿透能力,对资源探测和军事侦察等有重大意义。随着技术的发展,现代合成孔径雷达正朝着高分辨和提高自身抗干扰能力方向发展,因此,对高分辨合成孔径雷达宽带信号产生技术和对合成孔径雷达的抗干扰技术的研究已经成为该领域中的重要课题。在这个课题背景下,本文全面分析了两种新的高分辨合成孔径雷达宽带信号,即调频步进信号和随机步进频率信号,并进行了详细的误差分析和性能评估。在抗干扰方面,本文研究了顺序步进频率信号和随机步进频率信号针对数字转发干扰的抗干扰性能。针对高分辨合成孔径雷达宽带信号产生技术的研究包括以下几个方面:1.研究了调频步进信号产生的方法,并分析了距离向高分辨原理;2.定量分析了调频步进信号发射过程中载频跳变误差对成像产生的影响,给出了载频跳变误差的理论允许范围;定量分析了目标径向运动对宽带信号产生的影响;3.研究了随机步进频率信号产生的方法,并提出了相应的相关处理成像算法;分析了其相关输出的统计特征;并提出了相关输出的旁瓣抑制的方法;4.针对顺序步进频率信号和随机步进频率信号,研究了它们的合成孔径雷达成像算法,通过仿真试验得到了高分辨成像结果。针对SAR数字转发干扰模式进行抗干扰技术的研究主要包括以下几个方面:1.研究了SAR数字转发干扰原理,并对压制式转发干扰和欺骗式转发干扰进行了分析推导;2.研究了顺序步进频率信号和随机步进频率信号抑制数字转发干扰的可行性;
杨红岩[9]2015年在《基于随机调制信号的SAR抗欺骗干扰成像研究》文中进行了进一步梳理数字射频存储技术的出现为雷达有源欺骗式干扰提供了新的技术平台,转发式生成的干扰信号具有更逼真的干扰效果。本文针对由DRFM系统转发式生成的假目标干扰,重点研究了利用信号的随机调制实现SAR一维及二维抗干扰成像的方法。第二章介绍了SAR成像的几何模型和理论基础,分别阐述了基于脉冲压缩和压缩感知理论的SAR成像过程,并概述了雷达线性调频信号随机调制的类型,并重点介绍了调频率幅度微调、调频率极性捷变、脉间载频随机捷变等几种雷达调制信号类型及其特点;最后,阐述了压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论与随机调制信号相结合应用于SAR成像领域的理论基础。第叁章针对SAR一维成像,提出基于调频率微调和CS理论的抗干扰成像方法,利用调频率微调的信号捷变方式,使得真实目标回波和假目标信号之间的调频率存在差异,进而在压缩感知实现信号稀疏恢复的理论背景下,分别构造不同的稀疏词典,并构建联合词典实现真实目标和假目标的分离。该方法利用信号分离的理论优势,对真实目标回波信号进行精确重构,因而具有更好的抗干扰效果。通过仿真和分析,算法在假目标干扰增强或者假目标个数增加时具有更为明显的抗干扰优势。第四章针对SAR二维成像,通过采用一种复合调制,即调频率极性交替变化和载频捷变相结合的信号形式达到抗干扰成像的效果。通过调频率正负捷变能够抑制干扰信号在距离向的增益,采用脉间载频捷变的信号,结合基于CS的成像过程,实现对干扰信号方位向增益的抑制。仿真表明,采用复合调制信号能够在SAR二维成像过程中达到很好的抗欺骗干扰抑制效果。第五章对研究内容进行了总结概括,分析了现有工作的突破点和存在的问题,在此基础上,提出了后续工作的主要内容和研究方向。
吴锡[10]2006年在《SAR类杂波干扰技术研究及软硬件设计》文中指出合成孔径雷达是主动式微波成像雷达,能全天候、全天时、实时获取大地域的地面图像,具有良好的植被和地面穿透能力,对资源探测和军事侦察等有重大意义,尤其是目前高分辨SAR技术的出现,由于其具有高分辨率、强抗干扰、低截获性的特点已广泛应用于民用和军事领域。合成孔径雷达的对抗技术主要由侦察、干扰和抗干扰几个方面组成。一方面,敌我双方采取各种侦察手段获得对方的雷达系统工作参数,引导干扰机扰乱和破坏对方雷达正常工作,称为合成孔径雷达干扰;另一方面,双方想方设法使己方雷达减少或消除对方干扰的影响,称为合成孔径雷达抗干扰。因此干扰和抗干扰是一对矛盾的共同体,它们是在不断的斗争中相互共存。本文通过对SAR背景杂波的特性分析和背景杂波对SAR目标检测和识别的影响,结合目前传统干扰体制的不足,以及SAR自身强抗干扰的能力,研究了一种对SAR的时域、频域和多普勒域多维匹配覆盖的类杂波干扰新方法。采用基于零记忆非线性变换(ZMNL)方法对LogNormal分布和Weibull分布杂波进行模拟。在参数引导下,通过调制方式生成类杂波。作者分析了基于参数引导式类杂波干扰的生成机理,并通过仿真实验和对类杂波干扰后SAR图像的质量评估验证了该方法对于SAR有较好的干扰效果。然后对类杂波干扰对于SAR抗干扰方式的反抑制性能进行评估,通过仿真实验验证了类杂波干扰具有较好的反抑制能力。最后分析了类杂波干扰对运动目标显示(MTI)的干扰效果,通过仿真实验进行验证。文章最后,基于TMS320C6414DSP处理器进行了对类杂波基带信号生成的软硬件设计,通过仿真实验验证了设计的可行性。
参考文献：
[1]. 合成孔径雷达对抗及目标检测技术研究[D]. 甘荣兵. 电子科技大学. 2005
[2]. 合成孔径雷达抗干扰技术研究[D]. 杜贤俊. 电子科技大学. 2003
[3]. 合成孔径雷达的电子战研究[D]. 唐波. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2005
[4]. 基于信号波形设计的SAR抗干扰技术研究[D]. 赵宗锋. 国防科学技术大学. 2007
[5]. 随机噪声超宽带成像雷达关键技术研究[D]. 张先义. 南京理工大学. 2007
[6]. SAR高分辨成像及抗干扰技术研究[D]. 张焱. 电子科技大学. 2007
[7]. 基于2-D混合变换与滤波的SAR图像处理[D]. 刘之幸. 北京交通大学. 2010
[8]. 超宽带SAR成像技术及抗干扰性能分析[D]. 罗励. 电子科技大学. 2009
[9]. 基于随机调制信号的SAR抗欺骗干扰成像研究[D]. 杨红岩. 国防科学技术大学. 2015
[10]. SAR类杂波干扰技术研究及软硬件设计[D]. 吴锡. 电子科技大学. 2006
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