一种基于阵列构型与阵元数量联合优化的分布式雷达主瓣干扰抑制方法

1

作者 赵开发 宋虎 +1 位作者 刘溶 王鑫海 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1355-1369,共15页

针对单基雷达无法有效抑制伴随式主瓣压制干扰的问题,可通过部署稀疏辅助阵形成等效大孔径阵列,从空域上将主瓣干扰与目标进行分离,但该方法易形成空域栅瓣。针对以上问题,该文提出了一种基于阵列构型与阵元数量双参数迭代优化框架,该... 针对单基雷达无法有效抑制伴随式主瓣压制干扰的问题,可通过部署稀疏辅助阵形成等效大孔径阵列,从空域上将主瓣干扰与目标进行分离,但该方法易形成空域栅瓣。针对以上问题,该文提出了一种基于阵列构型与阵元数量双参数迭代优化框架,该框架由阵列构型优化与子阵阵元数量优化两部分组成,其中阵列构型优化固定子阵阵元数量,基于最小方差无失真响应准则在主瓣干扰方向形成零陷,利用改进自适应遗传粒子群算法在孔径尺寸、子阵最小间距和主瓣干扰方向零陷深度等约束条件下优化阵列构型,抑制波束栅瓣;子阵阵元数量优化通过改进自适应遗传粒子群算法在有限子阵阵元数量、主瓣干扰方向零陷深度等约束条件下优化子阵阵元数量,进一步抑制波束栅瓣。此外,通过数值仿真验证了相同参数条件下阵列构型与阵元数量双参数迭代优化框架的有效性。最后,针对典型分布式机动平台协同探测场景,探索了主瓣干扰抑制和栅瓣抑制性能边界。 展开更多

关键词 分布式雷达 主瓣干扰抑制 栅瓣抑制 双参数迭代优化框架 改进自适应遗传粒子群算法

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加载与约束结合的主瓣干扰抑制方向图保形 被引量：13

2

作者 刘聪锋 杨洁 甘昶 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期344-349,共6页

针对基于阻塞矩阵实现主瓣干扰抑制的波束指向偏移问题,提出了一种基于对角加载与线性约束相结合的方向图保形方法。通过深入分析阻塞矩阵预处理方法,发现预处理后波束指向偏移是由自适应波束形成算法中的协方差矩阵失配引起的,故提出... 针对基于阻塞矩阵实现主瓣干扰抑制的波束指向偏移问题,提出了一种基于对角加载与线性约束相结合的方向图保形方法。通过深入分析阻塞矩阵预处理方法,发现预处理后波束指向偏移是由自适应波束形成算法中的协方差矩阵失配引起的,故提出利用对角加载实现波束指向的准确校正,利用线性约束实现其它干扰方向的准确置零,有效实现了预期的自适应波束形成效果。通过仿真分析不仅验证了所提方法的正确性和有效性,同时发现所提方法对加载电平的选取不敏感,也即加载电平的选取比较容易。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 阻塞矩阵 对角加载 线性约束

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基于协方差矩阵修正的主瓣干扰抑制优化方法 被引量：2

3

作者 王思秀 陈克伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期77-82,共6页

针对基于阻塞矩阵实现主瓣干扰抑制而导致的波束畸变和探测盲区问题,提出基于协方差矩阵修正的主瓣干扰抑制优化方法。该方法首先通过阻塞矩阵构造协方差修正因子;然后利用修正因子对阻塞矩阵预处理后协方差进行修正,减小协方差矩阵失配... 针对基于阻塞矩阵实现主瓣干扰抑制而导致的波束畸变和探测盲区问题,提出基于协方差矩阵修正的主瓣干扰抑制优化方法。该方法首先通过阻塞矩阵构造协方差修正因子;然后利用修正因子对阻塞矩阵预处理后协方差进行修正,减小协方差矩阵失配;最后采用修正后的协方差实现对主瓣干扰抑制方法优化,减小波束畸变和探测盲区,达到预期的干扰抑制效果和检测效果。数值仿真和数据处理验证表明,该方法通过对阻塞矩阵预处理后协方差矩阵进行修正,优化了基于阻塞矩阵预处理的主瓣干扰抑制方法(干扰阻塞算法),能够对强干扰相邻3°的弱目标实现有效检测,有效降低了干扰阻塞算法形成的"宽凹"或"凸"字形波束对不同方位区间目标检测结果的影响,实现了波束校正,减小了探测盲区。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 阻塞矩阵 探测盲区 协方差矩阵修正 波束校正

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基于快时间序列STAP的机载阵列雷达主瓣干扰抑制方法 被引量：2

4

作者 张怀根 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第5期63-65,共3页

机载阵列雷达可通过传统空时二维自适应处理方法(STAP)处理方式在空域抑制副瓣干扰信号,但当目标和干扰角度一致时,传统STAP方法无法有效抑制此类主瓣干扰。通常,电子战天线的干扰波束宽度较宽,干扰信号经地面反射后可形成多径信号进入... 机载阵列雷达可通过传统空时二维自适应处理方法(STAP)处理方式在空域抑制副瓣干扰信号,但当目标和干扰角度一致时,传统STAP方法无法有效抑制此类主瓣干扰。通常,电子战天线的干扰波束宽度较宽,干扰信号经地面反射后可形成多径信号进入雷达波束,利用直达干扰信号与多径干扰信号的相关性可有效抑制主瓣干扰信号,提高目标信号的检测概率。仿真和实测数据表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 机载阵列雷达 主瓣干扰抑制 空时二维自适应处理方法

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基于频控阵波束锐化的主瓣干扰抑制技术

5

作者 胡瑞贤 贾秀权 曹晨 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2023年第8期770-778,共9页

文中研究基于频控阵波束锐化的主瓣干扰的抑制问题,在非均匀对数偏频的基础上,利用频控阵列阵因子的空时耦合和变化、距离依赖的特性自适应的进行发射波束形成,在角度域-距离域上实现主波束锐化和精准指向,极大地抑制距离依赖和角度依... 文中研究基于频控阵波束锐化的主瓣干扰的抑制问题,在非均匀对数偏频的基础上,利用频控阵列阵因子的空时耦合和变化、距离依赖的特性自适应的进行发射波束形成,在角度域-距离域上实现主波束锐化和精准指向,极大地抑制距离依赖和角度依赖的干扰。由于只在目标点处才会出现最大的波束能量聚焦,在接收端利用线性约束最小方差(LCMV)准则,空域上和期望信号完全对准主瓣干扰,利用距离依赖的差异也可以实现有效的抑制。仿真实验验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 频控阵 波束锐化 非均匀对数偏频

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基于神经网络的主瓣干扰抑制技术 被引量：3

6

作者 李嘉辛 王宏 +2 位作者 江朝抒 石林艳 廖翠平 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2019年第10期1077-1082,共6页

本文讨论了基于数字波束形成的主瓣干扰的抑制问题。在已知主瓣干扰位置时,传统方法在干扰处形成零陷的同时,不能较好的实现主瓣位置的保形。本文采用神经网络算法,基于均匀线阵,通过对样本进行训练并进行处理,能够对接收信号在主瓣干... 本文讨论了基于数字波束形成的主瓣干扰的抑制问题。在已知主瓣干扰位置时,传统方法在干扰处形成零陷的同时,不能较好的实现主瓣位置的保形。本文采用神经网络算法,基于均匀线阵,通过对样本进行训练并进行处理,能够对接收信号在主瓣干扰位置形成较深的零陷,并使得零陷对主瓣的影响尽可能小,同时形成较低的旁瓣。通过仿真,当干噪比(INR)在20~30 d B时,该方法能够有效对主瓣干扰进行抑制。本文进而利用形成和差波束并进行比幅测角的方法,分析了本文所用方法对主瓣内测角S型曲线的影响,保证了对干扰进行抑制的同时,实现对目标较小误差的测角。 展开更多

关键词 神经网络 主瓣干扰抑制 干噪比 测角 均匀线阵

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分布式阵列雷达波束-极化域联合主瓣干扰抑制方法 被引量：3

7

作者 韩博文 兰天 杨小鹏 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第10期21-26,共6页

分布式阵列雷达可以形成等效大口径,具有空域高分辨特性,但主瓣干扰会对其性能造成严重影响。针对这一问题,提出一种适用于分布式主-辅联合阵列雷达的波束-极化域联合主瓣干扰抑制方法。首先,利用分布式主阵列与辅助阵列极化特性构造空... 分布式阵列雷达可以形成等效大口径,具有空域高分辨特性,但主瓣干扰会对其性能造成严重影响。针对这一问题,提出一种适用于分布式主-辅联合阵列雷达的波束-极化域联合主瓣干扰抑制方法。首先,利用分布式主阵列与辅助阵列极化特性构造空-极化导向矢量;然后,根据预估角度构造目标方向和干扰方向极化正交波束;最后,利用正交波束求取协方差矩阵,并结合空-极化导向矢量计算MSINR权值,进而对主瓣干扰进行抑制。通过计算机仿真对所提方法的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 分布式阵列雷达 主瓣干扰抑制 波束域 极化域 自适应抗干扰

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基于EMP的主瓣干扰抑制算法分析 被引量：5

8

作者 陈卓 贾维敏 +1 位作者 金伟 张峰干 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第4期55-60,共6页

针对去除主瓣干扰的同时会产生一定程度的主波束偏移的问题,文中通过理论推导阐述了协方差矩阵失配是造成产生主波束偏移的根本原因,分析揭示了协方差重构和对角加载方法减小协方差矩阵失配的机理解决主波束偏移的机理。通过仿真实验,... 针对去除主瓣干扰的同时会产生一定程度的主波束偏移的问题,文中通过理论推导阐述了协方差矩阵失配是造成产生主波束偏移的根本原因,分析揭示了协方差重构和对角加载方法减小协方差矩阵失配的机理解决主波束偏移的机理。通过仿真实验,分别在单个主瓣干扰和多个主瓣干扰条件下,对三种基于特征投影矩阵预处理的主瓣干扰抑制算法进行对比分析仿真验证。实验结果表明,基于特征投影矩阵预处理的主瓣干扰抑制算法能够有效去除多个主瓣干扰,提高输出信干噪比显著提高。最后,结合主瓣干扰存在的特殊性对输出信干噪比的计算公式进行适当修正。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 特征投影预处理 协方差重构 对角加载 输出信干噪比

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基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法 被引量：4

9

作者 陈卓 贾维敏 +1 位作者 金伟 张峰干 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期6-9,28,共5页

针对基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法中主瓣干扰对应的特征向量难以分辨的问题,提出一种基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法。该方法首先利用主瓣大致区域这一先验知识求出主瓣子空间;再将采样协方差矩阵进行特征分解,得到干扰... 针对基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法中主瓣干扰对应的特征向量难以分辨的问题,提出一种基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法。该方法首先利用主瓣大致区域这一先验知识求出主瓣子空间;再将采样协方差矩阵进行特征分解,得到干扰对应的特征向量并逐一在主瓣子空间中进行正交性测试,筛选出主瓣干扰对应的特征向量;然后利用特征投影矩阵预处理抑制实际接收数据中的主瓣干扰成分;最后,通过协方差重构求解自适应权矢量去除旁瓣干扰。仿真实验结果表明,子空间正交性验证能够检测出多个主瓣干扰对应的特征向量,能够有效抑制多个主瓣干扰,避免了基于特征投影矩阵预处理和协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法仅能抑制单个主瓣干扰的问题。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 特征投影矩阵预处理 子空间正交性测试 协方差矩阵重构

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一种改进的基于LC-GSC的主瓣干扰抑制方法 被引量：1

10

作者 张静宇 王宇 楼大年 《电讯技术》 北大核心 2014年第2期163-168,共6页

针对线性约束广义旁瓣相消器(LC-GSC)存在主瓣干扰时天线自适应方向图会出现主瓣波束畸变及副瓣电平升高的问题,给出了一种通过阻塞矩阵对数据进行预处理的主瓣干扰抑制方法,对线性约束广义旁瓣相消器进行了改进,先利用阻塞矩阵预处理... 针对线性约束广义旁瓣相消器(LC-GSC)存在主瓣干扰时天线自适应方向图会出现主瓣波束畸变及副瓣电平升高的问题,给出了一种通过阻塞矩阵对数据进行预处理的主瓣干扰抑制方法,对线性约束广义旁瓣相消器进行了改进,先利用阻塞矩阵预处理实现主瓣干扰抑制,再通过线性约束广义旁瓣相消器进行波束形成,有效地解决了波束主瓣变形及旁瓣电平升高的问题。仿真分析验证了改进方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应波束形成 线性约束广义旁瓣相消器 阻塞矩阵 主瓣干扰抑制

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基于SAMV-SML的主瓣干扰抑制算法

11

作者 李鹏赛 许海韵 +1 位作者 王彬 孙明磊 《信息工程大学学报》 2023年第5期533-538,543,共7页

针对主瓣干扰下自适应波束形成出现的波束畸变和主瓣偏移等问题,提出基于随机最大似然稀疏渐进最小方差(Sparse Asymptotic Minimum Variance Stochastic Maximum Likelihood,SAMV-SML)的主瓣干扰抑制算法。利用SAMV-SML算法准确地估计... 针对主瓣干扰下自适应波束形成出现的波束畸变和主瓣偏移等问题,提出基于随机最大似然稀疏渐进最小方差(Sparse Asymptotic Minimum Variance Stochastic Maximum Likelihood,SAMV-SML)的主瓣干扰抑制算法。利用SAMV-SML算法准确地估计目标方位和功率,重构旁瓣干扰噪声协方差矩阵,避免将期望信号引入权矢量,并根据估计的主瓣干扰方位和期望方位,利用相关系数判断主瓣干扰特征矢量,构造特征投影预处理矩阵,实现多主瓣干扰抑制。仿真实验表明该算法能够实现波束保形,达到更快的收敛速度和更高的输出信干噪比。此外,还验证了该算法具备处理相干主瓣干扰的能力。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 特征投影预处理 相干主瓣干扰 旁瓣干扰噪声协方差矩阵重构

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基于随动天线的雷达主瓣干扰抑制

12

作者 张建明 高才才 +1 位作者 王宁可 周书堂 《火控雷达技术》 2019年第1期24-28,共5页

针对雷达系统主瓣干扰问题,本文提出了一种基于随动天线的干扰抑制算法。假设雷达站配置了一个主天线和一个随动天线,其中随动天线仅配备了接收机。主瓣干扰抑制算法是分两步进行的,第一步是基于特征值分解和特征子空间,完成初步干扰对... 针对雷达系统主瓣干扰问题,本文提出了一种基于随动天线的干扰抑制算法。假设雷达站配置了一个主天线和一个随动天线,其中随动天线仅配备了接收机。主瓣干扰抑制算法是分两步进行的,第一步是基于特征值分解和特征子空间,完成初步干扰对消;第二步是将预处理后的随动天线的信号作为参考信号完成二次对消。通过仿真实验比较了本文提出的算法和已有算法的性能,结果显示本文提出的基于随动天线的算法可有效地对抗多个主瓣干扰源。 展开更多

关键词 雷达 主瓣干扰抑制 随动天线 特征子空间

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阵列雷达时空多维域编码抗主瓣转发式欺骗干扰方法

13

作者 兰岚 张翔 +1 位作者 许京伟 廖桂生 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期439-455,共17页

随着电子技术的快速发展,雷达面临的电磁环境日益复杂。当存在主瓣有源欺骗干扰时,传统相控阵雷达自适应波束形成抗干扰失效,主瓣干扰抑制已成为雷达领域亟待解决的共性难题。该文针对来自主瓣的自卫式转发干扰,提出了一种时空多维域编... 随着电子技术的快速发展,雷达面临的电磁环境日益复杂。当存在主瓣有源欺骗干扰时,传统相控阵雷达自适应波束形成抗干扰失效,主瓣干扰抑制已成为雷达领域亟待解决的共性难题。该文针对来自主瓣的自卫式转发干扰,提出了一种时空多维域编码抗主瓣欺骗式干扰方法。首先,设计发射通道-脉冲-子脉冲编码,在接收端采用多普勒分多址方法实现了发射信号分离。针对目标高速运动导致的分离错位现象,提出一种基于波束形成能量差的移位数估计方法。随后,利用目标与干扰的延时相位差,设计收发联合的双重编码相位补偿方法,在发射空间频率域实现对真实目标、跨脉冲转发干扰、脉内转发干扰的区分,并且通过构建联合发射-接收权矢量,对主瓣欺骗式干扰进行空域滤波抑制。针对实际中波达角度(DOA)误差造成的抗干扰性能下降问题,构建了以最大化输出信干噪比(SINR)为目标函数的约束优化问题,基于交替迭代算法对接收权矢量,发射编码系数、接收编码系数分别进行优化。仿真实验验证了所提方法相比于其他雷达体制在抗主瓣欺骗干扰方面的有效性,其中相比于传统MIMO雷达,所提阵列时空多维域编码技术在4个主瓣干扰存在的情况下SINR可提升34 dB。 展开更多

关键词 阵列雷达 主瓣欺骗干扰抑制 时空多维域编码 DOA误差 收发联合优化

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基于相对拟牛顿法的自卫式欺骗干扰抑制算法

14

作者 齐美彬 赵谦 +3 位作者 徐晋 项厚宏 杨艳芳 崔国龙 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第1期66-73,共8页

自卫式欺骗干扰与目标信号高度相似,且二者的到达角完全相同,传统的主瓣干扰抑制算法难以对其进行抑制。针对该问题,文中在极化单输入多输出(PSIMO)雷达系统下,提出一种基于相对拟牛顿法的盲源分离算法。该算法利用干扰和目标的极化特... 自卫式欺骗干扰与目标信号高度相似,且二者的到达角完全相同,传统的主瓣干扰抑制算法难以对其进行抑制。针对该问题,文中在极化单输入多输出(PSIMO)雷达系统下,提出一种基于相对拟牛顿法的盲源分离算法。该算法利用干扰和目标的极化特性差异,通过构建重叠子阵结构计算出联合自相关矩阵,并采用相对拟牛顿法估计出分离矩阵,从而将目标和干扰信号分离在不同的通道上,实现干扰抑制作用。仿真实验结果表明,该算法能够有效抑制自卫式欺骗干扰,且在低信噪比(SNR)和密集干扰场景下依然具有良好的干扰抑制性能,当输入SNR为-10 dB时,输出的目标检测概率仍可以达到51.6%,拥有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 自卫式欺骗干扰 极化差异 相对拟牛顿法 重叠子阵结构

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基于FVE法的FDA-MIMO雷达主瓣密集假目标干扰抑制 被引量：5

15

作者 陈浩 李荣锋 +1 位作者 戴凌燕 张昭建 《空军预警学院学报》 2018年第6期397-401,406,共6页

针对频率分集多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在目标导向矢量失配、训练数据包含期望信号的情况下,主瓣密集假目标干扰抑制性能急剧下降的问题,根据FDA-MIMO信号模型,给出了FDA-MIMO雷达密集假目标干扰抑制机理,提出了一种基于特征向量剔除... 针对频率分集多输入多输出(FDA-MIMO)雷达在目标导向矢量失配、训练数据包含期望信号的情况下,主瓣密集假目标干扰抑制性能急剧下降的问题,根据FDA-MIMO信号模型,给出了FDA-MIMO雷达密集假目标干扰抑制机理,提出了一种基于特征向量剔除法(FVE)的干扰抑制方法.仿真结果表明,与特征空间投影(ESB)方法相比,该方法在低信噪比和低快拍的条件下仍能输出较高的信干噪比,提升了主瓣干扰的抑制性能. 展开更多

关键词 频率分集多输入多输出 特征向量剔除 主瓣密集假目标干扰抑制 输出信干噪比

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基于导向矢量修正的空间临近强干扰阻塞方法 被引量：2

16

作者 田蕴琦 向龙凤 +1 位作者 肖开奇 朱磊 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期92-96,共5页

针对空间临近强干扰下常规干扰阻塞法导致的空间谱基底起伏和目标峰值衰减问题,提出一种基于导向矢量修正的空间临近强干扰阻塞方法。理论推导了阻塞矩阵处理后多重信号分类法(MUSIC)的空间谱表达式,在分析空间谱基底起伏原因的基础上,... 针对空间临近强干扰下常规干扰阻塞法导致的空间谱基底起伏和目标峰值衰减问题,提出一种基于导向矢量修正的空间临近强干扰阻塞方法。理论推导了阻塞矩阵处理后多重信号分类法(MUSIC)的空间谱表达式,在分析空间谱基底起伏原因的基础上,给出了模值一致化约束下的导向矢量修正公式。计算机仿真实验表明,该方法解决了空间谱基底起伏问题,恢复了弱目标谱峰;与传统干扰阻塞法相比,更适合空间临近强干扰场景,且对信噪比和阵元数的要求更低。 展开更多

关键词 主瓣干扰抑制 弱目标方位估计 导向矢量修正 空间临近强干扰 阻塞矩阵

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基于压缩感知的FDA-MIMO雷达波束形成算法

17

作者 陈浩 马建朝 +2 位作者 吕明久 谢谠 刘亚娜 《空军预警学院学报》 2020年第4期261-265,共5页

为保证FDA-MIMO雷达具有较高的距离维分辨率,充分利用信号在空间的稀疏特性,提出了基于压缩感知的FDA-MIMO雷达自适应波束形成算法.该算法只需对少量阵元接收通道的信号在角度-距离二维上进行压缩采样,就可以精确地恢复出满阵接收的原... 为保证FDA-MIMO雷达具有较高的距离维分辨率,充分利用信号在空间的稀疏特性,提出了基于压缩感知的FDA-MIMO雷达自适应波束形成算法.该算法只需对少量阵元接收通道的信号在角度-距离二维上进行压缩采样,就可以精确地恢复出满阵接收的原始信号,然后再进行自适应波束形成对主瓣干扰进行抑制.仿真结果表明,与稀疏阵相比,该算法不仅形成了高角度和高距离分辨率的点状单峰值波束,提高了目标回波能量,去除了栅瓣,并且干扰零陷更深,主瓣干扰抑制性能更好. 展开更多

关键词 频率分集多输入多输出 压缩感知 波束形成 主瓣干扰抑制 栅瓣

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频控阵雷达技术研究进展综述 被引量：12

18

作者 王文钦 张顺生 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期830-849,共20页

由于频控阵雷达具有距离依赖性和时变性的阵列因子,能够克服传统相控阵雷达阵列因子缺失距离变量和多输入-多输出雷达发射阵列增益损失的缺点,但是,频控阵雷达在系统理论、信号处理和应用实现等方面仍存在诸多待解决的研究问题。该文分... 由于频控阵雷达具有距离依赖性和时变性的阵列因子,能够克服传统相控阵雷达阵列因子缺失距离变量和多输入-多输出雷达发射阵列增益损失的缺点,但是,频控阵雷达在系统理论、信号处理和应用实现等方面仍存在诸多待解决的研究问题。该文分析了频控阵雷达技术的概念、内涵与外延,梳理了近五年来国内外关于频控阵雷达技术及其应用方面的最新研究进展,论述了频控阵雷达干扰与抗主瓣干扰、模糊杂波抑制与盲速目标检测以及定位欺骗方面的应用优势,并讨论了频控阵雷达技术的未来融合化发展趋势。 展开更多

关键词 频控阵雷达 距离依赖性 主瓣干扰抑制 模糊杂波 定位欺骗

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