应用正交码组信号的传统雷达距离旁瓣抑制方法

融合失配处理和lms滤波的雷达通信一
体化ofdm信号距离旁瓣抑制技术
融合失配处理和LMS滤波的雷达通信一体化OFDM信号距离旁瓣抑制技术，是指在无线通信设备数量呈现爆炸式增长，而电磁频谱环境日趋拥堵的背景下，为了兼顾雷达和通信的性能，提出的一种技术。

其具体过程为：部分学者基于正交频分复用（OFDM）共享信号，提出将高旁瓣和伪峰外推至雷达观测窗口外的失配处理方法，用以兼顾雷达模糊性能。

然而，该方法会产生信噪比损失，且信噪比损失随观测窗口增大而增大。

因此，本文提出融合失配处理和最小均方（LMS）滤波的算法，通过LMS和失配处理的深度融合，可突破信噪比损失与观测窗口宽度之间的约束，进而能在不减小观测范围的条件下降低信噪比损失，或在相同信噪比损失下大幅提升观测范围。

NLFM步进频系统距离旁瓣抑制方法研究摘要：NLFM（Nonlinear Frequency Modulation）步进频率调制技术被广泛应用于雷达测距。

在NLFM系统中，频率跳变时会产生距离旁瓣，影响测距精度。

本文对NLFM步进频率调制技术中的距离旁瓣抑制方法进行了深入研究。

首先，分析了频率跳变引起距离旁瓣的机理，建立了距离旁瓣的数学模型。

然后，提出了四种距离旁瓣抑制方法：抑制系数法、减小频率跳变步长法、非线性扫描法和多普勒滤波法。

分别分析了这些方法的优缺点，并进行了模拟实验比较。

结果表明多普勒滤波法具有较好的距离旁瓣抑制效果和较高的测距精度，是一种较为可行的方法。

关键词：NLFM步进频率调制、距离旁瓣、抑制、多普勒滤波NLFM步进频系统距离旁瓣抑制方法研究一、引言雷达测距是一种重要的目标探测手段，广泛应用于航空、航天、海洋等领域。

频率调制技术是一种常用的雷达测距技术。

其主要原理是改变雷达发射的电波频率，通过接收目标反射信号的频率变化计算目标与雷达的距离。

NLFM（Nonlinear Frequency Modulation）步进频率调制技术相比于传统的线性频率调制技术具有更高的测距精度和更广泛的应用范围。

但是，NLFM技术中频率跳变时容易产生距离旁瓣，影响测距精度。

因此，如何有效地抑制距离旁瓣成为了NLFM步进频率调制技术研究的一个热点问题。

二、距离旁瓣的机理和数学模型NLFM步进频率调制技术中的距离旁瓣是由于频率跳变引起的。

在雷达测距中，频率跳变会导致信号的反射时间发生变化，从而产生距离旁瓣。

距离旁瓣的幅度和位置与频率跳变的步长有关。

当步长较大时，距离旁瓣的幅度较大，位置较靠近主瓣；当步长较小时，距离旁瓣的幅度较小，位置较远离主瓣。

距离旁瓣的数学模型可以表示为：$$B(\theta) = \frac{A\sin(N\theta)}{\sin(\theta)}$$其中，B（θ）表示距离旁瓣的幅度，θ表示距离旁瓣的位置，A表示主瓣幅度，N表示跳变步数。

电磁波无源阵列器件中的旁瓣抑制技术研究随着人类对通信、雷达等无线电技术的需求不断提高，电磁波无源阵列器件作为一种重要的辐射和受控技术，得到了广泛应用。

电磁波无源阵列器件通过阵列中每个单元的调整，可以控制电磁波的辐射方向、增益、波束宽度等，有着广泛的应用。

但是，阵列辐射的旁瓣与干扰问题是电磁波无源阵列器件存在的一大缺陷，也是当前研究的热点之一。

本文探讨了电磁波无源阵列器件中的旁瓣抑制技术。

一、阵列辐射的旁瓣与干扰问题传统的电磁波无源阵列器件，其辐射的信号存在着大量的旁瓣和干扰。

旁瓣是指智能无源阵列辐射出除主方向以外的辐射束，而干扰则是指其辐射出的信号受到其他周围电磁场的影响，发生了频率偏移和相位畸变，降低了系统的信噪比和性能。

为了解决旁瓣和干扰问题，电磁波无源阵列器件中广泛采用旁瓣抑制技术。

通过旁瓣抑制技术，可以对阵列辐射的旁瓣和干扰进行有效控制，提高其系统性能。

二、旁瓣抑制技术分类旁瓣抑制技术主要包括线性阵列、非线性阵列、基于波束形成技术等。

1. 线性阵列技术线性阵列是指阵列单元在信号同时到达时，对其进行线性相加，提高了目标信号强度，减小了旁瓣干扰。

二种典型的线性阵列技术包括波束形成和空间滤波。

波束形成技术是一种将单元辐射的能量合成为一个或多个波束，从而获取更高增益或更窄波束的技术。

空间滤波是一种将干扰和旁瓣滤除的技术。

基于加权法的空间滤波，通过给阵列单元加上不同的权，实现抑制干扰、旁瓣的目的。

2. 非线性技术非线性阵列含有非线性元件，可以产生诸如谐波和中频干扰等非线性效应，从而有效抑制旁瓣和干扰。

典型的例子包括D紧致波阵列，不对称阵列和子阵列。

在D紧致波阵列中，各单元间的距离和信号延迟被设计为符合一定的方法和约束，来实现瓣控制。

不对称阵列是指阵列单元在空间的布局呈不对称分布，从而形成特定的辐射模式。

子阵列可以通过设计不同的阵列大小和类型，来对目标信号和干扰进行剖分。

三、基于波束形成技术的旁瓣抑制同样，基于波束形成技术的旁瓣抑制技术也是有效抑制旁瓣和干扰的一种方法。

信号/数据处理雷达频域脉压处理中特殊旁瓣的抑制3贺知明,宋奇菊,祁建海,蒲文涛(电子科技大学电子工程学院,　成都610054)【摘要】　现代雷达系统的线性调频、非线性调频和相位编码信号是应用最为广泛的几种脉冲压缩信号,当回波信号出现在某特定时刻时,采用传统频域方法来进行脉冲压缩处理会使脉冲压缩输出有一个较大的特殊旁瓣,此旁瓣将影响雷达信号检测。

文中主要以线性调频信号为例分析了产生这种特殊旁瓣的原因,提出了两种抑制方法,并已应用于实际雷达系统中。

【关键词】　数字脉压;频域处理;特殊旁瓣抑制;线性调频信号中图分类号:T N957　文献标识码:ASuppr essi on of Spec i a l S i de2l obe i nRada r Pu lse C o m pr ess i on Pr ocessi n g i n F r equency Do m a i nHE Zhi2m ing,S ONG Q i2ju,Q I Jian2hai,P U W en2tao(School of Electr onic Engineering,UEST of China,　Chengdu610054,China)【Ab str a ct】　Pulse comp re ssi on signa ls such a s li near frequency modula ted si gnal,non linear frequencymodulated signa l and phase code signal are wide l y used in modern radar syst em.For these sig nals,when the me t hod of traditi onal frequency d oma i n sup2 pre ssi on is adopted,i f the echo si gnal occurs at s o m e particular ti me,the out put of co mpressi on will contain a s pecia l si de2lobe.The e rror may occur in the result of radar de tec tion by this s pec ial side2l obe.I n this pape r,the cause of the side2l obe is ana l yzed by taking example for LF M signa l.A t la st,t wo corresponding suppressi on methods are p re sented and have been app lied in rada r system s.【Key word s】di gita l pulse co mpressi on;frequency do ma in p rocessing;supp ressi on of s pecia l side2l obe;linea r frequency2 modulated signa l0　引　言现代雷达系统广泛采用脉冲压缩技术[1],在确保雷达速度分辨率的前提下,采用大时带积脉冲压缩信号来提高雷达的距离分辨率。

宽带相控阵雷达的距离旁瓣抑制
孔庆国
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】1992(000)002
【摘要】1 宽带雷达考虑的问题将多目标处理与诸如目标识别、杂波抑制和ECCM(电子抗干扰)增强这样一些高分辨力雷达性能结合在一起的吸引力推动了宽带相控阵雷达的设计研究。

宽带雷达总的质量因数是可获取的距离旁瓣(RSL)抑制。

距离旁瓣抑制决定在宽带目标识别中可得到的有效动态范围,并可大大影响杂波抑
制性能。

其它的质量因素,例如信噪比(S/N)处理损耗和有效带宽,也是同等重要的。

【总页数】5页(P59-63)
【作者】孔庆国
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN958.92
【相关文献】
1.频率步进雷达距离旁瓣抑制自适应脉冲压缩算法 [J], 卢再奇;曾祥桂;夏阳
2.超宽带虚拟孔径雷达非正交旁瓣抑制方法 [J], 李志;金添;周智敏
3.OFDM雷达通信共享信号距离旁瓣抑制研究 [J], 左家骏;杨瑞娟;程伟;李晓柏
4.融合失配处理和LMS滤波的雷达通信一体化OFDM信号距离旁瓣抑制技术 [J], 张霄霄;梁兴东;王杰;李焱磊
5.相控阵天气雷达脉压距离旁瓣抑制研究 [J], 张子良;郑国光;刘一峰
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线性调频脉压信号的旁瓣抑制方法高翠翠,林明*【摘要】摘要：针对线性调频信号脉冲压缩后产生较大距离旁瓣的问题,提出了一种新的组合窗函数的旁瓣抑制方法．将矩形窗与海明窗混合卷积对线性调频脉冲压缩信号进行加窗,再利用切趾技术进行最小值处理;针对小时宽带宽积脉冲压缩信号,加权后,仍不能满足雷达实际工作的要求,采用让输出频谱逼近高性能的凯塞窗的谱修正技术．仿真结果表明,与传统经典加权抑制旁瓣的方法相比,在时宽带宽积相同情况(TB<100)下,主副瓣比可提高4～12dB,对于雷达工程技术中改进设计具有一定的参考意义．【期刊名称】江苏科技大学学报（自然科学版）【年(卷),期】2016(030)002【总页数】6【关键词】脉冲压缩线；性调频信号；组合窗函数；谱修正随着雷达技术的迅猛发展,对雷达的作用距离、分辨能力和测量精度等要求也越来越高．由雷达信号理论可知,雷达的作用距离受发射机峰值功率的限制,需要提高脉冲宽度增大信号能量;信号带宽又决定了雷达的距离分辨力,对于单一载频信号,时宽带宽积接近于1,距离分辨力与作用距离之间存在矛盾,若雷达信号具有大的时宽带宽积,通过脉冲压缩技术,在提高雷达的作用距离的同时,也可以保证较好的距离分辨率[1]．线性调频脉冲信号具有幅度恒定的特点[2],当峰值功率受限时,有利于提高发射效率,是目前在工程应用上最广泛的、最成熟的一种脉冲压缩信号[3-5]．在匹配滤波器之后,被压缩成窄脉冲,取得最大信噪比．但是压缩过程中,不可避免地会在窄脉冲两侧产生以辛格函数为包络的逐渐递减的旁瓣．当处在一种多目标环境下,较小目标的主信号会被强大的副瓣淹没,引起目标丢失．为提高多目标的分辨能力[6],必须对其采用旁瓣抑制．一般的旁瓣抑制方法是经典窗加权,常用的经典窗函数有海明窗、汉宁窗、矩形窗、巴特利特窗、凯塞窗、切比雪夫窗等．文献[7]指出脉压后的主瓣宽度以及主副瓣比取决于窗函数的主瓣宽度和主副瓣比,即加窗函数的主瓣宽度越窄,加窗后脉冲压缩信号的主瓣宽度越窄;加窗函数的主副瓣比越高,加窗后脉冲压缩信号的主副瓣比越高．所以希望选择旁瓣幅度低,幅值下降速率快,主瓣宽度窄的窗函数进行加权．但同时具备主瓣较窄,主副瓣比较高的窗函数并不存在[8]．而一般情况下,现代雷达脉压性能要求主副瓣比要达到30dB以上,主瓣展宽系数不大于1.5[9].目前有关窗函数混合卷积的参考文献较少,仅有的文献也未对常见窗函数混合卷积的结果及其旁瓣抑制应用进行分析研究,如文献[10]只是提出用海明自卷积双峰插值进行FFT谐波分析．因此文中提出一种新的组合窗函数加权方法,即对窗函数进行卷积组合,选取主瓣较窄和主副瓣比较高的窗函数卷积,再利用切趾技术进行最小值处理．仿真结果显示,相比匹配滤波和经典窗函数的加权方法,该方法在抑制旁瓣的同时也降低了主瓣宽度．针对小时宽带宽积信号,加权后仍不能满足要求,通过谱修正,可进一步提高脉冲压缩的主副瓣比,且主瓣展宽也比较小．1 组合窗旁瓣抑制1.1 卷积窗原理卷积定理:用冲激信号的和表示一个信号．对任何激励信号的零状态响应,可通过系统的冲激响应计算得到．设f1(t)与f2(t)为两个时域信号,F1(ω)与F2(ω)是对应的傅里叶变换,令F表示傅里叶变换运算符，则时域卷积定理为:F f1(t)*f2(t)=F1(ω)F2(ω)(1)由式(1)可知,时域的两个信号卷积等于对应的信号频谱相乘．余弦卷积窗可表示为：(2)式中：M为窗函数的项数,N为序列长度,am=0．离散傅里叶变换为：Wc(ω)=(3)式中：WR为矩形窗的频谱函数．余弦混合卷积窗:数个不同或者相同余弦窗的时域卷积．则余弦卷积窗可表示为：wC-X-P(t)=wC1(t)*wC2(t)*…*wCx(t)(4)式中：C为余弦组合窗，X为余弦窗类型总个数,P为余弦窗函数个数．特别地,数个相同余弦窗卷积时,也成为余弦自卷积．当余弦窗自卷积时,频谱函数为:WC-P(ω)=Wc(ω)Wc(ω)…Wc(ω)=[Wc(ω)]p=(5)P阶余弦自卷积的主瓣宽度为：(6)由式(6)可知,P阶余弦自卷积和参加卷积余弦窗的主瓣宽度相同．N=PM,N一定时,M和P成反比,所以卷积阶数决定了其主瓣宽度.表1给出常用窗函数的频域特性．由表1可知,矩形窗的主瓣宽度最窄,但旁瓣峰值较高．海明窗和汉宁窗的主瓣宽度相同,但比汉宁窗的旁瓣低．布莱克曼窗的主瓣宽度最宽．1.2 仿真分析由表1分析可知,矩形窗主瓣宽度较窄,海明窗主副瓣比较高,综合考虑,对这两种窗函数进行了自卷积以及混合卷积仿真．图1给出了矩形窗和海明窗64点的二阶、三阶和四阶自卷积以及二阶混合卷积的仿真结果．图1a)中,矩形窗二阶、三阶和四阶的自卷积旁瓣峰值-36.63,-48.84和-61.05dB,主瓣宽度均约为0.063π,图1b)中,海明窗二阶、三阶和四阶的自卷积旁瓣峰值分别约为-117.4,-156.5和-195.7 dB,主瓣宽度均约为0.126π．可看出,窗函数卷积阶数每增加一阶,降低的旁瓣峰值接近参与卷积的原始窗函数的旁瓣峰值,卷积后的主瓣宽度等于原始窗函数的主瓣宽度．图1c)中可看出,余弦混合卷积窗的主瓣宽度是参与卷积的窗函数中最小的主瓣宽度．旁瓣峰值在窗函数的最大旁瓣峰值与最小旁瓣峰值之间．由上述分析可知,余弦自卷积可以保证在主瓣宽度不变的情况下,降低旁瓣峰值．混合卷积窗可以兼顾参与卷积的窗函数的优点,如矩形窗与海明窗卷积时,卷积后的主瓣宽度等于参与卷积的最窄窗的主瓣宽度,旁瓣峰值也比最窄窗的旁瓣峰值低．图2给出了线性调频信号加窗前后的脉压结果对比．图2a)是未加窗之前的脉压结果,主副瓣比约为13.46 dB,完全达不到实际雷达的工作需求．图2b)将加海明自卷积与矩形海明混合加窗进行了对比,可看出混合加窗后的主副瓣比有所降低,但主瓣宽度比海明自卷积变窄很多.图2c)经过最小值处理后,加窗后的主副瓣比达到约42.03 dB,主瓣宽度约为1.24 us,而海明自卷积加窗的主副瓣比为39.95 dB,主瓣宽度为1.84 us,和海明自卷积加窗相比,主副瓣比提高了约2 dB,主瓣宽度变窄了0.58 us,信噪比损失小于1 dB,可以满足实际雷达的工作需求．由仿真可知,矩形海明混合卷积加窗后,再经过切趾处理,在抑制线性调频信号旁瓣的同时,也降低了主瓣宽度,提高了雷达的距离分辨力．2 谱修正旁瓣抑制2.1 谱修正原理由信号理论可知,频谱跃变和带内波纹取决于时域压缩后的距离旁瓣[11],要产生较低的时域旁瓣,需要使脉冲压缩信号的频谱和窗函数接近．信号的边缘跃变可通过频域加窗解决,但产生的菲涅尔波纹并不能得到抑制[12]．针对小时宽带宽积调频信号,通带内的菲涅尔波纹较大[13],需要采用谱修正技术满足实际雷达的工作要求．谱修正原理是使输出信号的频谱尽量逼近理想窗函数的形状,先通过调整匹配滤波器的频率响应,使其为输入信号的倒数谱,再对脉压输出的矩形谱加权．谱修正后,便可抑制时域信号的旁瓣,从而减小边缘跃变和带内波纹．图1为修正处理的原理框图,设S(f)为输入信号的频谱,W(f)为窗函数频谱．修正后的匹配滤波器可表示为:(7)设谱修正滤波器系数为Hk,信号离散傅里叶变换为Sk,Wk为窗函数的理想采样值，则匹配滤波器的离散傅里叶为：(8)式中：W0为中心权值，Wk=WN-k, k≤(N/fs)(B/2)．当k>(N/fs)(B/2)时,Wk=WN-k=0．2.2 旁瓣抑制的仿真与分析带宽B,时宽T的线性调频信号s(t)可表示为：s(t)=exp(jπBt2/T)|t|≤T/2(9)则对应的频谱为：(10)式(10)含菲涅尔积分,时宽带宽积TB值越大,频谱越接近矩形．此外,采样率对信号频谱也有很大的影响．图4给出了不同时宽带宽积的LFM频谱信号．图4a)中时宽带宽积TB=200,图4b)的时宽带宽积TB=60,均以奈奎斯特采样频率采样,图4c)以2倍图4b)的采样率采样,由图可知,两者差别很大．凯塞窗是一种参数可调的窗函数,主瓣能量与旁瓣能量的比值最大,且主瓣宽度和主副瓣比之间可自由选择,被认为是一种最优窗函数．设谱修正滤波器输出的频谱为凯塞窗,其时域表达式为：(11)式中：I0(β)为第1类修正贝塞尔函数,β为窗函数的形状参数．(12)β值越大,主瓣宽度越宽,旁瓣幅度越小．当β=5.568时,过渡带宽、通带波纹以及阻带最小衰减等各项指标都好于海明窗[14]．图5为谱修正滤波器和谱修正后的脉压对比图,其中BT=60,图5a)为谱修正滤波器的频谱,图5b)凯塞加权脉压与谱修正脉压对比图,凯塞加窗主副瓣比为38.07dB,谱修正后的主副瓣比可达到45.47dB,提高了约7dB,-3dB主瓣宽度相同,约为0.858．由此可见,谱修正技术抑制旁瓣的方法效果显著．表2给出了谱修正与经典加窗方法在不同时宽带宽积的性能比较．由表2可知,时宽带宽积越小,谱修正方法比经典加窗抑制旁瓣的方法更优越,当TB<100时,谱修正比频域加窗提高了约4～12dB,且主瓣加宽也比较小．当TB>100时,如TB=120时,经典加窗和谱修正抑制旁瓣后的主副瓣比仅差约1dB,但主瓣宽度较频域加窗的宽,由此可知,谱修正更适合小时宽带宽积的旁瓣抑制．3 结论线性调频信号的脉冲压缩技术在目前工程应用中最为广泛,因此,对脉冲压缩后旁瓣抑制的研究成为一个非常重要的课题．文中对线性调频信号混合卷积加窗后再切趾处理的方法,可获得较高的主副瓣比和较窄的主瓣宽度．此外针对小时宽带宽积的线性调频信号,也给出了谱修正的旁瓣抑制方法,仿真结果表明,与传统方法比较,该方法具有明显的优越性．参考文献(References)[ 1 ] 徐庆,徐继麟,黄香馥. 一种脉冲压缩信号旁瓣抑制方法[J].系统工程与电子技术,2001,23(5):60-61.XU Qing,XU Jilin,HUANG Xiangfu. 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A Study on the behavior of pulse a compression for small time-bandwidth product LFM signals[J]. Modern Radar, 2014, 36(3):40-42.(in Chinese)[ 7 ] 张秋政.超宽带雷达信号脉冲压缩的研究[D].江苏镇江:江苏科技大学,2013. [ 8 ] 曾博,唐求,卿柏元,等.基于Nuttall自卷积窗的改进FFT谱分析方法[J].电工技术学报,2014,29(7):60-62ZENG Bo,TANG Qiu,QING Boyuan, et al. Spectral analysis method based on improved FFT by Nuttall self-convolution window[J]. Journal of Electrotechnics, 2014,29(7):60-62.(in Chinese)[ 9 ]贺知明,向敬成.一种高性能的新型组合窗加权方法[J].信号处理,2004,20(2):197-200.HE Zhiming,XIANG Jingcheng.A new type of high pefrormace combined -windows function weighting method[J]．Signal Processing, 2004,20(2):1 98-200.(in Chinese)[10] 温和,滕召胜,卿柏元.Hanning自卷积窗及其在谐波分析中的应用[J].电工技术学报,2009,24(2):165-167.WEN He,TENG Zhaosheng,QING Boyuan. Hanning self-convolution windows and its application to harmonic analysis[J]. Journal of Electrotechnics,2009,24(2):165-167.(in Chinese)[11] 李锐洋,李军,林洪娟,等.MIMO雷达中的谱修正旁瓣抑制技术研究[J].信号处理,2014,30(6):643-646.LI Ruiyang,LI Jun,LIN Hongjuan,et al. Research of range sidelobe suppre ssion based on spectrum modifi-cation in MIMO radar[J]. Journal of Signal Processing, 2014,30(6):643-646.(in Chinese)[12] 杨斌,武剑辉,向敬成.谱修正数字旁瓣抑制滤波器设计[J].系统工程与电子技术,2000,22(9):90-94.YANG Bin,WU Jianhui,XIANG Jingcheng. A range sidelobe reduction tec hnique based on midifications to signal spectrum[J]. Systems Engineering and Electronics, 2000,22(9):90-92.(in Chinese)[13]王静,罗丰,付韶峰.谱修正旁瓣抑制技术的研究与应用[J].电子科技,2010,23(1):32-34.WANG Jing,LUO Feng,FU Shaofeng. Research into and application of ran ge sidelobe reduction based on the spectrum modification technique[J]. Electronic Science & Technology，2010,23(1):32-34.(in Chinese) [14] 高西全,丁玉美.数字信号处理[M].陕西西安:西安电子科技大学出版社,2008.(责任编辑：曹莉)doi:10.3969/j.issn.1673-4807.2016.02.010引文格式：高翠翠，林明.线性调频脉压信号的旁瓣抑制方法[J].江苏科技大学学报(自然科学版)，2016，30(2)：150-155.doi:10.3969/j.issn.1673-4807.2016.02.010.。

摘要雷达天线旁瓣对消技术是雷达系统采取的抗有源干扰的主要技术措施之一。

现代战争中，雷达所处的空间环境十分复杂，存在着各种有源杂波干扰和无源杂波干扰。

研究雷达动目标显示和动目标检测、雷达信号的恒虚警率检测，主要针对的是无源杂波的干扰抑制问题。

这类干扰是杂波源（如地物、山河、云雨、金属箔条等）受到发射脉冲时产生的干扰回波信号，主要是从雷达天线主瓣进入接收机而形成的。

但是有源杂波干扰是干扰源（自携式或干扰支援机携带式等）自主产生的各种干扰信号，这些干扰信号既能从雷达天线波束主瓣，也能从天线波束副瓣进入接收机。

有源干扰信号强度大，种类多，有压制式的噪声干扰，也有调幅、调相、调频等调制干扰，还有的干扰信号参数和波形与雷达系统的工作参数和信号波形相近。

抑制有源干扰的技术和措施多种多样。

从空间滤波的概念可以设计低旁瓣、超低旁瓣天线；从信号和信号处理方面考虑，设计理想的抗干扰雷达信号，可以采用天线旁瓣对消技术等；如果从频域方面入手，采用频率分集、频率捷变、自适应频率捷变技术等；在极化方式上采用极化分集、极化捷变、自适应极化捷变技术等；在电路设计上采用自动增益控制、瞬时自动增益控制、近程增益控制、宽-限-窄电路等技术；在体制上运用多种抗干扰技术相结合、多制式雷达组网、双/多基地雷达、陆/空基地雷达等综合抗干扰技术措施。

这些措施抑制无源杂波干扰也是有效果的。

从雷达信号处理的观点，本次毕业设计重点讨论雷达天线旁瓣对消技术。

实现旁瓣对消可以采用多种方法技术，其中应用效果比较好的是自适应天线旁瓣对消技术。

关键词：雷达信号处理、雷达抗干扰技术、旁瓣对消(SLC)ABSTRACTThe antenna sidelobe radar is one of the main technical measures of anti interference cancellation technology to radar system. Because of the modern war, the radar work space environment is very complicated, there are a variety of active clutter jamming and passive clutter. We study the moving target indication radar and moving target detection, radar CFAR detection, mainly for the passive clutter suppression. This type of interference is clutter sources (such as terrain, mountains and rivers, clouds and rain, chaff and other) by transmitting pulse generated interference with the echo signal, is mainly from the radar antenna main lobe into the receiver and the formation of. However, the active complex wave interference is interference source (self-contained or jamming support machine portable etc.) independent of all kinds of interference signal, the interference signal can not only from the radar antenna beam main lobe, but also from the antenna sidelobes into the receiver. Active jamming signal strength, variety, there is suppression of noise, amplitude modulation, phase modulation, frequency modulation jamming, and the interfering signal parameters and waveform and radar system parameters and signal waveform are similar.A variety of techniques and measures to restrain active interference diversity. Can the design of low sidelobe, ultra low sidelobe antenna from the concept of spatial filtering; the signal and signal processing, radar signal design ideal, can use the antenna sidelobe cancellation technology; if starting from the frequency domain, frequency diversity, frequency agile, adaptive frequency hopping technology using polarization diversity; and the polarization agility, adaptive polarization agility technology in polarization mode; automatic gain control, instantaneous automatic gain control, AGC, short-range Dicke fix circuit used in the circuit design in the system; the use of a variety of comprehensive anti-jamming technology measures of anti-jamming technology combined, multi-mode radar network, bistatic radar, radar and other land / air base. These measures also have the effect of suppressing the passive clutter.From the point of view of radar signal processing, this graduation project focuses on the side lobe cancellation technology of radar antenna. A variety of methods can be used to realize sidelobe cancellation, and the application effect is better. Keywords: radar signal processing radar anti-jamming technology side lobe cancellation(SLC)目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.1.1 研究背景介绍 (1)1.1.2 研究目的及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 现状及趋势 (3)1.2.2 现有理论的贡献和不足 (4)1.3 论文的主要内容和安排 (4)第二章雷达干扰技术 (6)2.1 雷达干扰概述 (6)2.2 雷达有源干扰技术 (5)2.2.1 遮盖性干扰 (5)2.2.2 欺骗性干扰 (5)2.3 雷达无源干扰技术 (6)2.3.1 无源干扰基本原理 (5)2.3.2 无源干扰应用 (5)2.4 本章小结 (5)第三章雷达抗干扰技术 (6)3.1 雷达抗干扰概述 (7)3.2 低副瓣、超低副瓣天线技术 (8)3.3 旁瓣对消(SLC) (10)3.4 旁瓣消隐（SLB） (10)3.5 频率捷变技术 (10)3.6 基于谱分析的箔条干扰识别方法 (10)3.7 本章小结 (10)第四章雷达抗干扰旁瓣相消(SLC)基本理论和仿真 (10)4.1 SLC的工作原理 (10)4.2 SLC的主要类型 (10)4.3 SLC的自适应权值计算方法 (10)4.4 SLC的性能评估指标 (10)4.5 SLC的举例仿真分析 (15)4.6 影响SLC性能的因素 (16)4.7 SLC技术的改进 (17)4.8 本章小结 (18)第五章总结与展望 (35)5.1 本文总结 (45)5.2 进一步的工作 (46)致谢 (56)参考文献 (57)第一章绪论随着现代军事战争的发展，世界格局的变化，各国越来越注重军事实力的发展，各种武器愈来愈依赖于无线电子技术，电子对抗的重要性也就呼之欲出，越来越凸显，电子对抗主要依赖于雷达，因此迫使雷达必须具备各种干扰和抗干扰的能力。

用于大型阵列的自适应主旁瓣干扰抑制算法用于大型阵列的自适应主旁瓣干扰抑制算法随着科技的不断进步，大型阵列在通信系统、雷达、声纳等领域中得到了广泛应用。

然而，由于阵列天线之间存在相互干扰的问题，干扰抑制成为了一个急需解决的难题。

为了提高大型阵列的性能和可靠性，许多算法被提出来进行主旁瓣干扰抑制，其中自适应主旁瓣干扰抑制算法是一种效果较好的方法。

自适应主旁瓣干扰抑制算法通过在线调整权值来抑制干扰信号，以最小化接收到的总功率。

这种算法利用阵列中多个天线之间的空间选择性，可针对性地减小特定方向上信号的功率。

算法的核心思想是通过最小化误差信号的平方来确定权重，以使得接收到的主信号增强，同时降低干扰信号的幅度。

具体而言，首先，我们通过计算干扰和主信号之间的相关性来得到最优的权值。

然后，使用这些权值来计算输出信号，将输出信号与期望信号进行比较并校正权重，直到输出信号满足一定的准则为止。

自适应主旁瓣干扰抑制算法的工作过程可分为以下几个步骤：1. 确定阵列的几何结构和各个天线之间的距离。

这些信息用于计算不同波束形成算法的参数。

2. 根据系统的要求和实际情况，选择合适的波束形成算法。

常用的波束形成算法包括最小均方误差算法（LMS）和逆声学波束形成算法（IBA）等。

3. 通过采集远场信号的数据来估计信号传输矩阵，并使用该矩阵计算出初始权重。

这些权重将作为算法的初始参数。

4. 根据信号传输矩阵和初始权重，计算出输出信号。

然后将输出信号与期望信号进行比较，并校正权重。

5. 重复第4步，直到输出信号满足一定的准则，或者达到预设的迭代次数。

通过以上步骤，自适应主旁瓣干扰抑制算法可以实现对大型阵列中主信号的增强和干扰信号的抑制。

这种算法可以适应不同的天线配置和降噪需求，并具有较好的性能。

然而，需要注意的是，自适应主旁瓣干扰抑制算法在实际应用中面临一些挑战。

首先，计算复杂度较高，需要大量的计算资源。

其次，算法的收敛速度较慢，在实时性较高的应用中可能存在问题。

雷达距离旁瓣
雷达距离旁瓣是雷达天线辐射模式中的一个重要概念。

雷达天线在发射和接收电磁波时，其辐射能量并不完全集中在主瓣方向上，而是会在主瓣两侧形成一系列旁瓣。

这些旁瓣的存在会对雷达的性能和准确性产生一定的影响。

距离旁瓣是指在雷达天线辐射模式中，与主瓣相邻且位于主瓣同一侧的旁瓣。

这些旁瓣的存在意味着雷达的一部分能量会分散到非目标方向上，从而可能导致目标检测的误判或遗漏。

距离旁瓣通常比主瓣弱得多，但它们在某些情况下仍然可能对雷达的性能产生显著影响。

距离旁瓣的产生主要是由于雷达天线的设计和制造过程中的不完美。

例如，天线的形状、尺寸、材料等因素都可能导致辐射模式的变形和旁瓣的产生。

此外，雷达的工作环境、目标反射特性等因素也可能对距离旁瓣产生影响。

为了减少距离旁瓣对雷达性能的影响，可以采取一些措施。

首先，可以通过优化天线设计，改善天线的辐射模式，降低旁瓣的幅度。

其次，可以采用信号处理技术，如旁瓣抑制算法，对雷达接收到的信号进行处理，减少旁瓣对目标检测的影响。

此外，还可以结合雷达和其他传感器的信息，进行多源信息融合，提高目标检测的准确性和可靠性。

总之，雷达距离旁瓣是雷达天线辐射模式中的一个重要概念，其存在可能对雷达的性能和准确性产生影响。

为了降低旁瓣对雷达性能的影响，需要采取一系列措施，包括优化天线设计、采用信号处理技术以及多源信息融合等。

雷达距离旁瓣全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：雷达是一种通过电磁波来探测目标位置的设备，是现代军事和民用领域中广泛使用的一种技术。

雷达系统的性能受到多种因素的影响，其中之一就是距离旁瓣。

距离旁瓣是雷达系统中的一个重要参数。

在雷达信号处理中，距离旁瓣是指在一定距离范围内被雷达误认为是目标的信号。

在雷达系统中，主瓣是指雷达的主要辐射方向，而旁瓣则是指主瓣之外的辐射方向。

距离旁瓣是指在距离目标一定范围内出现的旁瓣信号。

距离旁瓣对雷达系统的性能有着重要影响。

距离旁瓣会导致雷达系统的分辨率降低。

在距离上，雷达系统需要能够准确地区分不同目标之间的距离，而距离旁瓣的存在会使得系统无法准确地分辨目标。

这样一来，雷达系统就会出现误判的情况，从而影响了系统的性能。

距离旁瓣还会导致雷达系统的目标检测能力降低。

在雷达系统中，目标检测是一个非常重要的功能，它决定了雷达系统是否能够准确地探测到目标。

距离旁瓣的存在会导致系统误将旁瓣信号当作目标信号，从而使得系统无法正确地探测到目标，降低了系统的目标检测能力。

距离旁瓣还会对雷达系统的抗干扰能力产生影响。

在现代战场环境中，干扰是一个普遍存在的情况，而雷达系统需要具有良好的抗干扰能力才能够在复杂的环境中正常工作。

距离旁瓣的存在会使得系统更容易受到干扰信号的影响，从而降低系统的抗干扰能力，增加了系统受干扰的可能性。

为了减小距离旁瓣对雷达系统性能的影响，工程师们通常会采取一系列措施来进行处理。

他们会通过设计雷达天线来减小距离旁瓣的发生。

通过优化天线的结构和方向性，可以减小旁瓣的辐射，从而减小距离旁瓣的影响。

他们会在信号处理中加入一些算法来抑制距离旁瓣的出现。

通过在信号处理过程中引入一些滤波器和抑制算法，可以有效地减小距离旁瓣的干扰，提高系统的性能。

距离旁瓣是雷达系统中一个重要的参数，它对系统的性能有着重要的影响。

在实际应用中，工程师们需要通过优化雷达系统的设计和信号处理算法来降低距离旁瓣的影响，提高系统的性能和可靠性。

pa雷达中距离模糊杂波抑制问题
雷达中的距离模糊杂波抑制问题，是指在雷达系统中，由于多路径反射、地物干扰、大气干扰等因素导致的信号混叠问题。

这种混叠会导致目标的距离信息模糊，使得雷达难以准确测量目标的距离。

为了解决距离模糊杂波抑制问题，通常采用以下方法：
1. 调整雷达参数：优化雷达的工作频率和脉冲宽度，选择合适的脉冲重复频率、脉冲宽度和脉冲间隔时间，以减小杂波对目标距离的影响。

2. 信号处理：通过滤波器、解调器等信号处理器件对雷达接收到的信号进行处理，去除或减小距离模糊杂波的影响。

常用的方法有中值滤波、时域滤波、频域滤波等。

3. 多通道处理：利用多个接收通道接收雷达信号，并对信号进行合并处理，以减小杂波对目标距离的影响。

4. 使用先进的信号处理算法：如多普勒频移算法、相干处理算法等，根据目标在多个时刻的测量值，估计其真实的距离信息。

5. 空域处理：通过雷达阵列的方向性来抑制干扰信号，例如通过综合阵、自适应波束形成等方法。

综上所述，通过调整雷达参数、信号处理、多通道处理、使用
先进的信号处理算法和空域处理等方法，可以有效地抑制距离模糊杂波，提高雷达测量的距离精度。

雷达信号的旁瓣对消和旁瓣匿影
1、雷达受⼲扰照射
对雷达来说，最难对付的⼲扰是有源⼲扰，对雷达的有源⼲扰不仅仅能从雷达的主瓣进⼊，还可以从雷达的旁瓣进⼊。

通常情况下，雷达在搜索状态时，⼲扰信号是很难直接从雷达主瓣照射进来，都是通过旁瓣进⼊雷达接收机，如下图所⽰。

为了降低⼲扰信号进⼊雷达接收机的信号幅度，降低天线副瓣是抗⼲扰的重要⼿段，通常可以采⽤超低旁瓣，旁瓣对消（SLC），旁瓣匿影（SLB）等⽅式来增强雷达的抗⼲扰能⼒。

2、旁瓣对消和旁瓣匿影的原理
天线主要有主瓣和旁瓣，如果另外增加辅助天线，将其接收的⼲扰信号和雷达天线接受的⼲扰信号加权求和，得到新的雷达⽅向图。

在⼲扰⽅向形成零点，从⽽抑制旁瓣⼲扰。

辅助天线⼀般弱⽅向性或⽆⽅向性，其增益远远低于天线主瓣，与旁瓣相当。

因此辅助天线的引⼊对应天线主瓣的影响较⼩，其主要作⽤是影响天线的旁瓣特性。

权值根据⼲扰⽅向变化⾃适应地实时调整，使得天线合成图始终在⼲扰⽅向形成零点——⾃适应旁瓣对消技术。

其主要⽤于消除连续性有源⼲扰。

旁瓣匿影，主要是⽤于消除脉冲型⼲扰，其原理⾮常简单；当信号进⼊天线主瓣时，其电平远远⼤于从辅助天线进⼊的信号电平；当信号进⼊天线副瓣时，其电平低于辅助天线进⼊的信号电平，因⽽被认为⼲扰，这时主通道关闭，⼲扰被阻断。

专利名称：一种雷达、雷达旁瓣抑制方法及系统
专利类型：发明专利
发明人：李金龙,王臣,鲁秋子,张方冰,刘占宇,李娇,文靖,曲鸣川,郭佳蓓
申请号：CN202210205966.3
申请日：20220228
公开号：CN114578351A
公开日：
20220603
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种雷达、雷达旁瓣抑制方法及系统，其中，该包括：对雷达的回波信号进行滤波得到过滤信号图像；对过滤信号图像进行分割得到分割后的信号图像；对分割后的信号图像进行聚类得到旁瓣抑制图像；根据旁瓣抑制图像的聚类中心和隶属度函数构建聚类函数；利用聚类函数对旁瓣抑制图像进行优化得到聚类完成的旁瓣抑制图像。

本发明通过利用聚类函数对旁瓣抑制图像进行优化得到聚类完成的旁瓣抑制图像，可以大大减少旁瓣干扰对于雷达成像的影响。

申请人：北京城建设计发展集团股份有限公司
地址：100000 北京市西城区阜成门北大街五号
国籍：CN
代理机构：北京一枝笔知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张庆瑞
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专利名称：一种雷达脉间相位编码信号旁瓣抑制方法专利类型：发明专利
发明人：龙佳敏,胡雪瑶,梁灿,李阳
申请号：CN202111279020.3
申请日：20211031
公开号：CN114415119A
公开日：
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种雷达脉间相位编码信号旁瓣抑制方法，包括：发射天线信号根据相位编码序列进行调制并同时发射，目标反射的回波信号由接收天线接收；对接收到的所述回波信号进行匹配滤波处理，获取距离多普勒频谱，并完成距离维目标检测，得到过检距离点；针对每一个所述过检距离点，通过多普勒维目标检测得到I个强目标多普勒频率与峰值信息；通过所述强目标多普勒频率与峰值信息结合基于误差模型的正交分量频域响应建立峰值点校正矩阵，得到当前目标校正后的峰值点；采用假设检测方法，以最大SINR为准则恢复该目标的多普勒频谱，在频域进行当前目标的残余正交分量消除，最后重复完成过检目标点残余正交分量消除，直至该距离点多普勒动态范围大于阈值。

申请人：北京理工大学
地址：100081 北京市海淀区中关村南大街5号
国籍：CN
代理机构：北京理工大学专利中心
代理人：高燕燕
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