THUẬT TOÁN PHÁT HIỆN NHIỄU RFI BĂNG THÔNG RỘNG TRONG SAR TRÊN CƠ SỞ PHÂN KỲ TƯƠNG QUAN CHÉO

Trần Văn Ánh; Nguyễn Tiến Phát

doi:10.34238/tnu-jst.14692

THUẬT TOÁN PHÁT HIỆN NHIỄU RFI BĂNG THÔNG RỘNG TRONG SAR TRÊN CƠ SỞ PHÂN KỲ TƯƠNG QUAN CHÉO

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 30/01/26 Ngày hoàn thiện: 16/04/26 Ngày đăng: 20/04/26

Các tác giả

1. Trần Văn Ánh, Viện Khí tài – Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự
2. Nguyễn Tiến Phát , Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn

Tóm tắt

Nhiễu tần số vô tuyến băng thông rộng trong ra đa khẩu độ tổng hợp là các tín hiệu điện từ băng thông rộng, làm sụt giảm nghiêm trọng chất lượng hình ảnh trong quá trình xử lý tương quan các tín hiệu phản xạ. Bài báo này tập trung giải quyết bài toán phát hiện nhiễu tần số vô tuyến băng thông rộng có mức năng lượng khác nhau thông qua việc nhận dạng các bất thường trong phân bố xác suất. Một phương pháp mới, được gọi là độ phân kỳ tương quan chéo, được đề xuất dựa trên các đặc trưng của phân bố xác suất kết hợp với các tính chất của tương quan chéo. Hiệu năng của phương pháp phân kỳ tương quan chéo được đánh giá và so sánh với ba thuật toán bao gồm độ phân kỳ Kullback–Leibler, độ phân kỳ Jensen–Shannon và khoảng cách Bhattacharyya. Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp phân kỳ tương quan chéo đạt hiệu năng phát hiện vượt trội, với tỷ lệ báo động giả là 6,3% và tỷ lệ bỏ sót là 5,1%. Ngoài ra, phân kỳ tương quan chéo còn đạt chi phí tính toán thấp nhất, với thời gian chạy trung bình là 0,024 s, bằng với khoảng cách Bhattacharyya nhưng thấp hơn so với phân kỳ Kullback–Leibler (0,028 s) và phân kỳ Jensen–Shannon (0,026 s).

Từ khóa

Ra đa khẩu độ tổng hợp; Xử lý tín hiệu số ra đa; Phát hiện nhiễu tần số vô tuyến; Nhiễu tần số vô tuyến dải rộng; Tương quan chéo

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] L. I. N. Yang, H. Zheng, J. Feng, N. Li, and J. Chen, "Detection and suppression of narrow band RFI for synthetic aperture radar imaging," Chinese Journal of Aeronautics, vol. 28, no. 4, pp. 1189-1198, 2015.

[2] W. Xu, W. Xing, C. Fang, P. Huang, W. Tan, and Z. Gao, "RFI suppression for SAR systems based on removed spectrum iterative adaptive approach," Remote Sensing, vol. 12, no. 21, 2020, Art. no. 3520.

[3] Y. Ding, W. Fan, Z. Zhang, F. Zhou, and B. Lu, "Radio frequency interference mitigation for synthetic aperture radar based on the time-frequency constraint joint low-rank and sparsity properties," Remote Sensing, vol. 14, no. 3, 2022, Art. no. 775.

[4] W. Fan, F. Zhou, M. Tao, X. Bai, P. Rong, S. Yang, and T. Tian, "Interference mitigation for synthetic aperture radar based on deep residual network," Remote Sensing, vol. 11, no. 14, 2019, Art. no. 1654.

[5] J. Yu, J. Li, B. Sun, J. Chen, and C. Li, "Multiclass radio frequency interference detection and suppression for SAR based on the single shot multibox detector," Sensors, vol. 18, no. 11, 2018, Art. no. 4034.

[6] Y. He, X. Tan, J. Yang, F. Gao, H. Dang, and J. Hu, "Wideband interference suppression for SAR using short-time fractional Fourier transform method," IET International Radar Conference (IET IRC 2020), Online Conference, 2020, pp. 887-891, doi: 10.1049/icp.2021.0706.

[7] S. Kong, W. Ye, G. Lao, and W. Zhang, "The Method of SAR RFI Suppression Based on Compressed Sensing," in 2016 4th International Conference on Machinery, Materials and Computing Technology, Atlantis Press, 2016, pp. 733-738.

[8] Z. Wang, W. Yu, J. Li, Z. Yu, Y. Zhao, and Y. Luo, "Radio frequency interference mitigation in synthetic aperture radar data based on instantaneous spectrum forward consecutive mean excision," Remote Sensing, vol. 16, no. 1, 2023, Art. no. 150.

[9] H. Liu, D. Li, Y. Zhou, and T.-K. Truong, "Simultaneous radio frequency and wideband interference suppression in SAR signals via sparsity exploitation in time–frequency domain," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 56, no. 10, pp. 5780-5793, 2018.

[10] X. Wang, W. Yu, X. Qi, and Y. Liu, "RFI suppression in SAR based on filtering interpretation of SSA and fast implementation," EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, vol. 2012, pp. 1-10, 2012.

[11] W. Xu, W. Xing, C. Fang, P. Huang, and W. Tan, "RFI suppression based on linear prediction in synthetic aperture radar data," IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 18, no. 12, pp. 2127-2131, 2020.

[12] T. Miller, L. Potter, and J. McCorkle, "RFI suppression for ultra wideband radar," IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 33, no. 4, pp. 1142-1156, 2002.

[13] Y. Mao, H. Yan, X. Yu, X. Chen, Z. Zhang, Z. Chen, and W. Hong, "A Novel Group-Parametric Model for RFI Suppression on Spaceborne SAR," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 63, pp. 1-14, 2024.

[14] Y. Huang, G. Liao, J. Li, and J. Xu, "Narrowband RFI suppression for SAR system via fast implementation of joint sparsity and low-rank property," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 56, no. 5, pp. 2748-2761, 2018.

[15] M. Tao, J. Su, Y. Huang, and L. Wang, "Mitigation of radio frequency interference in synthetic aperture radar data: Current status and future trends," Remote Sensing, vol. 11, no. 20, 2019, Art. no. 2438.

[16] H. Yang, P. Lang, Y. He, X. Lu, Z. Liu, and J. Yang, "Lambda-1 Detector: Adaptive Interference Detection in Synthetic Aperture Radar Images," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 63, pp. 1-13, 2025, Art no. 5202613, doi: 10.1109/TGRS.2025.3529623.

[17] H. Yang, Y. He, Y. Du, T. Zhang, J. Yin, and J. Yang, "Two-Dimensional Spectral Analysis Filter for Removal of LFM Radar Interference in Spaceborne SAR Imagery," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 60, pp. 1-16, 2022, Art no. 5219016, doi: 10.1109/TGRS.2021.3132495.

[18]A. Monti-Guarnieri, D. Giudici, and A. Recchia, “Identification of C-Band Radio Frequency Interferences from Sentinel-1 Data,” Remote Sensing, vol. 9, no. 11, 2017, Art. no. 1183.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14692

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ