瞬态极化雷达中极化测量与校准的数学原理及实验验证

瞬态极化雷达是一种具有两路正交极化通道独立收发能力的新体制雷达,可实现目标极化散射矩阵的瞬时测量。在对传统的瞬态极化雷达目标极化散射矩阵测量原理进行分析的基础上,详细介绍了基于模糊函数矩阵的极化测量新方法,给出了相应的信号处理流程;并提出了基于单个金属球定标体的极化散射矩阵测量结果校准方法;最后介绍了基于瞬态极化雷达试验系统开展的仿真实验、外场测量实验及实验结果。     

极化技术在雷达抗干扰中的应用

极化技术在雷达抗干扰中得到了广泛的应用，已成为雷达抗干扰的一种有效的技术手段。目前极化技术在雷达中的应用是一个研究热点，各种新的方法和理论不断出现。本文重点讨论了双通道雷达系统中的一些极化关键技术，提出了一种极化雷达的实现方案。     

极化干扰对雷达抗干扰性能的影响

随着雷达电子战攻防博弈的发展,极化干扰给雷达反干扰措施带来了新的挑战,文中分析了极化干扰对雷达副瓣对消功能、副瓣匿影功能、干扰源感知功能、干扰源定位功能、极化滤波功能以及其他有关反干扰功能的影响机理,并给出了部分试验验证结果,最后文章提出了应对极化干扰的有关建议和措施。     

全极化转发式假目标鉴别方案设计

现有雷达目标鉴别方案大多是针对单极化假目标设计的,对于能够在极化域上模拟雷达目标特性的全极化转发式假目标难以凑效。分析了全极化转发式假目标的特性及其与真实雷达目标的差异,定义了雷达目标之间的极化特征描述子矢量相似系数,以共交极化比和极化特征描述子矢量相似系数为特征参量,设计了全极化假目标的极化鉴别方案。利用八种真实雷达目标实测数据仿真实验,表明了该极化鉴别方案的有效性。     

雷达极化抗干扰技术进展

雷达极化抗干扰的本质是利用干扰与目标在极化域的差异,减弱或消除干扰对雷达探测的影响。极化抗干扰已经在主瓣干扰抑制、有源假目标鉴别、角度诱偏干扰对抗等抗干扰难题中显现出独特的作用。随着电子对抗水平的升级,目标与干扰间的差异呈现出细微化的特点,亟需进一步探索雷达抗干扰新技术,以充分挖掘和联合利用包括极化在内的各种差异。文章从发展历史、技术手段、典型应用等方面介绍了雷达极化抗干扰技术的研究进展情况。     

新体制极化测量雷达的瞬态极化测量性能分析

瞬态极化雷达采用同时发射、同时接收的测量体制,可以利用正交极化通道的单次回波信号测量目标极化散射矩阵。首先给出了窄带瞬态极化雷达信号模型和信号处理方法;然后详细分析了两类瞬态极化雷达信号波形(频移脉冲矢量波形和正负调频斜率LFM矢量波形)的测量性能;最后用国防科技大学研制的X波段瞬态极化雷达系统开展外场实验,实验结果表明:与分时极化测量结果相比,两者的相对幅度测量结果差异小于2 dB,相对相位测量结果差异小于10,°从而验证了瞬时极化测量的有效性。     

广义铁氧体变极化理论

本文根据极化雷达对极化状态在Ｐｏｉｎｃａｒｅ极化球面上分布的要求,提出了复合型和混合型两种铁氧体双模器件的变极机制。利用双模器件的耦合波理论,分析了在横向四磁极和纵向磁化场的共同作用下,产生复杂的旋磁效应,即复合变极化效应和组合变极化效用,满足了极化雷达的要求。     

雷达极化技术研究现状与展望

雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学,在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程,综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状,最后对雷达极化技术的发展做了展望。      

雷达极化信息获取及极化信号处理技术研究综述

雷达极化信号处理技术作为雷达领域的热门研究方向之一,逐渐受到了国内外学者的重视并在诸多领域得到广泛应用,而极化信息获取则是极化信号处理的基础。该文对相关的几个主要方面的研究现状进行了综述,包括极化信息获取、极化分集与编码、极化抗干扰/杂波、目标的极化检测、分类与识别,最后总结了雷达极化技术面临的问题,并对其发展前景做出展望。      

基于天线空域极化特性的虚拟极化接收技术

提出了一种基于天线空域极化特性的雷达虚拟极化接收方法,可使现有的单极化雷达具有一定的变极化能力.结合偏馈抛物面天线空域极化特性的计算结果,给出了修正的雷达观测方程,提出了虚拟极化接收的方法,对雷达虚拟极化接收的性能进行了分析,指出了等效噪声电平是接收极化的函数,并给出了具体的表达式,最后基于雷达虚拟极化接收提出了PIN最小化极化滤波方法,使干扰加噪声的能量最小,仿真结果表明:虚拟极化接收技术在INR较大时具有较好的抗干扰效果.     

红外偏振成像下的弱小目标检测

为了验证红外偏振成像在海杂波中检测弱小目标的可行性,开展了海背景下的红外偏振成像实验。使用未装偏振片和加装偏振片的红外热像仪对海杂波背景下的弱小目标进行了探测,同时采集了相应状态下的数据。为了验证偏振片对海杂波的抑制效果,对采集的数据进行了图像处理。从没有加装偏振片的红外热像仪数据中无法提取测试目标,而从加装偏振片后的红外图像数据中通过图像增强、中值滤波以及边缘检测的图像处理手段提取出了测试目标。     

天线极化轨道的概念修正及物理内涵研究

雷达变极化技术是当前极化雷达发展的关键技术之一;而极化轨道在变极化技术中是个重要的概念,很多相关的应用研究也多以此概念为前提。针对目前圆型极化轨道概念的误区,从严格的数理推导出发,定义了γ、极化轨道,给出了更完善的极化轨道概念,扩充了其物理内涵,并指出了极化轨道约束的变极化器实现途径,为后续的目标局部最优极化、极化信号的优化接收以及目标散射能量最优化等提供了新的研究视角。     

一种新型偏振态综合仪的实验研究

提出一种新型的偏振态综合仪的实现方案。该方案通过激光光源、线性起偏器、可旋转的1／4波片（QWP）和可旋转的1／2波片（HWP）的组合实现任意偏振态（SOP）的产生。利用二维平面几何方法,从理论上分析了该方案的正确性并推导出了相应的控制算法。实验结果表明,该仪器可以高精度产生任意SOP,且具有成本低、易于实现和控制算法简单等优点。该仪器在研究偏振相关效应对光纤通信系统和光器件的影响具有重要应用价值。     

偏光片知识讲座第二讲 偏振光学基础

全文详细综述偏光片的发明和应用、偏振光学基础、偏振元件原理、偏光片的结构、制造、性能、检测、实验、技术发展、产业现状、市场前景等系列知识,文章对于从事偏光片生产和应用工作的新成员具有入门指导意义,对于偏光片研究者也具有一定的参考价值。     

基于遗传算法极化雷达反干扰接收极化选择

在有效采用极化状态基础上,采用极化对消技术使接收天线与之极化正交,可以使雷达工作在相对于干扰失配状态,从而达到反干扰目的。基于遗传算法,给出了在雷达工作频带内存在多个不同频、非相干干扰源时,接收天线最佳极化选择方法。针对典型算例,与穷举法、拉格朗日乘子求解比较,在达到相同的求解精度前提下,遗传算法用时较少,操作简单,大大节省了计算资源。     

天线空域极化特性分析及设计

首先分析2种典型天线的空域极化特性,得出了雷达天线空域变极化的模型,然后针对某实际雷达天线.在分析了其空域极化特性的基础上,提出了1种特定空域极化特性的设计方法,为天线空域变极化特性在雷达极化信息处理的应用提供了理论基础和工程实践的依据。     

极化调制假目标干扰的鉴别

采用数字射频存储器(DRFM)技术的转发式假目标干扰对雷达构成了日益严重的威胁,利用极化信息对真、假目标进行鉴别进而剔除假目标,是对抗假目标干扰的一种有效途径.目前的极化鉴别方法只对脉内极化恒定的假目标干扰有效,为此,本文专门研究了真实目标和脉内极化调制假目标的鉴别方法.首先设计了一种对来波极化矢量进行张量积接收的处理方式,目标回波矢量经此处理后,汇聚于四维复空间中一点,而假目标干扰则无规律地散布在该空间中,利用这种差异,以矩阵间的散度作为鉴别统计量设计了鉴别算法.仿真实验结果及分析结论表明,本文方法对真实目标和脉内极化调制假目标均具有较高的鉴别率.     

太赫兹波段一维金属线栅的偏振特性研究

基于时域有限差分法(FDTD)对一维金属线栅结构在0.2～2.6THz波段的偏振特性进行了数值分析,研究了其结构参数如金属占空比、狭缝宽度以及线栅周期对相互垂直的两种偏振模式太赫兹波透射系数的影响。利用光刻和金属膜制备工艺,在1mm厚的高阻硅衬底上淀积了200nm厚的金膜,制成了一系列一维金属线栅结构。利用太赫兹时域光谱系统,实验测量了这些线栅结构的太赫兹透射特性,实验结果与模拟结果规律一致。结果表明:适当设计金属线栅周期,同时满足一定的金属占空比要求,其整体偏振和透射性能能够得到优化。金属线栅结构参数与其太赫兹偏振性能之间的关系为制造太赫兹偏振器提供了参考。     

极化阵列雷达单脉冲测角方法研究

极化阵列雷达兼具阵列雷达的优势和极化信息处理能力,是当前先进体制雷达研究的热点。研究了极化阵列雷达单脉冲测角的问题。在明确雷达采用的天线结构的基础上,建立了极化阵列雷达接收信号模型,提出了基于极化并联的单脉冲测角方法,分析了该方法测角性能,给出了测角性能与SNR及回波极化角的关系。通过仿真验证了方法的有效性,研究表明:极化阵列雷达单脉冲测角性能优于任意单(同)极化阵列雷达,且测角性能与回波极化状态无关。