虚拟极化技术在雷达接收中的应用

虚拟极化技术是实现雷达极化状态自适应变化的有效方法.文中介绍了虚拟极化技术的原理及其在雷达接收中的应用.通过对微波暗室实测数据的分析和研究,得到了虚拟极化接收对目标信号的增强效果,并进一步分析了虚拟极化相对于同极化接收的增益情况,给出了相应的结论.     

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.     

极化域空域联合匹配波束形成技术研究

针对普通相控阵雷达可能因存在天线极化失配而导致对接收信号的损失问题,提出采用极化阵列天线体制的办法。研究了完全极化情况下极化阵列雷达的波束形成技术。提出了极化域-空域联合匹配滤波方法,推导了极化阵列波束形成的具体解析表达式,并与普通相控阵雷达进行比较,得到了极化阵列雷达具备更强的稳健性:极化阵列雷达不仅能控制波束的指向,而且,还能调整极化与接收信号在极化域空域上联合匹配,增强目标信号,提高信噪比。例分析和仿真结果验证了理论模型正确性。     

雷达变极化接收的仿真研究

针对雷达变极化接收，分析了接收机对信号极化的影响，通过对极化接收过程中，不同幅度、相位、频率的变化对合成极化状态的影响进行了仿真分析，同时对雷达目标回波的极化状态受各种干扰信号的影响以及不同变极化接收处理方式进行了仿真，经过分析和研究，给出了相应结论。     

一种三维调制信号的MUSIC解调方法

根据三维调制信号的特性,提出了一种三维调制信号的多重信号分类(MUSIC)解调方法,通过搜索接收信号的空间谱,来估计其极化辅助角与极化相位差等信息,从而恢复出基带信号。理论分析与仿真实验结果均表明,所提出的方法能够对三维极化幅度正交调制(PQAM)信号进行有效的接收,不仅具有很高的分辨率和精确度,而且在低信噪比条件下,可以获得更低的误码率和估计误差。     

基于辅助天线的目标极化散射矩阵估算方法

探讨了利用雷达主天线变极化特性和辅助天线结合测量目标极化散射矩阵的可行性。首先给出了雷达主天线不同变极化方式下的接收信号模型和辅助天线的接收信号模型，其次根据主天线变极化方式的不同，提出了两种估计雷达目标极化散射矩阵的方法，并简要分析了其估计的精度。最后，结合暗室测量数据仿真分析了雷达目标极化散射矩阵估计的精度，验证了本估计算法的有效性。     

极化信号的优化接收理论:完全极化情形

本文利用电磁信号的极化特性，研究了多散射源情况下利用变极化接收技术进行信号增强的问题，给出了分别以信号干扰噪声比和信号干扰功率差作为目标函数时接收天线的全局最优极化以及在极化轨道约束下的局部最优极化，并通过数值实例验证了文中的结论。     

空域虚拟极化滤波原理及实验结果

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,能够有效对抗多种有源干扰样式.然而,大多数现役雷达还不具备极化测量能力,为此,利用天线固有的"空域极化特性",研究了对抗有源压制干扰的"空域虚拟极化滤波"算法.建立了有源压制干扰及目标回波的接收信号模型,给出了算法的详细处理流程,进行了计算机仿真实验和雷达外场测量实验.实验...     

随机共振现象与微弱信号接收

本文从随机共振(Stochast ic Resonance)可增强信号信噪比的现象出发,介绍了随机共振非线性双稳势阱模型和参数调节随机共振理论。在此基础上,分析了随机共振现象在微弱信号接收中两种可能的应用途径,通过仿真验证了应用的可行性。最后,分析提出了将随机共振理论应用于弱信号接收需要突破的三大关键技术,即:大参数信号变尺度与还原技术、参数自适应调节技术和调制信号随机共振技术,还提出了初步解决的思路。为拓宽随机共振现象的应用领域和探究解决低信噪比条件下的信号接收提供新的方法和途径。     

基于极化二元阵雷达的空域虚拟极化滤波算法

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,可有效抑制有源压制干扰,然而,现有极化雷达需要两路发射通道和接收通道,存在系统复杂、实现代价高等诸多困难。该文提出了一种新体制极化雷达模型极化二元阵雷达,该系统仅需一路发射通道和接收通道即可实现极化测量。基于极化二元阵天线的空域极化特性,建立了有源压制干扰、目标回波的接收信号模型,研究了抑制有源压制干扰的空域虚拟极化滤波算法,仿真实验结果表明:对于窄带噪声调频干扰,信干比(SIR)改善因子能达到20 dB以上。     

参数估计误差对极化滤波性能影响分析

回波极化参数在自适应估计过程中必然存在误差,这会对虚拟极化滤波性能造成不利影响,而现有文献很少涉及对此问题的讨论.首先介绍了虚拟极化滤波的原理,分析了理想情况下的虚拟极化滤波性能,仿真分析表明虚拟极化滤波对增强目标与干扰抑制有很好的效果;同时对极化参数估计误差对虚拟极化滤波性能的影响进行了分析,讨论了不同情况下极化参数估计误差对信干比改善因子与目标增强因子的影响,对其进行了仿真分析,为虚拟极化滤波参数设置提供了理论依据.     

雷达目标极化散射矩阵的瞬时测量方法

目标极化特性的瞬时测量是极化雷达探测与目标识别等领域非常关心的基础性问题.本文针对频移脉冲波形,研究了互易条件下目标极化特性瞬时测量问题.建立了瞬时极化测量雷达的目标回波模型,在深入分析了目标回波极化特性的基础上,提出了一种基于离散时间傅立叶变换的完整极化散射矩阵频域估计算法,证明其为无偏估计,给出了估计精度的理论公式和实验结果.     

基于网络解析的像元耦合偏振成像目标检测算法

偏振成像目标检测对于人造目标检测有着重要意义。像元耦合是以四个方向的偏振强度数据作为一个超像元的偏振成像方法。对超像元进行偏振参量解析,会使图像的分辨率变为原始图像的四分之一,不利于小目标的检测。像元耦合图像的偏振参量解析会产生噪声,对小目标的检测造成干扰。本文提出了一个以YOLOv5s为网络基础,添加偏振信息解析模块(Covcat)的目标检测算法。该算法实现了端到端进行像元耦合偏振成像的目标检测,用网络实现偏振解析,利用多卷积信息融合提高特征提取能力,提高目标的平均检测精度(mAP)。使用对空无人机数据集对算法进行验证,实验表明,相比于使用偏振参量解析出的强度图、偏振度图和偏振角图,该算法的平均检测精度分别提升了4个百分点、5个百分点和12个百分点。     

弹道导弹中段目标角度极化相关性分析

现代信息化战争条件下,随着相关技术的不断发展更新,弹道导弹中段目标的识别难度越来越大。近年来,极化特征在目标识别领域得到了广泛应用。本文首先采用建模仿真的方法获取了五类中段目标的动态全极化散射数据,然后在窄带和宽带两种雷达体制下分析了五类目标的角度极化相关性,仿真结果表明,角度极化相关性可用于目标的初识别;在此基础上,进一步研究了进动参数对目标极化相关性的影响,所得结论对目标的精细识别有一定的参考价值。     

Study on monopulse angle measurement method based on virtual polarization matching

A monopulse angle measurement method for polarization array radar is studied in this paper. The receiving signal model is established and then a monopulse angle measurement method based on virtual polarization matching is proposed. To analyze the estimation performance, the Cramer-Rao Lower Bound （CRLB） of angle estimation is derived. Both theoretical analysis and simulation show that： firstly, the proposed method is superior to the traditional angle measurement methods based on the single polarization. Secondly, the performance of the new method is unrelated to the echo polarization. Thirdly, angle estimation of this method is asymptotically optimal. The results show that this method has great potential to be used in polarization array radar.     

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.     

一种外场动态全极化RCS测量标校方法

在外场条件下,获取动态目标全极化雷达截面(RCS)特性是电子对抗和目标隐身研究的需求.分析了目标RCS极化散射矩阵测量体制,研究了外场动态全极化RCS测量的标校方法,并在实际测量中对此方法进行了验证.该方法可为外场动态目标全极化RCS测量提供参考.