阵列方向图综合的一些方法

介绍了几种常用的阵列方向图综合方法。切比雪夫阵列在指定的副瓣电平下主瓣宽度最窄,在指定的主瓣宽度下副瓣电平最低;相位控制技术通过控制阵列各单元的相位实现波束的指向变化;最后介绍了遗传算法并利用遗传算法优化了8元线阵,将其相对副瓣电平抑制到了-50dB。     

基于NLFM的超低旁瓣脉冲压缩方法研究

在新型的天气雷达中,由于地面杂波反射强度能达到30~55dB,为了测量雨水强度,要求旁瓣电平小于60dB。相对于线性调频信号通过幅度加权得到低旁瓣输出,非线性调频信号(NLFM)无需加权就可以得到很低的主副瓣比,因此没有加权引起的信噪比损失和主瓣展宽等问题。但是对非线性调频信号直接匹配滤波只能获得-40dB左右的主副瓣比,无法满足天气雷达实际应用的需要,因此文中提出一种基于非线性调频信号的改进设计方法,仿真结果表明,该方法可以有效降低旁瓣电平,获得-73dB的主副瓣比,但也会引入一定的信噪比(SNR)损失。     

基于机载双基地雷达多干扰抑制算法研究北大核心CSCD

为了解决雷达主瓣干扰尤其是多个主副瓣干扰同时抑制的难题,文中提出一种基于机载双基地协同的主副瓣干扰同时抑制算法。首先利用稀疏恢复技术估计出的干扰角度二维信息构建阻塞矩阵来遮蔽主瓣干扰,然后采用空时自适应处理算法来抑制副瓣干扰,最后针对多个主瓣干扰混叠无法全时域对消问题,将多个主瓣干扰逐个回退释放出来分别抑制,从而实现了全部主瓣干扰的抑制。仿真结果表明,该方法在抑制两个副瓣干扰的同时实现对两个主瓣干扰抑制,目标信噪比损失3 dB左右。该方法实现多个主副瓣干扰同时有效抑制,提升目标尤其是与主瓣干扰同方向目标的检测能力。     

天线副瓣对雷达探测的影响研究

雷达天线均有副瓣,而且覆盖主瓣以外的所有区域。为了分析天线副瓣辐射对雷达探测的影响,建立了副瓣辐射、副瓣接收模型,给出了副瓣损耗因子、杂波增强因子与天线主瓣零点宽度、平均副瓣电平的关系公式。理论分析和计算表明,天线副瓣对雷达最大探测距离有一定的影响,对副瓣自卫距离有较大的影响,对杂波的影响很小。当天线副瓣较低时(平均副瓣电平优于-30dB),副瓣损耗因子对最大探测距离的影响可忽略不计;当天线副瓣较高时(平均副瓣电平-27~-20dB),副瓣损耗因子对最大探测距离的影响应予考虑。     

天线副瓣对雷达探测的影响研究

雷达天线均有副瓣,而且覆盖主瓣以外的所有区域。为了分析天线副瓣辐射对雷达探测的影响,建立了副瓣辐射、副瓣接收模型,给出了副瓣损耗因子、杂波增强因子与天线主瓣零点宽度、平均副瓣电平的关系公式。理论分析和计算表明,天线副瓣对雷达最大探测距离有一定的影响,对副瓣自卫距离有较大的影响,对杂波的影响很小。当天线副瓣较低时（平均副瓣电平优于-30 dB）,副瓣损耗因子对最大探测距离的影响可忽略不计;当天线副瓣较高时（平均副瓣电平-27～-20 dB）,副瓣损耗因子对最大探测距离的影响应予考虑。     

基于漏泄矩形波导的低副瓣漏波天线

设计了一种基于长直缝隙漏泄矩形波导的低副瓣漏波天线。基于有效辐射段理论将漏波天线等效成线源模型,分析线源模型的有效辐射段结构,然后针对天线某一副瓣对应的有效辐射段,缩小该处的缝隙宽度直接抑制该副瓣水平,同时通过增大天线主瓣对应的有效辐射段缝隙宽度间接抑制副瓣水平。两种方法都能不同程度实现天线的低副瓣特性,利用仿真软件验证,副瓣电平最大可降低11.5 dB。     

盲源分离在雷达抗主瓣干扰中的应用研究

主瓣干扰位于雷达主瓣内,干扰信号通常很强,会严重影响雷达探测性能.常用的副瓣匿影和副瓣对消措施难以奏效.文中给出了盲源分离抗干扰信号模型,在此基础上提出了基于矩阵联合对角化特征矢量的盲源分离抗主瓣干扰算法,并给出了不同信噪比条件下主瓣干扰抑制的仿真结果.仿真结果表明,在信噪比大于-15 dB的条件下,干扰抑制比能达到10 dB以上.该方法能有效降低主瓣干扰对雷达探测性能的影响,具有良好的应用前景.     

基于双组合窗函数的非线性调频信号谱修正滤波器设计

在非线性调频信号的波形设计和谱修正滤波的理论基础上,提出了采用组合窗函数设计出非线性调频信号的波形和谱修正滤波器,该方法可以通过改变组合窗系数来调整不同窗函数对信号脉冲压缩性能的影响。仿真结果表明,在一定条件下采用组合窗函数后,主副瓣比可提高1．8～8．3dB,而主瓣展宽和主瓣损失较小。     

一种综合赋形波束天线阵的组合算法

提出一种新的组合优化方法。先通过遗传算法得到一个初步的优化结果,再用直接搜索算法进行二次优化,这样既突出了遗传算法全局寻优的特点,又避免了它在接近最优解时出现的小幅度随机波动。以低副瓣平方余割波束天线阵的综合为例,在主瓣达到要求的前提下,组合算法得到的天线阵方向图副瓣比直接搜索算法和遗传算法的副瓣低4dB以上。     

基于非线性调频信号的多相序列设计

用相位逗留原理，给出非线性调频信号的设计方法，对其进行相位离散化，产生多相离散相位序列P（n，k），其中n和k为频域窗函数的参数。P（n，k）随着窗函数的不同，具有不同的主副瓣比PSR。对n=2和4，长度为100的P（n，k）信号进行优化设计，给出具有近似最优的PSR的P（n，k）信号。对主瓣宽度进行理论分析，给出理论上的主瓣宽度的计算方法。P4码信号作为P（n，1）信号，虽然具有最窄的主瓣，但具有较高的距离旁瓣。计算机仿真表明：P（n，k）信号具有比P4信号更强的多普勒鲁棒特性。与前两者比较，FRANK码的多普勒性能最差。     

An Analytic Approach to Random Phase Error and Its Impact on the Performance and Design of Arrayed-Waveguide Gratings

Random phase error due to fabrication process causes the filter response of arrayed-waveguide grating (AWG) to degrade, especially in terms of crosstalk. In the side-lobe region, which is critical to the channel crosstalk performance, each instantiation of the random phase error can yield a significantly different filter transmission than that of the average for that level of phase error. In this report, the statistical behavior of the AWG filter transmission in the side-lobe region is studied analytically. Both the distribution of random side-lobe level at a given wavelength and an upper bound of the outage probability for side-lobe maxima are given in a simple closed form. Accordingly, a crosstalk margin needs to be allocated to ensure a given fabrication yield and this is shown to depend on the fractional bandwidth of the AWG filter. For filter shapes that are close to Gaussian, this crosstalk margin can be 8 dB or more above the average crosstalk level, for small fractional bandwidth of about 1% and fabrication yields of 80% or higher. These relations should be useful to AWG designers particularly when the underlying fabrication process is susceptible to nonnegligible random phase errors.     

双站对消抗主瓣干扰技术研究

基于双站目标回波去相关、干扰信号相关条件给出了双站对消抗主瓣干扰的物理模型;结合自适应滤波提出了双站对消抗主瓣干扰算法,通过散射点模型对双站对消抗主瓣干扰算法的干扰抑制性能和信噪比损失性能进行了仿真和分析;并根据仿真条件构建了试验验证系统,进行了对应的试验验证。仿真和试验结果表明:在双站与目标夹角大于目标回波去相关角度的条件下,当干噪比大于30 dB 时,信干噪比改善大于25 dB。     

改进时域对消算法抗主瓣恒模干扰研究

针对常规的时域对消法在抑制主瓣恒模干扰信号时,脉压峰值损失6 dB且目标位置处仍有残余干扰的问题,提出了一种改进的时域对消处理方法。本文首先通过推导对消后剩余信号的具体表达式,接着给出一种时变匹配滤波器形式,提出了基于时变滤波处理的脉压信噪比补偿算法。然后为了提取被对消后残余干扰淹没的小目标,给出了一种在主目标位置处再次对消残余干扰的干扰抑制方法,使得小目标能够被检测。最后给出了改进时域对消算法流程。计算机仿真说明了该方法的有效性。     

线性伸缩波形的雷达距离模糊特性及旁瓣抑制

该文提出了任意信号的时域线性伸缩表达式,给出了一类新的雷达波形,并对这类波形的压缩形式(匹配滤波输出)在时域进行旁瓣抑制数字滤波。仿真结果表明,这类波形的距离模糊函数的峰值旁瓣电平可达-18~-20 dB,而4dB主瓣宽度仅为相同参数的线性调频(LFM)压缩信号主瓣宽度的54%~70%;对这类波形的匹配滤波输出用该文改进的数字旁瓣抑制滤波器滤波后,其峰值旁瓣电平可低达-50dB,且主瓣宽度仅为单位采样符号长度。     

非线性调频信号时域旁瓣抑制滤波器设计

本文研究较小时带积的非线性调频信号以 Ｎｙｑｕｉｓｔ速率采样在时域进行压缩处理的数字 ＦＩＲ滤波器设计问题。重新定义目标函数和约束条件,利用迭代加权最小二乘技术,得出了又一种设计算法。模拟和实验表明,设计处理结果在多普勒频移 ｆ_ｄ＝０时,控制 ４ｄＢ主瓣展宽并使失配信噪比损失有限条件下,峰值旁瓣电平抑制较匹配处理提高了６～１０ｄＢ。     

声表面波13位巴克码相关器

本文介绍了30MHz声表面波(SAW)13位巴克码匹配滤波器,以及采用最小二乘法(LS)设计的低旁瓣滤波器,分别获得了21.6dB及33dB的主副瓣比。同时还给出了这两种相关器性能随多谱勒频漂变化的实验曲线。     

Investigation of phase-modulator-based all-optical bandpass microwave filter

Theoretical analysis and experimental implementation of an all-optical bandpass microwave filter are presented. Bandpass filtering is implemented using an electrooptic phase modulator combined with a dispersive device to eliminate the baseband resonance of a typical low-pass filter. In addition to bandpass operation, the proposed filter also provides an improved mainlobe-to-sidelobe ratio (MSR) and a reduced mainlobe bandwidth compared with those of the conventional microwave filters with windowing. A four-tap bandpass microwave filter with a 3-dB mainlobe bandwidth of 2.65 GHz and an MSR of 30 dB is demonstrated. The filter performances, including the reconfigurability, tunability, and the dynamic range, are also discussed.     

时域宽带恒定束宽波束形成器的优化设计

为了使用较低阶次的FIR滤波器组实现高精度的时域恒定束宽波束形成器,本文提出了一种优化设计方法。此方法使用了数字延迟线和FIR滤波器组相结合的宽带波束形成器结构。在FIR滤波器组的设计中,使用半定规划的优化方法,使设计波束的主瓣逼近期望波束,同时使用矩阵不等式约束旁瓣高度。在建立最优化问题时考虑了设计频段上的所有频率点,因此可以得到全设计频段上束宽恒定的波束形成器。应用本文的方法,针对8元均匀离散圆弧阵设计时域恒定束宽波束形成器,并与已有方法的设计结果进行了比较,验证了此方法的正确性和有效性。     

线性调频信号主瓣不展宽旁瓣抑制方法

以汉明窗为代表的加权方法在抑制线性调频信号的匹配滤波输出峰值旁瓣的同时展宽主瓣,致使距离分辨力下降。为兼顾旁瓣抑制和高距离分辨力的需求,该文提出一种新的主瓣不展宽旁瓣抑制方法。该方法首先将匹配滤波和加权处理的输出幅度进行归一化处理,然后逐点进行比较,再取各点对应的最小值作为最终的输出数据。该方法兼取了匹配滤波和加权处理的优点,其-3 dB主瓣展宽系数与匹配滤波相比仅为1,而旁瓣抑制性能和对应的加权处理相当。仿真结果和湖上试验验证了该方法的有效性。     

基于主瓣杂波高效配准的机载非正侧视阵雷达STAP 算法研究

该文针对机载非正侧视阵雷达杂波距离空变特性,提出基于主瓣杂波高效自适应配准的STAP 算法。为降低运算量,采用时空级联方法首先精确估计主杂波多普勒频率,然后采用稀疏重构技术估计主杂波的空间角频率,进而对不同距离单元的主杂波进行2 维配准,最后采用3DT 进行杂波抑制。仿真实验表明,经主杂波配准后,3DT改善因子在主杂波区提高了约18 dB,显著提高了对慢动目标的检测性能,且该文方案实时处理的运算量小。