高速运动目标瞬态极化散射矩阵的校准

在瞬态极化雷达测量体制下,利用正负斜率线性调频脉冲虽然可以在一个脉冲周期内测量得到目标的极化散射矩阵,但对于高速运动目标,如果不对多普勒频移加以补偿,测量结果将产生误差.本文提出了利用正负斜率线性调频脉冲对在一个脉冲周期内估计目标多普勒频移的方法,并分析了其信号处理过程,导出了多普勒频移估计的表达式,可以对匹配滤波器进行多普勒补偿,提高极化散射矩阵的测量精度.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

雷达动目标极化散射矩阵瞬时测量技术

研究了雷达运动目标的信息获取问题,提出了运动目标极化散射矩阵瞬时测量方法。雷达正交双极化天线同时发射正、负调频斜率线性调频信号,目标的正交双极化回波分别与2个线性调频信号进行匹配滤波,利用正、负斜率线性调频信号的模糊函数特性测量目标时延和多普勒频移,通过求解线性方程组消除极化-多普勒耦合,精确得到目标极化散射矩阵的4个元素。该方法可以在单个脉冲周期内同时获取目标的距离信息、速度信息和极化信息。仿真实验验证了该方法的有效性。     

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。     

散射矩阵同时测量的一种新方法

该文提出了散射矩阵同时测量的一种新方法频域分割法。这种方法的基本原理是:发射时水平极化天线和垂直极化天线同时发射两个中心频率不同、调频斜率相同的线性调频信号,中心频率的差值等于或略大于信号带宽,接收时上述的两个天线同时接收,那么每个天线接收的回波是两个不同极化组合回波的叠加,我们利用两个回波信号频谱的差异,将之分离,从而实现散射矩阵的同时测量。这种方法避免了测量不同时以及极化开关造成的极化耦合而引起的测量误差,与散射矩阵同时测量的信号编码法相比,更容易实现高极化隔离度。     

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。     

基于盲源分离的时域极化域联合抗SMSP干扰

频谱弥散(SMSP)干扰是一种针对线性调频(LFM)信号雷达的有源干扰,它在时域和频域上与LFM信号高度相似,当干扰信号从主瓣进入时,雷达更难以探测目标.采用混合极化天线接收系统,并结合干扰信号在相邻脉冲重复周期之间的差异,利用时域通道和极化域通道联合得到的时域极化域联合通道来获得混合信号,应用盲源分离算法分离出目标信...     

一种新的点目标无源极化校准方案

极化校准是极化散射矩阵正确获取的重要步骤之一,大口径雷达的极化校准一直是一个难点。为此,提出一种新的无源极化校准方案,该方案利用已校准的小口径雷达来校准大口径雷达。首先,通过外场实验用单个二面角校准小口径雷达;然后,小口径雷达发射信号照射卫星,大小口径两部雷达同时接收并进行信号处理,给出相应的校准算法,最后,通过专业电磁计算软件获得定标体以及卫星散射矩阵的理论值,仿真实验结果验证了提出的极化校准方案的有效性。     

通道不平衡和天线串扰对瞬态极化测量的影响

雷达目标的极化散射矩阵包含了目标的结构、材料和形状等特征信息,在目标识别、分类以及抗干扰等领域 可发挥重要作用。准确获取目标的极化回波信息是进一步利用极化特征进行目标识别分类的前提。本文依据瞬时极化 测量体制,针对实际的双通道瞬时极化雷达系统,推导了包含通道不平衡和天线串扰等系统误差的数学模型。通过仿 真分析,获得了通道不平衡和天线串扰对提取目标极化散射矩阵的影响,为瞬时极化雷达系统设计和系统校准工作提 供依据。     

同时极化雷达波形隔离度分析与选择

针对目标极化特性测量,尤其是大动态单目标极化特性的测量问题,同时极化测量波形的设计需着重考虑其波形隔离度。首先,从模糊函数的角度出发定义波形隔离度。然后,针对波形隔离度这个指标,讨论双频矢量脉冲信号、正负斜率线性调频信号和全极化OFDM信号等典型极化测量波形的隔离度性能,重点分析了多普勒频移对波形隔离度的影响。最后对不同波形下波形隔离度的影响因素及性能指标进行比较,给出了这几种极化测量波形的适用场景,对同时极化测量波形的设计与选择具有一定指导意义。     

基于全极化的相参雷达迁飞昆虫观测

昆虫雷达是迁飞昆虫监测的重要工具。传统昆虫雷达是非相参体制,距离分辨率低,采用旋转极化方式,测量效率低。本文介绍了一种基于全极化的相参雷达系统,该系统工作在Ku频段,采用同时全极化体制,可同时测量目标HH、HV、VH、VV极化回波,采用调频步进频波形,合成信号带宽800MHz,距离分辨率高达0.2m。雷达采用单目标校准技术,利用金属球和倾斜的金属丝作为定标体进行极化校准;采用基于散射矩阵的昆虫朝向提取方法,从昆虫主特征值向量中提取朝向;采用基于相位调制的振翅频率提取方法,通过对目标振翅回波的相位进行傅里叶分析提取昆虫振翅频率。通过外场实验,验证了雷达极化校准的有效性以及测量昆虫朝向和振翅频率的能力。      

弹道目标极化相关性分析

弹道目标的极化特性在弹道目标识别中呈现出极大的应用潜力。针对弹道目标的极化特性,着重分析弹道目标的极化相关性。基于一种弹道目标动态全极化回波仿真方法得到典型战情下的雷达回波,然后重点分析四类弹头目标的极化相关特性,得到了一组对雷达工程实践有意义的结论,对于弹道目标识别中分时极化测量雷达的数据率设置具有一定的工程参考价值。     

基于IPPV的真假目标极化鉴别算法

针对低分辨率分时极化测量雷达体制 ,研究了弹道导弹突防过程中圆极化天线有源假目标欺骗性电子干扰的鉴别问题。首先分析了有源假目标干扰信号的极化特性 ,分别讨论了干扰信号的IPPV和雷达目标散射回波的IPPV在雷达脉冲之间的变化规律。在此基础上 ,提出了能够有效表征有源假目标和雷达目标极化特性差异的特征参量———IPPV起伏度的概念和定义 ,设计了圆极化天线有源假目标的极化鉴别算法。最后 ,计算机仿真实验验证了本文所提鉴别算法的可行性和有效性     

雷达目标极化散射特性的表征方法

归纳了现有雷达目标极化散射特性的表征方法,回顾了雷达目标极化散射经典表征的物理概念及内涵。阐述和深化了在时变极化波激励下雷达目标的瞬态极化表征方法,提出了瞬态极化相似系数和瞬态极化相似度等概念。简要介绍了雷达目标的瞬态极化时频分布表征思路。试图理清这些刻画手段的研究思路,为适应不同的应用需求提供理论支持。     

电离层色散效应对线极化雷达信号的影响分析

电离层色散导致穿过电离层传播的无线电脉冲信号畸变与失真,严重影响雷达系统对各种地面和空间目标的探测能力.考虑经过电离层传播的线极化雷达信号的相位色散和极化色散效应,参考他人工作推导了具有高斯幅度谱的发射信号与雷达接收信号的卷积包络的表达式,并分析计算了不同频率和相对带宽下接收包络的脉冲宽度和距离分辨率.结果表明:电离层...     

基于瞬态极化WVD相关的高分辨雷达目标识别

研究了毫米波高分辨极化雷达的目标识别问题,提出了瞬态极化Wigner-Ville分布(WVD)的概念,导出了瞬态极化WVD莫耶公式,证明了瞬态极化WVD时频域相关与极化信号时域相关的等价关系．在此基础上,提出了基于高分辨极化雷达目标回波瞬态极化WVD相关的目标识别方法,并利用五种飞机缩比模型外场测量数据进行了目标识别实验,实验结果表明该方法是一种有效的高分辨极化雷达目标识别方法。     

距离扩展目标极化检测的比较研究

针对非起伏目标和瑞利起伏目标的单脉冲检测问题,建立了距离扩展目标的极化检测模型,导出了相应的极化检测器及其检测性能的解析表达式。在此基础上研究了雷达带宽、目标回波极化和目标径向尺度估计误差对检测性能的影响,并将本文的检测算法与二进制积累极化检测算法进行了比较研究。主要结论有:在特定的信噪比条件下,存在最佳带宽使得瑞利目标检测概率最大;窄带条件下确定极化和随机极化目标的检测性能差异较为显著,大带宽条件下二者检测性能相差约13dB;相对于过高估计目标径向尺度的情况,瑞利目标检测性能对目标径向尺度的过低估计更为敏感;二进制积累检测性能一般不及径向积累检测,但其性能差异较小。      

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。