隐身目标多极化回波起伏模型研究

文中借助FEKO软件计算了F-117A隐身攻击机的多极化、全姿态角雷达散射截面,针对不同的极化和不同的方位角范围分别建立了目标起伏统计模型.结果表明,F-117A隐身攻击机HH极化回波起伏符合Swerling Ⅰ型,VV极化回波起伏符合Swerling Ⅲ型.最后,利用文中所建的起伏模型分析了雷达距离性能.     

基于角度测量的跟踪雷达方程

本文在跟踪雷达目标角度测量的基础上推导了跟踪雷达方程。笔者首先根据测角精度要求计算出回波最小SNR,然后根据最小SNR计算出雷达最大作用距离,证明其与天线有效孔径的3/4次方成正比,而非跟踪雷达方程建立在目标检测基础之上得出的与1/2次方成正比的结论。在典型测量精度条件下,基于测量的跟踪雷达方程得出的目标距离要小于基于检测的跟踪雷达方程,测量精度要求越高,跟踪雷达威力越近。本文针对相控阵体制,得出了天线波束扫描对跟踪距离的影响因子,即扫描角余弦的三次方。     

雷达目标二元积累检测非线性效率研究

本文针对"雷达原理"中二元积累检测性能评价问题,以Swerling I型目标检测为例研究了二元积累检测效率问题,得出了积累检测效率与要求检测概率的非线性关系,二元积累检测最适合应用在高检测概率场合,揭示了大幅减低雷达尺寸的内在原因。该研究不仅有利于"雷达原理"课程教学,同时对雷达工程实践也有参考价值。     

基于随机阵列的相控阵T/R组件排布方法

基于随机阵列理论,首先分析了二维随机阵列的方向图形成特点,对二维随机阵列的平均方向图进行研究,得到阵元位置的随机分布会影响方向图性能。在此基础上分析了实际阵元的随机排布,指出了两个在排布时会出现的问题,然后提出了最短距离排布的方法,使得问题得以有效解决。最后通过仿真对比最短距离排布的随机阵列与传统的密度加权阵之间的性能差异,根据仿真结果总结分析得出最短距离排布在抑制旁瓣和工程实现方面更优。     

阵列雷达幅度和差单脉冲最优设计

针对阵列天线跟踪雷达研究了幅度和差单脉冲最优设计问题,其核心就是寻找最优的波束偏置角,在保证和波束不分裂前提下使得雷达测角精度最高.本文将该问题建模为带约束的优化问题,并进行数值求解,通过参数拟合得到一般的规律,即最优的偏置角为静态方向图波束宽度的0.47倍,该结论与反射面单脉冲天线的结论相近,根据最优偏置角得到和、差波束最优权矢量.     

机载雷达极化空时联合域杂波抑制性能分析

针对当前机载雷达面临强杂波抑制和微弱目标检测等难点问题,提出了一种极化空时联合处理新方法.该方法充分利用了目标与杂波在极化域、空域和时域(Doppler域)的特征差异,提高了抑制杂波、增强目标的能力.本文首先建立了机载极化阵列雷达接收信号模型和滤波算法模型.其次,利用分辨格思想及特征值、特征向量和功率谱的关系,构建了完全极化情况下杂波协方差矩阵新的等价关系.在此基础上,详细推导了新方法的杂波抑制性能,得到了输出信干噪比(SINR)与空间匹配系数,Doppler匹配系数,极化匹配系数,杂波脊斜率,信噪比(SNR),杂噪比(CNR)等的定量解析表达式.并与空时自适应处理(STAP)进行比较,从理论上分析得到了极化空时处理性能优于空时处理.特别在检测慢速运动目标时,新方法具有较强的稳健性.最后,仿真算例验证了模型的正确性.     

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。     

基于聚类算法的最优子阵划分方法研究

 系统研究了大型阵列雷达中的最优子阵划分问题.分析了权矢量逼近准则下最优子阵划分方法的理论基础,得出最优子阵划分方案是否具有邻接性的判断依据,同时提出了一种新的子阵划分方法.与传统的基于聚类算法的子阵划分方法相比,新方法能够进一步减少权矢量逼近误差,获得更优的波束性能.在给定面阵结构及和差波束形成框架下,对提出的新方法进行仿真分析,并与两种传统的子阵划分方法相比较,验证了新方法的有效性.     

机载雷达极化空时自适应滤波性能分析

该文针对极化空时自适应处理时,目标极化状态未知的瓶颈问题,提出了先预估计目标的极化状态,然后再进行滤波的方法。该方法无需在极化域专门设置滤波器组进行搜索,大大减少了计算量。提出了最小方差无偏估计和正交投影估计两种极化矢量的估计方法,并将估计性能与Cramer-Rao界进行了比较,从理论上证明了最小方差无偏估计性能较好。与之相对应,提出了两种极化空时自适应滤波方法。仿真验证了特别当目标慢速运动时,极化空时自适应滤波明显优于空时自适应滤波。     

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。