多自由度阵列技术介绍

有别于以传统相控阵为代表的阵列技术,介绍了增加对阵列发射频率、发射时间以及空间位置等多个自由度参数控制的阵列辐射特性,并与传统阵列辐射特性进行了对比和分析,提出多自由度阵列发射在电子干扰领域的潜在应用。     

二维调频FDA 雷达特性分析

对频率分集阵列(FDA)雷达的概念进行了延伸,提出了带有脉冲维调制的二维FDA 阵列雷达,分析了二维FDA 雷达天线方向图的形成,研究了波束指向随距离和时间的变化规律。针对其在机载探测领域中的应用,仿真分析了杂波分布特性,给出了在杂波背景下检测目标,提升目标信杂噪比的方法。二维调频FDA 设计理念为机载雷达在杂波背景下检测目标提供了新思路。     

基于频率分集阵列的波束形成研究

传统的相控阵列通过在每个阵元的输出接入移相器进行波束方向变换,通过调整移相器的相位范围,实现空域的波束扫描。频率分集阵列通过在每一阵元输出引入频率偏差,从而得到与传统相控阵不同的波束特性。文中对频率分集阵列的波束特性进行了详细的分析,提出了频偏相关波束概念,论证了频率分集阵列波束在空/ 时/ 频域扫描的等效性。仿真结果进一步验证了频率分集阵列的波束特性。     

共形天线阵列极化分集问题

在多模复合制导模式下,被动雷达导引头(PRS)可采用共形天线阵列接收入射信号。共形天线通常为线极化天线,将其摆放在弹体的一周,天线阵列的接收信号将出现极化分集问题。针对该问题,建立了在极化分集条件下共形天线阵列接收信号的数学模型,理论推导极化分集对干涉仪方法测向性能的影响,以及分析干涉仪方法能够正确测向的前提条件,通过计算机仿真实验验证了研究结论的有效性。该文给出了解决共形天线阵列极化分集问题的研究思路。     

基于DQN和功率分配的FDA⁃MIMO雷达抗扫频干扰

频率分集阵列（Frequency Diversity Array, FDA）雷达由于其阵列元件的频率增量产生了许多新的特性,包括其可以通过发射功率分配进行灵活的发射波形频谱控制。在以扫频干扰为电磁干扰环境的假设下,首先,通过引入强化学习的框架,建立了频率分集阵列?多输入多输出（Frequency Diversity Array?Multiple Input Multiple Output, FDA?MIMO）雷达与电磁干扰环境交互模型,使得FDA?MIMO雷达能够在与电磁环境交互过程中,感知干扰抑制干扰。其次,本文提出了一种基于深度Q网络（Deep Q?Network, DQN）和FDA?MIMO雷达发射功率分配的扫频干扰抑制方法,使得雷达系统能够在充分利用频谱资源的情况下最大化SINR。最后,仿真结果证实,在强化学习框架下,FDA?MIMO雷达能够通过对发射功率分配进行优化,完成干扰抑制,提升雷达性能。     

MIMO雷达技术及其应用分析

MIMO雷达是近年来引入雷达领域的一种新体制雷达。在对MIMO雷达的基本研究现状进行总结后,首先介绍了这种新体制雷达的工作原理,讨论了MIM0雷达的并行多通道空间采样能力,而后着重阐述了该雷达体制的空间分集和虚拟阵元技术,并分析了它们潜在的技术优势。提出了将MIM0雷达技术与现有雷达系统相结合的应用路线,它能够有效解决现有雷达系统中的一些固有难题。最后,通过MIMO阵列成像雷达与MIMOSAR两种应用系统论证了MIMO雷达的技术优势和应用价值。     

分集通道相关时MIMO雷达的检测算法

多输入多输出(MIMO)雷达利用波形分集或空间分集提高雷达性能,目标回波散射系数是全相关或者独立完全取决于阵列系统配置。然而,在有些情况下,雷达阵列系统配置导致散射系数部分相关,从而使MIMO雷达的检测性能受到影响。针对上述问题,文中研究了基于尼曼-皮尔逊准则下分集通道相关时MIMO雷达检测算法,推导检测概率与虚警概率的近似解析表达式,分析了分集通道相关性对MIMO雷达检测的影响。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于固定与对数频偏的频率分集阵列雷达波束特性研究

常规频率分集阵列(FDA)雷达相较于传统相位控制阵列雷达具备独特的距离-角度均相关的波束特性,近年来多种不同形式的FDA雷达得到了广泛关注与深入研究,文中对基于固定频偏和对数频偏的FDA雷达波束特性进行了较为详细的分析,利用MATLAB 对两种形式的FDA雷达波束特性进行了仿真与比较。结果表明,通过改变阵元间的频偏形式、频偏量大小等,能有针对性地形成满足雷达不同探测需求的FDA雷达波束特性,能适应多变的探测环境和抑制干扰、提高目标探测能力。     

密度锥削阵FDA雷达方向图特性分析

频率分集阵列（Frequency Diverse Array, FDA）雷达其波束具有时间 距离-角度三维相关性,使其在主瓣干扰抑制、欺骗干扰、真假目标识别等领域有着传统相控阵雷达无法比拟的优势。阵列结构和非线性频控函数设计是实现FDA辐射能量空间聚焦的主要方式。考虑到现有基于一维线阵的研究文献中较少有关于不等间距阵列的特性分析,本文将密度锥削阵与FDA结构相结合,仿真验证了密度锥削阵FDA与相控阵（Phased Array, PA）、一维均匀线性FDA（Uniform Linear Array FDA, ULFDA）、对数FDA（log-FDA）相比的阵列性能优势。同时,仿真分析了密度锥削阵FDA间距递增因子、非线性频控函数设计对其阵列方向图的性能影响。     

基于MIMO阵列的综合射频系统技术研究

综合射频系统集雷达探测、数据通信和电子干扰等多种功能为一体,显著提升武器平台在复杂战场环境下的生存能力和作战效能,是武器装备的重点发展方向。针对现有综合射频技术难以高效同时实现多功能等不足,提出构建基于多输入多输出(multi-input-multi-output, MIMO)阵列的综合射频系统。研究结果表明,通过充分利用MIMO阵列的空间自由度和波形自由度,基于MIMO阵列的综合射频系统能够同时实现多功能。将系统探测通信性能、反侦察抗干扰能力、兼容性等方面与传统综合射频技术进行对比,表明基于MIMO阵列的综合射频系统具有独特优势。对基于MIMO阵列的综合射频系统关键技术进行了梳理分析和展望。     

波形分集阵雷达抗欺骗式干扰技术

本文从单基地雷达抗干扰的应用需求出发,分析了现有单基地雷达体制抗干扰的现状以及面临的困难.针对欺骗式干扰对抗的难题,提出了基于新体制波形分集阵雷达的抗主瓣方向欺骗式干扰思路,利用频率分集阵（Frequency Diverse Array,FDA）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达发射维自由度,实现真实目标和转发假目标在发射维度的区分,在部分先验知识的条件下,初步论证了FDA-MIMO雷达抗欺骗式干扰特别是主瓣欺骗式干扰的可行性.同时考虑转发式欺骗干扰在时间维的伪随机特性,提出了基于多假设检验的干扰样本挑选方法,大大提高了干扰协方差矩阵的估计性能.最后给出了FDA-MIMO雷达抗主瓣欺骗式干扰的分析与仿真结果.     

基于微波光子倍频与去斜接收的宽带阵列雷达 （特邀）

微波光子雷达利用光子学方法实现雷达信号的产生与处理,具有突出的宽带工作能力,能显著提升雷达距离分辨率。为了提升雷达角度分辨能力并实现灵活波束控制,将微波光子雷达技术与阵列技术相结合是必然的发展趋势。目前研究较多的宽带阵列雷达采用光真延时技术克服宽带波束倾斜问题,通常面临复杂度高、灵活性差、延时精度有限等问题。近年来,基于微波光子倍频与去斜接收的宽带雷达收发架构得到了广泛关注,基于此技术构建的阵列雷达,在实现宽带工作的同时具备实时数字补偿与处理功能,为宽带阵列雷达的发展提供了新的思路。文中针对作者在此方面的最新研究进展进行了综述,在阐明基于微波光子倍频与去斜接收实现宽带雷达收发机理的基础上,介绍了构建宽带相控阵雷达的方法以及实现数字波束扫描与成像的性能。然后,将阵列形式扩展至多输入多输出（MIMO）形式,介绍了基于光波分复用技术实现宽带微波光子MIMO雷达的方法,并分析了微波光子MIMO雷达在目标探测与成像方面的性能。     

频控阵雷达技术研究进展综述

由于频控阵雷达具有距离依赖性和时变性的阵列因子,能够克服传统相控阵雷达阵列因子缺失距离变量和多输入-多输出雷达发射阵列增益损失的缺点,但是,频控阵雷达在系统理论、信号处理和应用实现等方面仍存在诸多待解决的研究问题。该文分析了频控阵雷达技术的概念、内涵与外延,梳理了近五年来国内外关于频控阵雷达技术及其应用方面的最新研究进展,论述了频控阵雷达干扰与抗主瓣干扰、模糊杂波抑制与盲速目标检测以及定位欺骗方面的应用优势,并讨论了频控阵雷达技术的未来融合化发展趋势。      

环境感知信息辅助的认知雷达波形参数智能选择

现代雷达往往需要在复杂多变的电磁环境中完成多种任务。如何提升雷达的智能化水平,使其能够适应环境变化和任务需求,已成为近年来备受关注的研究课题逐渐成为研究的重点。本文针对杂波环境下机动目标检测与跟踪的性能优化问题,提出了一种基于环境感知的雷达波形参数智能调度算法。基于最大信噪比准则和最小均方误差准则设计了奖励函数,并利用Q学习与深度Q学习网络进行了训练,通过雷达与环境的交互,充分利用环境中多帧杂波信息,可有效避免由于模糊导致的杂波遮蔽问题,提升目标信噪比和跟踪精度。机载雷达仿真实验结果表明,在杂波环境下对机动目标检测和跟踪过程中,本文提出的环境感知信息辅助的波形智能选择方案可获得比传统启发式算法更高的处理效率和更大的性能改善。      

国外雷达技术新进展概述

雷达技术的研发与应用重点仍然集中在有源相控阵雷达、合成孔径雷达方面。有源相控阵雷达技术在机载雷达系统、舰载雷达系统及陆基雷达系统中获得到了广泛的应用。文中指出GaN（氮化镓）单片微波集成电路功率放大器的可靠性有所提高,有望成为有源相控阵雷达的关键部件,并使有源相控阵雷达的探测距离进一步增加。为满足在无人机上的应用要求,合成孔径雷达的小型化在2009年取得了新的进展。     

片上雷达技术研究进展及发展趋势

本文回顾和梳理了当前片上雷达(Radar on Chip, RoC)的架构和射频前端、天线及信号处理等芯片化研究进展,以及基于异质异构集成、3D先进封装技术的雷达系统集成实现方案。在此基础上,从物理形态、实现工艺及技术发展等方面对片上雷达未来发展趋势进行了分析,指出基于硅基半导体工艺,片上集成多路雷达收发前端、波形产生及信号处理等雷达功能单元,实现片上系统（System on Chip, SoC）;或者通过异质异构及先进封装技术,将高度集成的雷达芯片集成在一个封装内,实现封装系统（System in Package, SiP）,从而满足雷达系统微型化、轻重量、低成本和低功耗的发展需求。同时,基于芯片化可扩充多通道阵列模块也有望构建大型复杂阵列雷达系统。该方案为未来小型化武器装备提供有效的探测感知手段,也为蓬勃发展的民用雷达提供可行的技术路径。     

多波束形成技术在相控阵雷达中的应用

相控阵天线多波束形成技术已获得很大发展,为提高雷达性能提供了巨大的潜力。文中介绍了相控阵天线多波束形成技术在多种相控阵雷达特别是在新的先进相控阵雷达中的应用。讨论了采用多波束形成技术对提高雷达检测性能与电子反对抗的能力。     

基于太阳辐射源的"夸父"战场定位雷达技术

针对战场无源探测雷达隐身能力的不足,用宽带随机信号相关处理的方法,研究了以太阳为微波辐射源的"夸父"无源定位雷达技术.计算结果表明,使用2 m×7.5 m口径的车载天线接收系统,对舰船目标探测距离可达30 km."夸父"雷达技术在提高战场生存能力方面有重要意义,在港口、机场管制等民用雷达方面也有一定参考价值.     

21世纪初欧洲舰用有源阵雷达的发展,应用和前景

:有源阵雷达具有作用距离远、抗干扰性强、工作可靠且性能稳定等优势 ,是现代舰用雷达的发展方向。本文通过有源阵雷达的发展 ,论述 2 1世纪初欧洲Sampson雷达和APAR雷达这两大类舰用有源阵雷达的系统组成、作战效能以及性能比较、应用和前景     

舰用有源阵雷达的发展概况

有源阵雷达具有作用距离远、抗干扰性强、工作可靠且性能稳定等优点，是现代舰用防空雷达的发展方向。本文通过有源阵雷达的发展，论述 ２１世纪初欧洲 ｓａｍｐｓｏｎ雷达以及ＡＰＡＲ雷达这两大类舰用源阵雷达的系统组成、作战效能、性能比较及作用和前景。