数字信号处理在雷达相噪测量中的应用

随着通信和雷达的发展,脉冲信号的相位噪声成了影响整个系统性能的重要因素之一,采用传统模拟相位检波法测量脉冲信号相位噪声是一个非常大的挑战,因为这样的测试系统非常复杂,并且在测量相位噪声之前需要非常繁琐的校准程序,先进的正交数字相位解调和幅度解调技术能很好地解决这个问题。采用正交数字相位解调和幅度解调技术的系统不需要相位检波器和复杂的校准程序,利用极低噪声的参考源和互相关技术,提高了系统动态范围和测量灵敏度,实现了一键式精密测量脉冲相位噪声和调幅噪声。     

相控阵天气雷达脉压距离旁瓣抑制研究

针对所采用的脉冲压缩技术带来的距离旁瓣影响大气测量的问题,文中首先描述了脉冲压缩技术的特点和脉冲压缩技术的原理,使用MATLAB语言工具,仿真计算了线性调频、非线性调频和相位编码等波形脉冲压缩以后距离旁瓣的水平,并分析了这几种脉冲压缩波形对距离旁瓣抑制的效果,给出了适合相控阵天气雷达大气探测使用的波形.     

数字阵列天线接收通道宽带信号校准与波束形成技术研究

 本文提出了一种简洁、实用的天线接收通道宽带信号校准方法.该方法采用零中频信号处理技术,通过理论分析将数字阵列天线接收通道宽带线性调频信号校准分为通道间的时间和相位校准,证明了接收通道间宽带线性调频信号相位校准可以转化为单频信号进行,给出了接收通道间宽带信号的幅度校准方法和时间校准允许的误差范围.在通道校准基础上,采用脉冲压缩技术合成了宽带天线方向图.实验结果表明,本文方法是有效、可行的.     

基于PN码的多通道幅相测量设备设计及实现

为测量校准信号源的幅度相位一致性,设计并实现了一种基于可编程门阵列的多通道幅相测量设备。该设备利用伪噪声(PN)码的伪随机性,采用相关解调的方法,在射频直接采样,减少了测量设备带来的幅度相位测量误差,并提高了测量精度。在多通道间的幅度相位差测试结果证明,幅度相位测量精度分别达到0.2 dB和2°。     

机载雷达动态RCS测量区域选择问题

机载雷达目标动态RCS测量可以克服地面雷达动态测量方法无法获得目标下视角上RCS的不足,而测量区域的选择是研究该方法前首先应考虑的问题.推导了机载条件下信杂噪比对RCS测量误差影响的关系式;在讨论了地杂波的影响因素基础上,建立了机载雷达低脉冲重复频率工作时雷达回波信号的数学模型;最后仿真分析了地杂波的时域特性和不同测量区域内的信杂噪比随探测距离变化情况.仿真分析表明无杂波区是机载雷达低脉冲重复频率工作模式下对动态目标进行RCS测量的最佳区域.     

基于AD9914的新型全数字宽带毫米波相参信号源设计

为满足宽带毫米波雷达对信号源的较高需求,设计了一种适用于宽带毫米波相参雷达的任意波形产生器。该信号源的核心器件为ADI公司最新的AD9914芯片,控制芯片为常用的Spartan3 FGPA芯片。该信号源能产生简单脉冲信号,幅度、相位、频率调制信号和线性调频信号等。测试了信号源的相参性,同时验证了信号的脉压性能,测试结果表明,该信号源具有很好的频率稳定性和相参性能,在加海明窗的情况下,脉冲压缩的副瓣可达-44 d B。经上变频,可输出带宽为800 MHz,中心频率为34.15 GHz的毫米波信号。     

基于太赫兹440 GHz系统目标RCS的高精确度测量

雷达散射截面积(RCS)是衡量目标对雷达波散射能力的一个重要物理量,在目标识别和成像中有重要作用。为解决太赫兹频段目标RCS测量精确度不高的问题,基于440 GHz的太赫兹目标RCS测量系统,提出一种新的校准方式并采用软件距离门等技术提高目标RCS的测量精确度。随后,对不同粗糙度的圆柱体进行测量得到其RCS测量结果,与理论值比较分析发现,采用新的处理技术使测量结果达到了较高的精确水平,可用于复杂目标RCS的测量和缩比规律的研究。     

基于AD9959的高精度多通道雷达信号源设计

现代相控阵雷达为了保证空间功率合成精度需要高精度的雷达信号,设计实现了一种以AD9959为核心的高精度多通道雷达信号源。信号源利用多片AD9959产生32路正弦波、线性调频以及相位编码等多种信号形式,并设计采用AD8302对多路信号的幅度和相位进行检测与调整。该信号源已应用实际工程中,现场实验结果表明,该信号源系统产生的高频信号频率稳定度高、相位幅度一致性好,完全满足对信号源的性能指标的要求。     

基于FPGA的雷达脉冲压缩系统设计

脉冲压缩技术是指对雷达发射的宽脉冲信号进行调制(如线性调频、非线性调频、相位编码),并在接收端对回波宽脉冲信号进行脉冲压缩处理后得到窄脉冲的实现过程.脉冲压缩有效地解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾,可以在保证雷达在一定作用距离下提高距离分辨率.     

基于DDS的雷达校准信号源设计与实现

为了校准相控阵雷达的接收信道,设计出一种基于DDS的弱信号源。采用单片机和FPGA控制DDS芯片AD9852产生脉冲线性调频与单频连续波信号,单片机的并口接口提供初始化DDS的寄存器设置,FPGA提供DDS的寄存器地址及控制信号,更主要的是提供时序控制脉冲触发信号源的输出和关断。结果表明,信号源可以输出幅度为-45 dBm、杂散优于70 dB的弱信号,完全满足校准相控阵雷达接收信道的性能要求,而且具有结构简单、可编程、可扩展、性能好、系统稳定及实用性强等优点。该设计同样适用于其他多信道接收工程。     

RCS测量雷达标定过程中的误差分析

在利用RCS(雷达散射截面)测量雷达对目标进行RCS测量中，为了能得到准确的RCS值，首先必须进行标定。天馈系统的标定可利用气球放飞的定标球，接收机的标定可利用标准信号源。由于标定中实施条件、使用仪器及方法的不理想。会对标定结果造成误差，气球的RCS、定标球的加工误差、雷达对定标球的对准精度是对标定结果有较大影响的一些误差源。     

目标低频RCS的紧缩场测试研究

紧缩场低频工作时边缘绕射明显增强,且微波暗室内有限高度的吸波材料低频性能相对较差,使得紧缩场静区的低频幅相特性起伏变大,静区背景电平升高,从而导致紧缩场的目标低频雷达横截面(RCS)测试精度相对高频段会变差.此外,定标球在低频段呈现的RCS振荡幅度较大,也对测试结果带来不确定性.针对紧缩场进行目标低频RCS测试精度的实验研究,并将被测目标的RCS实验值和理论值进行对比,验证了该紧缩场的低频RCS测试性能可满足目标的低频RCS性能测试需求.     

外场雷达目标RCS极化特性测量方法

在外场动态RCS测量中,普遍采用自由空间标准金属球对测量系统进行标校,但这种方法只能完成对测量系统同极化的标校,而不能对交叉极化通道进行标校。在对各种标准目标的RCS极化矩阵进行详细分析的基础上,提出了一种新的标校方法,该方法能同时对测量系统的同极化和正交极化通道进行校准。     

Precision experimental characterization of the scattering and radiation properties of antennas

An accurate and simple experimental technique to characterize the scattering and radiation properties of antennas has been developed. The structural scattering constant is determined by the relative amplitude and phase of the radar cross section (RCS) of the antenna. The antenna gain can also be readily obtained from this information and from an absolute calibration for the echo amplitude. In comparison with other methods this phase-distinction technique is considered more convenient to use and is more accurate for antennas with a structural constant approaching unity.     

Compact range radar cross-section measurements using a noise radar

This paper discusses the measurement of radar cross section (RCS) with a very low-cost system that transmits band-limited random noise over the band from 1.0 to 4.0 GHz. The received signal is correlated with a delayed version of the transmitted signal. A variable delay line is used to obtain the response at various delay times. This yields the radar target impulse response as a function of delay. This can be transformed to yield both the amplitude and phase of the scattering matrix in the frequency domain     

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.     

飞机RCS动态测量的关键技术分析

RCS动态测量是准确评估飞机雷达特性的重要手段,各国的军用飞机验证规范都提出了明确要求.文中根据实际工作经验,基于RCS动态测量原理,从测量系统、设备定标、航迹规划、飞行组织、数据处理、测量结果的不确定度分析等多个方面,详细分析了飞机RCS动态测量过程中的各项关键技术,以及对测量精度的影响,总结了RCS动态测量技术的发展趋势.文中对所列关键技术的解决,将有效提高飞机的RCS动态测量精度、数据分析与应用的可靠性.     

动态RCS测量的信号仿真

基于Microsoft SQL Server 2005数据库管理系统、ADO.NET访问数据库技术和Visual Studio 2008开发环境,采用C/S（客户端/服务器）结构,开发了动态RCS测量的信号仿真系统。该系统能够存储和管理多个雷达目标的雷达散射截面（RCS）仿真数据,利用运动学方程仿真了目标在横向直行、径...     

RCS测量雷达定标误差分析

RCS测量雷达在宽频带对目标进行RCS测量时，为了能得到准确目标的RCS值，必须对雷达系统进行标定。将气球悬挂标准金属球作为标准定标体，气球的RCS、定标球的加工误差对标定结果有较大影响。进行了误差分析，并提出改进措施，以提高RCS测量雷达系统的校准精度。     

太赫兹雷达RCS测量中的分时定标技术

太赫兹频段的目标散射特性测量技术是当前太赫兹雷达的重要研究方向,其中系统定标技术决定了雷达散射截面积(RCS)测量结果的准确性。使用基于微波倍频源的太赫兹宽带雷达目标散射特性测量系统,该系统由微波源经倍频后,中心频率达到440 GHz,带宽达25.6 GHz。利用光滑表面金属球为标准体,采用分时定标技术对太赫兹雷达系统进行定标,再对金属材质的战斗机模型和吉普车模型进行近场RCS测量实验,获得以上2种典型人造目标的近场RCS测量结果。测试结果与理论趋势符合良好,证明了太赫兹雷达系统RCS测量中分时定标技术的有效性。