相控阵雷达的线性调频步进ISAR成像分析

宽带相控阵雷达是一种新型的成像雷达,在目标识别方面呈现着重要的作用,但相控阵雷达天线对雷达信号瞬时宽带存在约束,为了得到高分辨的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)图像,选取线性调频步进信号作为发射信号,等效合成大带宽雷达回波信号.文章分析了相控阵雷达不能发射或接收宽带信号的原因,计算了瞬时带宽的取值范围,对线性调频步进ISAR信号特性及合成距离包络法的工作原理进行了分析,探讨了线性调频步进信号ISAR处理方法.最后展示了目前的研究成果,基于实测数据的理论距离分辨力为0.25 m的相控阵雷达的线性调频步进ISAR舰船目标图像.     

LFMCW雷达的距离/多普勒处理

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。     

复杂探测背景下的LFMCW雷达动目标二维检测方法

为了提高线性调频连续波雷达在复杂探测背景下的动目标检测能力,分析了线性调频连续波雷达回波信号的一维和二维频谱特点,提出了一种基于二维信号变换的动目标检测处理方法.该方法对雷达回波信号进行距离-速度二维变换,将变换结果作为二维恒虚警检测器的输入参考单元来检测淹没在一维距离谱中的运动目标,降低了复杂探测背景对动目标检测的影响,并在目标检测后利用二维变换信息提取了目标距离、速度和方位角度,测量了目标运动轨迹.     

相控阵机载PD雷达波形参数系统化设计方法研究

相控阵脉冲多普勒(PD)体制因在强杂波环境下能够有效探测运动目标,在机载雷达中得到了广泛的应用.相控阵机载PD雷达的天线波束宽度随扫描角的变化而变化,同时脉冲重复频率(PRF)的变化会影响雷达的杂波分布特性.鉴于波形参数优化设计是相控阵机载PD雷达研制过程中需要考虑的重要因素之一,首先深入分析了相控阵机载PD雷达各参数间的制约关系;然后对波形参数设计,给出了合理的波形参数选取准则;最后以X波段相控阵机载PD雷达波形参数设计为例,验证了所提系统化设计方法的有效性和可行性.     

双载频线性调频连续波雷达测距研究

一般线性调频连续波雷达在对运动目标测距时,采用增加调频斜率的方法来消除运动目标多普勒频移的影响,但这种方法会增加系统处理时间,实时性较差.为缩短数据处理的时间,增加系统探测目标的实时性,研究了一种新的调频测距方法.通过分析,使用双载频线性调频连续波可以实现对运动目标的快速探测,大大缩短了数据处理时间,并且提高了雷达系统对目标的发现概率和综合抗干扰能力.新方法提高了测距雷达的整体性能,在对高速运动目标的精确探测与打击等领域有着很好的应用前景.     

CPM-LFM雷达通信一体化共享信号探测性能研究

为了在现有脉冲体制雷达上同时实现雷达探测和数据通信的功能,提出了基于连续相位调制-线性频率调制的雷达通信一体化共享信号.首先推导了一体化信号模糊函数并与线性调频信号进行对比,然后分析了信号的时延与多普勒分辨力,最后采用加窗反卷积方法实现脉压旁瓣抑制,得到了主副瓣比大于30 d B的脉压输出.理论分析和仿真结果表明,该信号在携带通信信息后雷达探测性能仍然满足探测需求,是一种适用于雷达通信一体化的信号类型.     

稀布阵综合脉冲孔径雷达方程及应用分析

基于常规监视雷达方程、结合稀布阵特点,修正给出了稀布阵综合脉冲孔径雷达方程推导,并分析讨论了该体制雷达的特有参数.通过对脉冲积累时间、等效功率孔径积的计算分析以及与常规雷达的探测威力对比,得出了该体制雷达具有作用距离远、探测慢速目标时脉冲积累时间长以及所需等效功率孔径积小等优点.该方程在论证和研究稀布阵综合脉冲孔径雷达探测威力方面更具有实用性,为进行该体制雷达初步设计提供了一个良好的工具.     

正切调频信号分辨率的分析

由于正切调频信号能很好地解决主瓣宽度与旁瓣电平高的矛盾，目前在脉冲压缩雷达中获得广泛的应用，用模糊函数对正切调频信号进行分析，研究了正切调频信号参数的变化对距离分辨率和速度分辨率的影响。     

一种改进的天波雷达短时舰船目标检测方案

针对天波雷达在短相干积累时间(SCIT)下多普勒分辨率低,舰船目标检测能力下降的问题,提出一种AR模型与峰值信杂比-特征值分解(PSCR-EVD)相结合的方案,即SCIT-AR-PSCR-EVD舰船目标检测方案.该方案首先采用低阶AR模型对SCIT回波进行预处理,使慢时间采样序列长度延长一倍,从而提高多普勒分辨率;然后将相邻通道回波按照距离方向重组,采用PSCR-EVD算法自适应抑制海杂波.理论分析与试验数据验证结果表明,该方案有效提高了SCIT回波的多普勒分辨率,可实现短时低可探测舰船目标检测.     

基于Pei采样型DFRFT算法的线性调频脉冲压缩

基于Pei采样型DFRFT算法,提出了一种线性调频脉冲压缩新方法。该方法通过补零延拓从而将线性调频脉冲的时延估计问题转化为中心频率估计问题,再利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的能量聚集性实现与传统线性调频脉冲压缩性能相近的效果。在此基础上,导出了其离散距离估计式的解析表达,并分析了其离散精度以及多普勒频移的影响。该方法具有较强的抗多普勒频移能力,并在保证测距精度条件下大大降低了运算量。仿真结果证明了理论推导的正确性。     

New smart noise jamming of radar signal frequency modulation

A new frequency modulation smart noise jamming technique is proposed against the radar linear frequency modulation(LFM) signal and pulse compression processing.The jamming signal is acquired by modulating the received radar signal frequency with gause white noise.It can produce frequency domain deceptive jamming and Doppler frequency narrowband noise jamming according to the gause white noise bandwidth.This smart noise jamming signal has much correlation with the radar signal, can get a high pulse compression gain after matched filtering and raising the jamming power efficiency.     

MIMO雷达最小冗余垂直阵列设计方法

针对MIMO雷达垂直阵列的稀疏优化问题,利用数学理论中差基和差集的性质,根据二者的线性组合选择阵元位置,提出了一种使收发阵元形成的虚拟阵列冗余度最小的设计方法．通过仿真验证了该方法的有效性．仿真结果表明,用该方法所得收发阵元形成的虚拟阵列的分辨率高于采用满阵的垂直阵列MIMO雷达以及传统面阵雷达;采用最小冗余垂直阵列的性能优于按满阵设计的垂直阵列．该设计方法所得阵列的性能优势有一定工程实用价值．     

线性预测盲源提取算法应用于阵列雷达的分析

通过深入分析阵列雷达的杂波/干扰抑制问题,提出应用基于线性预测的有噪盲源提取算法来提取阵列雷达的回波信号,实现杂波/干扰的同时抑制,最终提高阵列雷达的目标探测能力。在建立逼真的阵列雷达接收信号模型的基础上,通过仿真分析了该算法提取阵列雷达回波的能力和改善阵列雷达的目标探测能力。结果表明,该算法提取雷达回波信号的效果理想,平均相关系数大于0.93;当运动目标的归一化多谱勒频率大于±0.1 Hz时,阵列雷达的检测概率接近1,验证了该算法的可行性和有效性。     

Improved algorithm for wide beam linear array radar level meter measurement

Based on the wide beam antenna radar level meter,an improved algorithm for wide beam linear array radar level meters is developed to solve the problem that the detection performance of wide beam antenna radar is extremely vulnerable to the strong background clutter.For a uniform linear array frequency modulated continuous wave radar,the first step of the algorithm consists of the detection of strong scattering points through range and estimation direction of arrival for strong scattering points;the second step is the recognition of efficient points from strong scattering points set on the basis of analyzing the production condition of strong scattering points.The measurement value was obtained from the efficient points set.A set of field experiments was conducted in a grain processing factory with a 77 GHz wide beam linear array radar level meter.The proposed algorithm can achieve an accurate and steady measurement of the low-dielectric constant material level in harsh industrial conditions.This study does away with the restriction of beam width,which is of great significance for the popularization and application of miniaturized,low-cost wide beam radar level meters.     

脉冲压缩雷达信号的FDA特性研究

考虑到现有关于频率分集阵列(FDA)的文献中大多只基于窄带条件下的简单脉冲假设,较少有对其他脉冲压缩信号的分析。该文在建立FDA数据模型的基础上,推导了FDA收发共型线阵不同接收信号处理机制对应的负型模糊函数。之后,在全波段相干处理FDA雷达结构的基础上对矩形脉冲、线性调频(LFM)、相干脉冲串以及相位编码信号的模糊函数特性分别展开仿真分析。验证了上述几种典型的脉冲压缩雷达信号对该结构的适应性,为后续基于模糊函数优化的FDA雷达发射波形设计及电抗特性研究奠定了基础。     

机载PD雷达杂波功率谱快速重构方法

分析了机载脉冲多普勒雷达杂波功率谱理论模型,根据杂波生成机理,利用距离折叠和多普勒折叠的效应,提出了一种快速重构多脉冲重复频率下雷达杂波功率谱的方法;利用一个预先计算的基准杂波功率分布图,通过距离域和多普勒域的两次级联重构,完成多重频下杂波功率谱的计算和仿真;分析了载机与雷达参数对功率谱重构的影响,减少了运算量,为功率...     

可用于新体制雷达的非线性有源天线阵技术

针对采用非线性有源天线阵实现性能优良的新体制雷达仍有尚未解决的技术问题,分析了线性有源天线阵的国内外研究现状,对非线性有源天线阵基础理论和应用于新体制雷达的关键技术进行了归纳总结,包括耦合振荡器阵列拓扑结构和单元设计、宽带非线性有源天线阵波束扫描和形成技术、利用非线性有源天线阵MIMO雷达等．     

相控平面阵机载预警雷达对天线旁瓣电平的要求

天线旁瓣电平的要求与脉冲重复频率的选择在机载预警（Ａｉｒｂｏｒｎｅ ＥａｒｌｙＷａｒｎｉｎｇ－ＡＥＷ）雷达系统设计中十分重要，这方面已有不少工作，然而对于平面相控阵，采用可分离加权时，存在主平面旁瓣和非主平面旁瓣，前者一般比后者大４０ｄＢ以上（收发双程），使得远程杂波仍很强，研究表明，与传统观点相反，采用多重中重复频率体制，并不能降低传统空时级联ＡＥＷ雷达天线旁瓣电平的要求。     

一种基于DEM的雷达地形遮蔽盲区确定方法

针对常规雷达检飞方法耗时耗力且难以全面掌握问题,提出一种利用数字高程模型（DEM）数据的雷达地形遮蔽盲区计算方法。该方法将雷达不同方位距离处的地面高程数据转换为雷达观测仰角,与雷达自由空间垂直威力图比较,确定地形遮蔽点,形成雷达方位地形遮蔽剖面,全部方位地形剖面即构成雷达地形遮蔽盲区,进而确定不同高度层的雷达探测威力范围。仿真结果表明,该方法结合雷达检飞,可形成更全面、准确的雷达探测威力图,为雷达部防作战提供可靠的雷达探测威力范围依据。     

倾斜面阵下的米波雷达测高方法

以往的测高算法假设雷达是垂直线性阵列模型,而实际的米波雷达采用倾斜面阵的布阵方式,此种布阵方式会带来方位和俯仰的耦合效应．为了减少实际布阵下同时存在多径传播与耦合的影响,基于新时空级联最大似然算法,将原先的一维结果推广以适用于倾斜面阵下的二维测角,既避免了多径信号的影响,又通过二维搜索克服了耦合效应,测高均方根误差小于距离的1％．计算机仿真表明了该算法的有效性．