W波段数字变极化目标特性测量雷达

提出一种新型的W波段数字变极化目标特性测量雷达.该雷达由两子阵变极化天馈、两通道TR模块与数字处理单元构成, 采用空间波束合成任意极化发射、数字方式实现任意极化接收.通过目标实验结果表明, 该雷达能在多种极化体制下准确提取目标极化散射矩阵, 具备测量目标全极化RCS能力以及可用于目标极化特性分析与研究.     

基于辅助天线的目标极化散射矩阵估算方法

探讨了利用雷达主天线变极化特性和辅助天线结合测量目标极化散射矩阵的可行性。首先给出了雷达主天线不同变极化方式下的接收信号模型和辅助天线的接收信号模型，其次根据主天线变极化方式的不同，提出了两种估计雷达目标极化散射矩阵的方法，并简要分析了其估计的精度。最后，结合暗室测量数据仿真分析了雷达目标极化散射矩阵估计的精度，验证了本估计算法的有效性。     

雷达目标散射功率矩阵测量

雷达目标极化特性测量是雷达界关注的基本问题,在雷达目标极化增强和雷达目标极化识别等领域都具有重要应用.现有极化测量雷达普遍采用的分时极化测量方法受制于目标运动带来的影响,限制了其在上述领域的应用.文中以目标散射功率矩阵为测量对象,通过设计极化处理方式,克服了目标运动带来的影响,分析和验证了测量误差的统计特性和测量性能.     

运动目标的时分极化测量研究

运动目标极化特性的测量是极化雷达探测与目标识别等领域非常关心的基础性问题。该文针对时分极化测量雷达,建立了动目标的瞬时极化测量模型。在深入分析目标极化回波的基础上,针对互易性目标,提出了一种基于交叉极化分量相位对齐的散射矩阵校准方法。研究结果表明在一定信噪比条件下,该测量和校准方法可以有效地消除因目标运动而导致的散射矩阵两列元素去相关。     

雷达目标极化散射矩阵的瞬时测量方法

目标极化特性的瞬时测量是极化雷达探测与目标识别等领域非常关心的基础性问题.本文针对频移脉冲波形,研究了互易条件下目标极化特性瞬时测量问题.建立了瞬时极化测量雷达的目标回波模型,在深入分析了目标回波极化特性的基础上,提出了一种基于离散时间傅立叶变换的完整极化散射矩阵频域估计算法,证明其为无偏估计,给出了估计精度的理论公式和实验结果.     

干扰背景下瞬时极化测量雷达的目标识别预处理技术

该文以瞬时极化测量雷达的攻防对抗为背景,分析了单极化有源干扰机形成的假目标的极化散射特性。分析结果表明,在同样的干扰样式下,干扰机在分时极化测量雷达和瞬时极化测量雷达下生成的假目标具有不同的散射特性。在单极化有源假目标极化散射特性分析基础上,针对对抗条件下极化雷达无法准确测量目标散射矩阵的情况,提出了一种基于不完整极化测量的目标识别预处理方法。该方法能够有效获取目标三个极化散射矩阵序列,它们可以用作目标识别的稳健特征量。     

雷达目标极化散射矩阵测量的新方法研究

立足现有的单极化雷达,通过充分利用天线极化在空间并非一成不变而是空域指向的函数这一固有属性(简称"天线的空域极化特性"),提出了一种目标极化散射矩阵(PSM)测量的新方法.该方法无需两个极化通道,仅通过利用天线的空域极化特性以及对雷达接收回波进行处理,完成目标的PSM测量.首先分析了均匀矩形口径天线的空域极化特性;在此基础上,通过对天线扫描过程中多个接收回波的空域处理,导出了雷达目标PSM的估计方法,并详细分析了其估计性能;最后进行了计算机仿真,实验结果验证了算法的有效性.     

雷达目标空频域瞬态极化特性及其在几何结构反演中的应用

该文针对高分辨全极化成像雷达体制,研究了雷达目标的空频域瞬态极化特性及其在目标几何结构反演中的应用.给出了空频域瞬态极化特性的表征及获取方法,将已有瞬态极化理论拓广至空频域,并对典型散射结构的空频域瞬态极化特性进行对比分析.作为应用,提出基于空频域瞬态极化特性分析的雷达目标几何结构反演方法,该方法通过揭示空频域瞬态极化特征与散射结构类型间的对应关系,可以克服传统反演的模糊性和局限性,实现更为准确和可信的反演.基于暗室测量数据验证了该方法的有效性.     

一种极化测量雷达的角闪烁抑制方法

角闪烁是雷达目标的固有特性.以半波振子对为目标模型,利用相位畸变理论,研究了目标在极化测量条件下的角闪烁特性.建立了半波振子对目标在单极化和全极化接收条件下的角闪烁模型,在此基础上提出了一种极化测量雷达的角闪烁抑制方法.理论分析表明,该方法可明显降低目标的角闪烁线偏差.     

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.     

正交偶极子的极化特性分析

双极化相控阵天线的极化特性及其对目标极化散射矩阵测量的影响,将决定相控阵体制雷达获取目标极化信息的精度和能力,是相控阵雷达极化技术的基础。以正交偶极子为阵元模型,分析了双极化阵列天线的空域极化特性及其对雷达目标极化散射矩阵测量的影响。由于两阵元辐射电场在偏离视轴方向的非正交性,不可避免地会引起两天线交叉极化之间的相互干扰。根据传统交叉极化评价指标的定义,分析了正交偶极子天线的交叉极化特性,并从目标极化特性测量性能的角度,定义了双极化雷达系统的交叉极化隔离度,将其表示为极化测量系数矩阵条件数的形式,以衡量全极化相控阵雷达天线的交叉极化特性。     

基于和差波束极化特性的目标极化散射矩阵测量方法研究

该文建立了一种基于常规单脉冲体制的目标全极化散射矩阵测量算法。首先证明了该型雷达天线具有复杂的极化结构,并且对回波信号的极化特性有一定的敏感性。利用单脉冲雷达和差通道的极化特性在获取目标角度信息的同时利用一个脉冲重复周期即可完成目标极化散射矩阵的测量,降低了全极化单脉冲雷达研发的系统复杂度和设计成本,通过电磁计算和仿真分析验证了上述研究的正确性。这对于开发现有雷达装备的极化测量处理能力、提升其抗干扰和目标识别能力具有一定的启发和指导意义。     

雷达虚拟极化的实现

雷达回波的极化信息是目标的一个重要信息,近年来,雷达目标极化信息的开发和利用受到了普遍的重视。虚拟极化技术可以实现信号的任意极化,且可以极化捷变。本文主要研究虚拟极化的理论和方法,并通过试验证明了利用目标的极化信息可以有效地提高雷达对目标的检测得益。     

复合编码同时极化测量方法研究

全极化测量雷达是雷达发展的一种趋势,然而现有极化测量方法的性能已不能满足要求.本文提出了一种采用复合编码信号的同时极化测量方法,该方法分别用内层码和外层码实现良好的自相关特性和互相关特性,在多目标、多发射极化的情况下具有明显优势,为极化信息处理特别是极化抗干扰技术的发展解决了极化测量方面的技术瓶颈.     

基于定标体散射特性的天线极化特性的测量

天线的极化特性是描述天线性能的重要参数,是雷达目标特性测量领域的基础性问题,对于实际的雷达天线而言,其极化特性的外场测量是一项复杂而又艰巨的工作。文章提出了一种基于定标体散射特性的天线极化特性的测量处理方法,建立了雷达波束扫描定标体的接收回波模型,可实现对线极化和圆极化天线极化特性的测量,给出了外场实验布局和测量步骤,实测数据和仿真实验证明了该方法的可行性。该方法能够有效地减少设备量和降低测量成本,提高雷达远场的逼真度。     

空间进动目标宽带极化相关特性研究

针对空间进动目标的宽带极化相关特性,首先给出了其定义及其物理意义;然后基于一种空间进动目标动态全极化回波仿真方法得到了典型战情下的雷达回波,接着以4类典型目标为对象分析了空间进动目标的宽带极化相关特性,并进一步分析了分时极化测量条件下空间进动目标测量的雷达脉冲重复间隔(PRI)选择问题。研究表明,对典型参数情况,分时极化测量雷达对空间进动目标进行宽带极化散射特性测量时,PRI为10ms可满足测量需要,但实际观测场景较仿真场景更为恶劣,因此需要更小的PRI。该结论对于空间进动目标探测与识别的数据率设定具有一定参考意义。     

极化通道编码数字阵列雷达系统设计

文中设计了一种利用通道编码进行全极化信息获取的雷达系统。该系统突破了传统极化雷达不同极化信号需通过各自对应的数字接收通道进行模数变换的思路,使用通道编码技术将来自不同天线单元的不同极化信号进行编码调制,使之能够使用单一数字通道采样,并在数字域对不同极化信号进行高保真恢复,从而合成任意极化、任意指向的雷达接收波束。分析结果表明：该系统解决了多极化雷达数字接收通道数量多、设计制造成本高的问题,促进了极化信息在雷达中的普遍应用,在不增加成本和系统规模的基础上,提升了雷达在极化域的灵活性,具有广泛的应用前景。     

基于极化特征的雷达目标识别技术

极化特性是雷达目标散射回波的重要特性之一,极化特征能够解析目标的粗细、大小、对称性等信息。随着雷达极化测量技术的逐步成熟,基于极化特征的雷达目标识别日益引起国内外学术界的高度重视。以电磁散射计算仿真的飞机模型为研究对象,在极化不变量理论基础上对这些飞机目标的极化特性进行了试验分析研究,以SVM为分类器,通过功率矩阵的迹和去极化系数可以实现对三个目标的区分。结果表明,该方法可以有效地将三个目标进行分类识别。     

基于空域极化捷变的有源假目标鉴别

转发式干扰机能在距离、速度上生成大量假目标,给防空警戒雷达的目标探测、跟踪带来严峻挑战.针对此问题,研究了一种新体制极化雷达(极化二元阵雷达)的有源假目标干扰鉴别方法.建立极化二元阵天线的空域极化捷变模型,分析真实目标回波和假目标信号之间的空域极化特性差异;通过提取空域极化特征量,设计相应的有源假目标鉴别算法.最后通过仿真实验,验证了算法的有效性及性能.该研究对于提升防空雷达系统的抗干扰能力具有参考价值.     

雷达极化技术研究现状与展望

雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学,在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程,综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状,最后对雷达极化技术的发展做了展望。