基于极化二元阵雷达的空域虚拟极化滤波算法

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,可有效抑制有源压制干扰,然而,现有极化雷达需要两路发射通道和接收通道,存在系统复杂、实现代价高等诸多困难。该文提出了一种新体制极化雷达模型极化二元阵雷达,该系统仅需一路发射通道和接收通道即可实现极化测量。基于极化二元阵天线的空域极化特性,建立了有源压制干扰、目标回波的接收信号模型,研究了抑制有源压制干扰的空域虚拟极化滤波算法,仿真实验结果表明:对于窄带噪声调频干扰,信干比(SIR)改善因子能达到20 dB以上。     

天线空域极化特性的表征及分析

在充分诠释天线的空域极化,尤其是空域瞬态极化概念的基础上,建立了天线空域极化特性的表征框架,给出了天线空域的经典极化描述子和瞬态极化描述子.分析了理论正交偶极子天线和实际干扰机天线的空域极化特性;讨论由于天线在空域的极化变化及极化不纯对雷达接收极化损耗的影响,并进行了相应的计算机仿真.结果表明:天线的极化特性在不同空间辐射方向是按一定规律变化的;而且这种变化特性影响着雷达接收损耗、抗干扰性能等各个方面.     

空域虚拟极化滤波原理及实验结果

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,能够有效对抗多种有源干扰样式.然而,大多数现役雷达还不具备极化测量能力,为此,利用天线固有的"空域极化特性",研究了对抗有源压制干扰的"空域虚拟极化滤波"算法.建立了有源压制干扰及目标回波的接收信号模型,给出了算法的详细处理流程,进行了计算机仿真实验和雷达外场测量实验.实验...     

单脉冲雷达的干扰对消和极化抑制技术

建立了单脉冲跟踪雷达的和、差波束接收通道对目标和干扰信号的接收信号模型,考虑到旁瓣对消目标效应对测角误差的影响,指出利用和、差波束方向图特性的差异可以抑制目标效应,讨论了抑制和通道干扰的方法.基于和、差波束极化方向图的差异,提出了一种空域虚拟极化估计和极化滤波算法,给出了完整的解析表达式,结果表明该技术可对差通道干扰信号具有显著的极化抑制效果,提高信干比,可进一步提高干扰背景下的测角性能.     

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.     

天线空域极化特性分析及设计

首先分析2种典型天线的空域极化特性,得出了雷达天线空域变极化的模型,然后针对某实际雷达天线.在分析了其空域极化特性的基础上,提出了1种特定空域极化特性的设计方法,为天线空域变极化特性在雷达极化信息处理的应用提供了理论基础和工程实践的依据。     

典型抛面天线的空域极化特性及散射矩阵测量方法

单极化雷达天线的极化特性在空域中并非一成不变,而是按一定规律变化的.本文研究了抛面反射天线的空域极化特性,通过数值计算验证了天线极化状态在不同空域指向上分布的规律.并以此为基础,讨论了立足于现有的单极化雷达,仅需一个极化通道对天线接收到雷达回波电压进行处理,完成雷达目标极化散射矩阵估计的方法.该法将可以大幅度的降低生产成本和设备复杂度,具有一定的理论参考价值和应用前景.     

虚拟极化技术在雷达接收中的应用

虚拟极化技术是实现雷达极化状态自适应变化的有效方法.文中介绍了虚拟极化技术的原理及其在雷达接收中的应用.通过对微波暗室实测数据的分析和研究,得到了虚拟极化接收对目标信号的增强效果,并进一步分析了虚拟极化相对于同极化接收的增益情况,给出了相应的结论.     

增强雷达目标信号的接收虚拟变极化仿真和工程化方法

利用正交天线双通道接收雷达回波,然后进行虚拟变极化处理来增强信号是改善目标信噪比的有效方法.本文介绍了虚拟接收变极化的原理,并通过对淹没在噪声中信号的仿真,得到直观的信噪比增强效果.最后,给出了虚拟变极化的工程实现方法和仿真实验结果.     

高频地波雷达的三维极化滤波

本文提出了采用三维正交极化接收天线对高频地波雷达天波干扰进行极化滤波的方法,此法能在极化域和空域综合抑制二维正交极化滤波不能滤除的干扰.为了进一步提高抗干扰能力,文中给出了x,y分量最佳实数加权法,理论证明这种加权法可以减小极化损失、有效提高滤波器输出SINR、扩大极化域和空域内的干扰抑制范围.     

抛物面反射天线的空域瞬态极化特性研究

以天线的空域指向为变化因素来分析研究抛物面天线的空域极化特性,采用表面电流法计算了天线远场的主极化和交叉分量,进而利用空域极化比分布,瞬态极化投影集等空域瞬态极化描述子研究了雷达坐标系下不同方位角和俯仰角下典型抛面天线极化特性的变化规律.通过计算和分析比较,结果表明,在空域指向的不同位置,抛物面天线的极化特性服从一定规律变化,这对抛物面天线空域极化特性的应用提供了理论依据和支持.     

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。     

相干源诱偏下极化对相位干涉仪导引头测角影响研究

在考虑极化影响的情况下,建立了相位干涉仪导引头跟踪相干两点源的数学模型,分析了雷达信号、诱饵信号及导引头接收天线的极化方式对被动雷达导引头测角性能的影响,推导了导引头跟踪辐射源时极化应满足的条件,并采用庞加莱(Poincare)极化球描述了极化与导引头指向角度的关系。指出利用极化信息可以改善导引头对雷达和相干源诱饵的分辨,为极化信息在被动导引头中的应用提供了依据。     

基于遗传算法极化雷达反干扰接收极化选择

在有效采用极化状态基础上,采用极化对消技术使接收天线与之极化正交,可以使雷达工作在相对于干扰失配状态,从而达到反干扰目的。基于遗传算法,给出了在雷达工作频带内存在多个不同频、非相干干扰源时,接收天线最佳极化选择方法。针对典型算例,与穷举法、拉格朗日乘子求解比较,在达到相同的求解精度前提下,遗传算法用时较少,操作简单,大大节省了计算资源。     

Study on monopulse angle measurement method based on virtual polarization matching

A monopulse angle measurement method for polarization array radar is studied in this paper. The receiving signal model is established and then a monopulse angle measurement method based on virtual polarization matching is proposed. To analyze the estimation performance, the Cramer-Rao Lower Bound （CRLB） of angle estimation is derived. Both theoretical analysis and simulation show that： firstly, the proposed method is superior to the traditional angle measurement methods based on the single polarization. Secondly, the performance of the new method is unrelated to the echo polarization. Thirdly, angle estimation of this method is asymptotically optimal. The results show that this method has great potential to be used in polarization array radar.     

虚拟极化在雷达接收系统中的应用和实现

虚拟极化对于在雷达中实现极化状态的改变具有重要意义。本文详细叙述了虚拟极化的概念和原理，在雷达接收系统中具体实现的方法及应用。     

对角馈电的SIW单腔体双极化领结形缝隙天线

多极化天线能够有效利用电磁波的空间维度,使无线通信或雷达系统容量得到很大提高。从对角馈电的基片集成波导腔体的场分布出发,分析其传输模式。通过在腔体表面设置正交缝隙,可以实现两种相互垂直的极化方式。在分析正交矩形缝隙和领结形缝隙的尺寸对天线性能影响的基础上,获取了TE120模谐振频率的经验计算公式,从而设计了两种双极化天线并比较了两者的工作性能。测试和分析结果表明,双极化领结形缝隙天线具有更大的带宽和更小的缝隙尺寸,测试的工作带宽为200 MHz,天线增益为5.2 dBi,具有广阔的应用前景。     

有源诱饵的双极化识别

针对双极化测量体制毫米波雷达,研究了有源干扰诱饵的极化识别方法。首先介绍了双极化技术原理,然后详细分析了典型雷达目标和各种极化有源诱饵的双极化回波特性,引入能够有效表征有源诱饵和雷达目标极化特性差异的同极化比和极化起伏等特征,并提出基于自适应恒虚警阈值的目标识别方法。最后通过组建双极化试验雷达系统采集并分析了建筑物和垂直极化、水平极化、左旋圆极化有源诱饵的回波数据,实验结果证明了有源诱饵的双极化识别方法的可行性和有效性。