一种双基地MIMO雷达的相关目标定位方法

多输入多输入（MIMO）雷达是最近几年提出来的一种新体制雷达,在探测目标空间位置时,若空间目标相关,很多算法将会失效。针对该问题,提出一种双基地MIMO雷达的相关目标定位方法,通过在MIMO雷达的发射端和接收端构造虚拟阵列,从而实现空间相关目标信号的解相关,得到空间目标正确的位置,且估计参数自动配对。该方法避免了阵列孔径损失,估计精度高。理论分析和计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

非理想条件下分布式MIMO雷达目标检测

针对任意波形相关、任意阵列配置情况下分布式MIMO雷达目标检测问题,提出了一种基于Cholesky分解的MIMO雷达检测器;首先分析了分布式MIMO雷达回波的相关性,并给出了任意阵列配置时MIMO雷达检测算法;同时,为了解决发射波形相关矩阵出现奇异性导致无法获得检测统计量的问题,提出了基于Cholesky分解的分布式MIMO雷达检测方法,给出了统一框架下的检测统计量表达式,推导了虚警概率和检测概率的近似解析式;研究得出:在低信噪比情况下,相关性越大,检测性能越好;在高信噪比时,相关性越小,检测性能越优;最后数值仿真验证了理论分析的有效性和正确性.     

多径效应下MIMO雷达的DOA估计算法

为了应付当前雷达面对的严峻挑战,多输入多输出（MIMO）雷达应运而生。随着MIMO雷达技术的发展,改善MIMO雷达的DOA估计性能显得越来越重要。鉴于此,利用ESPRIT算法,在收发共置的均匀线阵MIMO雷达模型基础上,考虑信号多径传播环境,针对单信源情况对算法进行了推导。仿真实验表明,所介绍的算法可以有效估计多径传播情况下单信源的方位信息,使MIMO雷达的DOA估计性能得到改善。     

接收分集多入多出雷达多目标定位研究

针对“宽波束发射一宽波束接收”多基地雷达存在定位精度低和易产生虚假目标等缺点，讨论了一种空间接收分集的多入多出( MIMO)雷达，该MIMO雷达是一种特殊结构的一发（射站）多（接）收（站）( STMR)多基地雷达，其工作模式也为“宽波束发射一宽波束接收”，能避免复杂的波束同步扫描问题。对接收分集MIMO雷达提出了一种基于Capon谱估计的多目标定位方法，并与普通STMR多基地雷达的定位精度进行了比较。仿真结果表明，接收分集MIMO雷达能有效解决“宽波束发射一宽波束接收”多基地雷达的低定位精度和易产生虚假目标的问题。     

声自导鱼雷空时自适应处理

介绍了全维和降维空时自适应处理（STAP）的基本原理，通过分析鱼雷工作环境、工作方式以及数据组织方式，讨论了采用STAP方法提高声自导鱼雷混响背景下目标检测性能的可能性，给出了关键步骤的解决方案和STAP抗混响的基本流程。分析结果表明，采用STAP进行混响抑制难度要大于对机载预警（AEW）雷达杂波的抑制，然而在实现上却是可能的。仿真结果表明，采用STAP方法能够获得比常规方法更好的检测性能。STAP方法能够充分利用声自导鱼雷混响空时分布特性，是一种有前途的抑制鱼雷混响的新方法。     

分集路径相关时MIMO雷达的检测性能

针对分布式MIMO雷达分集路径相关时对检测性能影响问题,基于有限散射点目标模型,在Neyman-Pearson准则下研究了分集路径相关时分布式MIMO雷达检测方法和性能;该检测器的充分统计量服从加权卡方分布,推导得到了检测概率与虚警概率的近似解析表达式;数值仿真表明：分集路径相关会降低分布式MIMO的空间分集能力,在高信噪比时,MIMO雷达的检测性能随着分集路径相关性的增强而恶化;而在低信噪比时分集路径相关性能够改善检测性能。     

天线阵列形状与MIMO系统空域相关性的分析

文中分析了影响MIMO系统空域相关性的因素。将空域相关性的研究建立在圆形天线接收阵列上,阵元均匀分布在圆周上。推导了圆形天线接收阵列处空域相关系数的通用解析式。并在均匀分布的来波功率角度谱下进一步评估接收信号的空域相关性,分析各个参数对相关系数的影响,并用计算机仿真图形来直观地展示推导结果。有助于MIMO系统实际性能的评估和设计。     

基于通道参数估计的多输入多输出雷达定位

针对统计MIMO雷达定位精度和目标分辨力不高的现状,提出基于收发通道参数估计的高精度MI-MO雷达定位方法。与传统做法不同,该方法采用共轭信号延迟发射模式,处理回波数据时首先估计MIMO雷达虚拟通道的系数,再利用估计结果修正目标参数估计模型,对目标实施定位。理论分析和仿真结果均表明:该方法极大地提高了统计MIMO雷达的定位精度和目标分辨能力,充分开发了大间距配置MIMO雷达参数估计的潜能。     

三角排布圆形阵列天线降维STAP研究

本文对弹载三角排布圆形阵列天线STAP处理器的降维处理方法进行了研究。针对现有子阵划分的不足,提出了一种应用于弹载三角排布圆形阵列的子阵划分方法,该方法采取矩形框行列步进固定长度遍历圆阵来实现子阵旋转布阵。仿真分析对比了这种子阵划分方法与其他子阵划分方法在不同旋转角度下的杂波抑制性能。结果表明:本文子阵划分方案杂波抑制性能接近最优,不会产生角度模糊,并且在不同旋转角度下性能保持稳定,可用于现实旋转弹载圆形阵的STAP。     

双基多输入多输出雷达准平稳目标空间定位算法

针对现有双基多输入多输出(MIMO)雷达目标定位算法不适用于准平稳目标的问题,提出了双基多输入多输出雷达准平稳目标空间定位算法。该算法利用目标的准平稳特性和旋转不变特性估计参数(ES-PRIT)方法来估计目标相对于发射阵列和接收阵列的二维角度,从而实现对准平稳目标的空间定位。仿真验证表明：该算法不需要多维谱峰搜索和参数配对,具有较小的运算量,并能对消空间阵列噪声,适用于更广泛的未知噪声背景和低信噪比环境。     

均匀圆阵二维波束形成的性能分析

为了获得更高的武器性能,飞机、导弹和卫星等各种先进的飞行器所携载的雷达用相控阵雷达形成"共形阵列天线"已成为发展趋势。文中对导引头天线新的发展方向作了简要的探讨,分析了一种可以应用于导引头的共形相控阵天线———均匀圆阵的二维(方位和俯仰)波束形成特性,通过仿真分析了相对半径与阵元数对方向图的影响、均匀圆阵的扫描范围以及波束宽度随扫描角变化的情况,并指出了均匀圆阵在波束形成中存在的一些问题。     

混响空时协方差矩阵的两种计算方法比较与分析

协方差矩阵的计算是讨论空时自适应处理（STAP）的基础,本文主要对协方差矩阵的两种计算方法：适合理论研究的导向矢量合成方法和符合工程实际的直接阵列数据域方法进行了比较和分析。讨论了这两种方法的计算原理,以及各自的应用背景;比较了两种方法的计算结果在混响协方差矩阵形式、特征值、功率谱以及改善因子上的不同。仿真结果表明,两种计算方法有明显差异,直接阵列数据域方法为空时自适应处理的应用提供了更准确的理论基础。     

UHF波段被动雷达导引头测向技术研究

首先介绍了几种UHF波段雷达的情况，然后针对目前应用在反辐射导弹上的测向方法难以满足对UHF波段的辐射源准确测向的问题，以及相位干涉仪测向体制的导引头的命中精度进行了理论分析，继而提出了利用空间谱估计理论在较小的天线安装体积内实现此波段的准确测向，给出了辐射源入射的数学模型、MUSIC算法的基本步骤及天线的阵列形式。仿真结果表明应用此方法可满足反辐射导弹的测向精度要求。使用新测向体制的反辐射导弹攻击UHF波段雷达会有更好的效果。     

弹丸头锥上对称配置的S波段微带天线阵

针对以前传统的微带共形阵在弹道修正弹和遥测等应用平台上安装困难及抗高过载的问题,提出了一种弹丸头锥上对称配置的S波段微带天线阵。该微带天线阵采用天线单元与微带功分器分离的形式,两个天线单元介质基片焊接在23 mm×30 mm的钢片上,用螺钉固定在头锥上铣削出的小平面上,在头锥两侧对称布置。微带功分器放置在锥体内部,天线单元通过背馈方式与微带功分器连接,进行等幅同相馈电。仿真、测试与试验表明:S波段弹丸头锥上对称配置的抗高过载微带天线阵性能指标优良、安装工艺简单且具有抗高过载能力,该研究成果可应用于各种尺寸的遥测和弹道修正弹的弹载共形微带天线阵设计。     

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线研究

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线具有频带宽、辐射效率高和剖面薄等优点,对实现毫米波雷达导引头的小型化研制工作具有重要的工程意义。根据基片集成波导理论,采用阵列天线设计方法,研究了基于微带贴片加载形式的单元裂缝天线频率带宽拓展方法;基于基片集成波导的平面馈电网络设计方法,设计了16×12微带贴片加载的基片集成波导裂缝阵面结构、并馈基片集成波导功率分配及和差波束形成网络,使用HFSS对天线模型进行了仿真分析和优化设计,研制了毫米波频段单脉冲基片集成波导裂缝阵列天线样机实物。经测试,天线带宽大于1 GHz,效率优于30%,驻波小于2,厚度仅为4 mm,指标测试结果与设计相符合。     

文化算法应用于阵列天线方向图综合

介绍了文化算法在阵列天线方向图综合中的应用，以降低线天线阵的最大相对旁瓣电平为优化目标，对线天线阵的方向图进行了优化设计。并给出了基于实数编码的文化算法实现步骤。文化算法所具有的双层结构特性，使其在问题求解过程中能够利用经验知识来指导搜索过程，从而具有较好的全局寻优性能。通过计算机仿真，证明该算法所获得的天线方向图最大相对旁瓣电平低，并且具有较快的收敛速度。     

基于磁负超材料的低互耦天线阵列设计

提出一种新型磁负超材料单元,通过采用HFSS,Matlab等软件对其电磁特性进行了详细分析和讨论,结果表明其具有较好的磁负特性。根据该磁负超材料在磁负频段谐振产生传输阻带这一特性,设计了一款工作在3 GHz的同轴馈电二单元微带天线阵。通过在天线阵单元间加载该磁负超材料单元阵列,使天线阵列间互耦有效降低了12.1 d B。天线单元间距仅为λ/10(λ为天线在自由空间工作波长),且天线阵列的远场辐射性能有所提高。因此,所设计的磁负超材料单元在设计紧凑型高性能天线阵列方面具有广阔应用前景。     

基于遗传算法的稀疏子阵布阵优化软件

为降低相控阵雷达天线的系统复杂性及硬件成本,采用稀疏阵列和子阵技术对天线阵面进行稀疏优化布 阵。对稀疏子阵的布局优化进行分析,基于遗传算法研究优化后的稀疏子阵布局;对稀疏子阵波束形成算法进行设 计,通过采用二级加权法,先对子阵内部阵元采用固定加权法获取阵元级权矢量,再对子阵级数据采用自适应波束 形成算法求取子阵级最佳权矢量,从而实现稀疏子阵的波束形成;设计子阵优化布局与波束形成应用软件。结果表 明：该软件具有良好的人机交互界面,可对天线稀疏优化设计起到较好的辅助和验证作用,有效提高天线阵列优化 设计自动化程度。     

基于先验信息稀疏恢复的非均匀样本检测方法

针对训练样本被干扰目标污染导致空时自适应处理（STAP）目标检测性能下降的问题,提出了一种基于先验信息稀疏恢复的非均匀样本检测方法。该方法首先采用欠定系统局灶算法恢复待检测单元的稀疏表示系数,然后利用机载雷达系统参数等先验信息离线设计“稀疏滤波器”,并采用其滤除稀疏表示系数中的目标及“伪点”的影响,进而估计杂波协方差矩阵,最后与广义内积（GIP）方法结合,根据新的检测统计量来剔除被污染的样本。仿真分析表明,与传统GIP方法相比,该方法能够有效地检测出被干扰目标污染的训练样本,提升了STAP在非均匀环境下的目标检测性能。