一种基于u-v空间的相控阵雷达测角方法

现代雷达通常采用接收同时多波束实现大的空域覆盖,减小扫描周期、节省时间资源。此时可采用相邻波束比幅测角的方法进行测角,但相邻波束目标回波幅度比值与角度之间的非线性关系导致需要事先针对不同波位和频点建立多个误差关系曲线表,不仅建表繁琐,同时会带来存储负担。针对该现象本文提出了一种基于u-v空间的相邻波束比幅测角方法,该方法只需要事先建立方位俯仰各一条误差曲线,适用于不同波位和不同频点的角度测量,通过仿真实验验证,该方法有效简化了测角流程、降低了测角运算复杂度。     

超分辨测角在海用相控阵雷达低角测量中的应用

低空目标的直达回波与多径反射回波相互耦合,使雷达测角误差显著增大,严重影响海用雷达对低空目标的探测性能。数字相控阵雷达可同时生成多个接收波束,利用超分辨测角技术提高测角精度。文中给出了超分辨测角技术在海用数字相控阵雷达中的一种工程应用方法,并将多信号分类、最大似然法两类超分辨测角技术与传统的高低波束测角技术进行了分析比较。仿真结果表明:超分辨类算法对海面低角目标的测角性能相比传统方法有很大提升,并且受阵面幅相误差影响不大,在海用数字相控阵雷达中有较好的工程应用前景。因此,本研究对工程实际中海用数字相控阵的低空目标探测技术有较大的参考价值。     

单比特宽带数字接收机的频域多波束测向技术

提出了一种用于单比特宽带数字接收机的频域多波束测向新方法,该方法基于优化所得的阵列流形,对射频信号时域直接单比特采样,转换到频域进行检测,然后对过门限的频点分别实现数字多波束形成,利用比幅查表完成空域多目标的联合测频、测向,通过大量的仿真实验分析了该算法对单比特采样数据的多目标处理能力,即在单个、多个独立信号和完全相干信号时所提算法的性能,以及所提算法对幅相误差的稳健性分析.仿真结果和性能分析验证了该算法的有效性和可行性.     

基于等效和差波束的相控阵雷达宽带信号测角方法

宽带信号可通过提取目标一维像来支持目标识别等需求,在现代雷达中的作用十分重要。然而,由于多散射点目标的宽带回波特性和相控阵雷达的宽带特性,宽带信号的检测与跟踪一直未能很好地在工程上实现。实际装备的宽带脉冲一般在窄带跟踪脉冲的中间插入。在多目标和宽带需求量大的场景下,这种宽窄交替的调度方式极大增加了雷达的资源消耗,削弱了雷达多目标能力。文中提出了一种基于宽带等效和差波束的相控阵雷达宽带信号测角方法。该方法对宽带信号带内多个频点的接收和差波束做等效拟合,形成等效和差波束,进而通过等效和差波束形成宽带角敏曲线。将该方法应用于某相控阵雷达开展飞机和卫星等实际目标探测,验证了方法的有效性。     

相控阵自适应宽波束形成及其应用

首先分析了在电子对抗 (EW )中非常关键的技术宽带侦收测频测向的特点和通常所采用的方案 ,并分析常规方案中的技术难点 ;其次提出一种基于相控阵天线宽带移相波控系统 ,通过子阵划分形成具有一定自适应性的宽波束的方法 ;第三 ,利用已形成的宽波束 ,提出一种宽带侦收测频测向的方案。通过分析可以发现 ,新的测频测向方案可以大幅度提高发现概率和测频测向的精度以及实时性     

数字相控阵雷达步进频合成宽带宽角扫描研究

数字相控阵雷达宽带宽角扫描存在波束指向偏差和孔径渡越问题,导致信噪比降低,脉压主瓣展宽,距离分辨率下降.频率步进信号在各脉冲周期内都是窄带信号,是常用的合成宽带信号,可以在获得距离高分辨率的同时降低对雷达瞬时带度的要求,从而降低了对雷达系统的要求.将步进频合成宽带技术应用到数字相控阵雷达,采用子脉冲移频移相方法可以消除波束指向偏差和孔径渡越影响,实现数字相控阵雷达宽带宽角扫描.并通过仿真计算,给出一些对工程实现有用的结论.     

一种子阵级DAR同时多波束拟合测角方法

针对数字同时多波束技术在子阵级数字阵列雷达中的应用问题,提出了一种适用于子阵级数字阵列雷达的同时多波束测角方法。首先介绍了如何通过数字加权的方式形成同时接收多波束,然后基于比幅法建立了同时多波束拟合测角模型,给出了同时多波束拟合测角方法的实现流程和具体步骤,最后进行仿真验证及分析。仿真结果表明:该方法具有与数字和差单脉冲相当的测角精度,且在保持一定测角精度的情况下,同时多波束拟合测角方法可以获得更宽的测角范围,具有良好的工程化应用价值。     

同时数字多波束对改善相控阵雷达搜索和测角精度的分析

文中基于数字波束合成体制的相控阵雷达,研究改善传统单脉冲体制雷达性能的方法。提出了一种基于一组同时数字多波束处理的新方法。文中证明该方法可以将单脉冲测角方法和极大似然估计测角算法进行性能的平衡。该方法利用了基于同时数字多波束形成技术以及多种处理算法。计算机仿真试验证明该方法可以在提升雷达目标检测和测角性能的同时有效的改善波束形状损失。     

宽带阵列雷达波束合成技术研究

在宽带相控阵雷达天线波束合成时,由于天线孔径渡越时间影响,会引起不同频率分量信号合成的天线波束指向相互偏离,造成信号能量损失。本文提出了一种对宽带信号不同频率分量分别进行补偿的算法,使宽带相控阵雷达在整个信号带宽内形成的天线波束最大增益指向保持不变,确保不同频率分量信号能量有效叠加,以提高宽带相控阵雷达目标探测距离和角度分辨力。     

相控阵雷达搜索域的最佳覆盖

相控阵雷达的独特优点是工作方式的灵活性,它在完成给定空域搜索的同时,还对可观测空域内的多目标进行跟踪。从能量和时问的观点来看,合理设计相控阵雷达的搜索工作方式对提高可跟踪目标数是很有价值的。本文对相控阵雷达天线波束排列和波束覆盖问题加以分折,从能量的利用效果来阐述波束排列和波束覆盖的合理性,并以波束覆盖损失和波束利用系数来比较几种波束覆盖方式的利弊。     

相位和差单脉冲相控阵天线方向图仿真与性能分析

以相位和差相控阵为例对和差方向图仿真进行研究,给出了相位和差单脉冲相控阵天线方向图仿真模型。以幅度加权为例,给出了和差方向图的数值仿真结果,并分析了方向图波瓣分布特点。对相位和差相控阵单脉冲测角原理、测角性能曲线和测角误差原因进行了分析。天线方向图计算机数值仿真方法可以为天线系统设计和天线参数测试提供参考。实践证明该仿真方法是非常有效的,并在实际天线测试和性能分析中得到应用。     

基于微波光子倍频与去斜接收的宽带阵列雷达 （特邀）

微波光子雷达利用光子学方法实现雷达信号的产生与处理,具有突出的宽带工作能力,能显著提升雷达距离分辨率。为了提升雷达角度分辨能力并实现灵活波束控制,将微波光子雷达技术与阵列技术相结合是必然的发展趋势。目前研究较多的宽带阵列雷达采用光真延时技术克服宽带波束倾斜问题,通常面临复杂度高、灵活性差、延时精度有限等问题。近年来,基于微波光子倍频与去斜接收的宽带雷达收发架构得到了广泛关注,基于此技术构建的阵列雷达,在实现宽带工作的同时具备实时数字补偿与处理功能,为宽带阵列雷达的发展提供了新的思路。文中针对作者在此方面的最新研究进展进行了综述,在阐明基于微波光子倍频与去斜接收实现宽带雷达收发机理的基础上,介绍了构建宽带相控阵雷达的方法以及实现数字波束扫描与成像的性能。然后,将阵列形式扩展至多输入多输出（MIMO）形式,介绍了基于光波分复用技术实现宽带微波光子MIMO雷达的方法,并分析了微波光子MIMO雷达在目标探测与成像方面的性能。     

一种改进的U⁃V空间测角方法

两维相控阵雷达通常采用单脉冲和差波束测角实现对目标角度的测量和跟踪。对于矩形阵列，通常在U?V空间下对不同频率进行归一化，只需在方位和俯仰向各建立一条误差曲线即可完成单脉冲测角，减少了运算量和存储空间。本文针对圆形阵列无法仅用方位和俯仰各一条误差曲线进行测角的缺点，提出了一种改进的U?V空间和差波束测角曲线的建立和使用方法。该方法采用多条测角曲线迭代逼近的思想，实现简单、运算量小，能够提高角度的测量精度。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法

相控阵雷达波束宽度随着扫描角的增加而展宽,导致和差波束法测角精度降低,同时,为了解决雷达数据处理芯片存储空间小的限制,本文提出了一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法。该方法以频率值、S曲线系数等信息为输入,进行相应修正处理,查询参数表,求出波束内偏角量,结合波束中心指向,输出天线坐标系下的角度信息;再根据天线罩修正参数表,通过二维线性插值,计算由于天线罩折射引起的角度误差,输出最终修正后天线坐标系下的角度信息。通过仿真分析及暗室测试数据处理验证了工程测角方法的有效性。     

宽带自适应和差波束形成与测角方法研究

针对宽带自适应空频处理的信噪比要求高、计算量大等问题,本文提出了一种基于均匀线阵的无需预延迟处理宽带空时处理结构的自适应和差波束形成与测角方法。方法利用和波束指向在多频点处的响应来建立多约束条件,以此获得基于线性约束最小方差的自适应和波束权向量,对多频点的空时二维向量修正和波束权向量得到差波束权向量,最后进行和差波束形成,对每个样本和差比幅单脉冲测角。本方法相比于常规的自适应单脉冲测角方法,可有效地处理宽带信号,不需要对每个频带信号进行检测,具有低信噪比条件下可测角、测角精确度高等特点,而且仿真分析验证了当存在主瓣干扰时,该方法仍然有效。      

相控阵雷达导引头捷联去耦数字平台设计

相控阵雷达导引头是未来导引头发展的一个重要领域,为了消除弹体扰动对导引头测量误差的影响,实现相控阵雷达导引头的捷联去耦,设计了一种相控阵雷达导引头捷联去耦数字平台,采用基于四元数法求取弹体的姿态角,采用相控阵雷达导引头波束扫描稳定算法实现对波束扫描误差的补偿,达到导引头捷联去耦的目的,并在MAT-LAB中对四元数法和波束扫描稳定算法进行了仿真验证,取得了较好的去耦效果,该相控阵雷达导引头捷联去耦数字平台具有原理简单、算法运算量小和去耦效率高的特点。     

C波段高密度集成瓦片式数字相控阵天线

随着相控阵技术的快速发展,数字相控阵系统对小型化、集成化、宽带化有了更高的要求。本文提出了一种收发全数字波束形成的新一代相控阵方案,研制了一套16通道的高集成度数字相控阵系统样机并完成了法向方向图测试。该方案采用高集成度射频前端,片内集成收发通道和频率合成器,相比传统分立器件方案更加紧凑。阵列整体采用瓦片集成方式,通过高密度垂直互联将天线阵面、校准网络、收发信道、波束形成器进行纵向集成,具备集成密度大、剖面低、通用性强、宽带特性好、易于扩展等诸多优点,具有良好的实用价值。     

基于OTTD的宽带相控阵空间色散补偿技术研究

从理论上分析了普通相控阵天线空间色散产生的原因,数值模拟了工作频率、波控角对空间色散的影响,对采用子阵光学真延时补偿相控阵天线空间色散的技术进行了理论分析和数值模拟。结果表明对于普通相控阵天线,当工作频率为8GHz、波控角为40°时,对应的波束偏移为13.5°,远远不能满足宽带、宽角度工作的要求,而采用光学真延时(OTTD)技术的相控阵天线,在工作频率为8GHz、波控角为60°时,波束偏移量不到2°,满足了宽带、宽角度工作的要求。     

数字相控阵与模拟相控阵雷达的性能对比分析

对比传统的有源相控阵雷达,探讨了数字有源相控阵面临的诸多难题,如宽带、反干扰、数字T/R组件和超低副瓣等,以期对数字有源相控阵雷达的优缺点及进一步的研究重点有一个更加全面的认识。