二维子阵级ADBF及方向图控制方法研究

该文研究二维子阵级ADBF方法。 提出了适用于平面相控阵的子阵级ADBF的信号模型。给出了由一维阵元级ADBF推广得到的常规的二维子阵级ADBF。 引入了基于子空间投影的二维子阵级ADBF方法,可在无干扰时得到理想的静态方向图, 从而解决了自适应与非自适应工作模式之间的转换问题;而在有干扰时可有效地对干扰进行抑制,与常规方法相比,明显改善了旁瓣电平。仿真结果证明了所提出方法的有效性。     

靶场微波成像雷达技术

兵器在恶劣环境下战术技术性能的迅速提高和电子信息技术和飞速发展,要求试验靶场具有相应的检测设备。特别是检测分析高速（Ｖ≥６Ｍａ）、小雷达反射截面积（σ≈０．１ｍ＾２）、超低空（Ｈ≥８）目标所需设备的电气性能指标非常高,一般技术手段难以完成任务,成像雷达由于其独特的高精度测量性能受到雷达界的高度重视。本文在分析关键技术后,进行了微波成像雷达工程仿真。结果表明,成像雷达能满足靶场的使用要求。     

一种天波雷达多径扩展多普勒杂波抑制方法

该文分析了天波超视距雷达(Over The Horizon Radar, OTHR)多径扩展多普勒杂波(Spread Doppler Clutter, SDC)的产生机理。由于阵列存在幅相误差且期望信号的功率大于SDC功率,自适应数字波束形成(Adaptive Digital Beam Forming, ADBF)将降低SDC抑制能力,同时还会导致信号对消,严重降低信噪比。针对以上问题,该文提出一种自适应抑制SDC的方法。该方法首先采用改进噪声子空间拟合自校正法消除阵列幅相误差,得到期望信号和SDC准确的到达仰角,然后采用正交投影权矢量进行ADBF处理,避免了强期望信号条件下ADBF权矢量估计不准的问题。理论分析和仿真实验表明该方法能够较彻底地抑制多径SDC。     

电子对抗环境下ADBF相控阵雷达的阵列结构优化

ADBF相控阵雷达通常采用子阵结构。子阵结构对系统性能具有显著影响,对相控阵进行最优子阵划分具有重要的理论与应用意义。该文利用多目标进化算法(MOEA)进行子阵结构优化,使系统在主瓣干扰下具有尽可能好的抗干扰及和、差波束旁瓣抑制性能。将和波束自适应方向图的旁瓣电平、系统输出SINR及差波束的旁瓣电平作为优化目标,构造了5种目标函数。给出了MOEA子阵结构的编码方法。基于Pareto秩排序的MOEA将3032的平面阵划分为64个子阵的仿真结果表明,系统的多种性能得到了提高。     

基于归一化方法的二维子阵级ADBF

子阵级ADBF在相控阵雷达中有重要应用.研究二维子阵级ADBF方法.提出了平面相控阵的子阵级ADBF的信号模型.引入了基于归一化方法的二维子阵级ADBF;通过对子阵输出进行归一化处理,使各子阵的噪声功率相同,从而在无干扰时得到了所希望的静态方向图,因而解决了自适应与非自适应工作模式之间的转换问题;而在存在干扰的情况下,也可对干扰进行有效抑制.该方法与常规的子阵级ADBF相比,明显改善了旁瓣电平.仿真结果证明了其有效性.     

近场条件下数字阵列雷达自适应波束形成技术研究

针对近场条件下数字阵列雷达导向矢量幅相非一致性对自适应波束形成（adaptive beamforming, ADBF）算法性能的影响,通过构建近场多通道数字阵列雷达回波信号模型,分析近场多通道信号二维频谱,发现在近场条件下带限干扰信号的频谱会出现非均匀分布,呈现周期性栅格分布特征,造成算法性能下降. 本文提出一种具有全新干扰样本选择策略的近场ADBF（near field ADBF, NF-ADBF）算法,通过寻优干扰信号频谱栅格边界,在栅格区间进行多门限样本筛选,离散提取干扰信号样本,构建完备的干扰信号协方差矩阵,提升近场条件下的自适应处理性能. 通过在地面搭建仿真试验环境,模拟典型的数字阵列近场工作环境,通过录取试验数据分析并与理论仿真进行对比,验证了近场干扰样本筛选策略和NF-ADBF算法模型的有效性.     

基于特征投影预处理的抗主副瓣干扰算法

针对自适应波束形成(adaptive beamforming, ADBF)技术抗主副瓣干扰存在天线方向图主瓣分裂进而影响测角性能的问题,提出了一种特征投影预处理(eigen-projection preprocessing,EPB)结合自适应波束形成的抗主副瓣干扰算法。首先利用特征投影预处理剔除主瓣干扰,再利用ADBF技术抑制副瓣干扰,达到剔除主瓣干扰(期望方向除外)、主瓣保形并抑制副瓣干扰的效果。仿真结果验证了该算法具备抗主副瓣干扰的能力,且不影响测角性能。     

大型线阵自适应数字波束形成超低副瓣技术

自适应数字波束形成技术是现代阵列天线系统必须采用的关键技术。为了对付强有源干扰,现代相控阵雷达都必须具有自适应的干扰抑制能力。除了对抗有源干扰外,大部分雷达还要求具有强杂波背景下检测目标的能力,这就需要雷达天线具有低或超低副瓣电平。本文针对大型线阵,结合数字波束形成,讨论了在保证自适应干扰置零的前提下,如何控制自适应波束的副瓣电平,从而实现阵列系统的超低副瓣性能。     

自适应数字波束形成在MIMO雷达中的应用

MIMO雷达是近几年来发展起来的一种新体制雷达,由于采用空间分集与信号分集技术,相对于传统相控阵雷达在目标检测及参数估计性能都有很大提高。文中主要研究MIMO雷达的系统的自适应数字波束形成算法,介绍了基于MIMO雷达的SMI自适应DBF算法,该算法有较好的性能,易于实现。针对于空间中的有源干扰,从自由度的角度讨论分析了MIMO雷达处理系统中自适应模块的位置问题。     

一种基于高阶累计量的相干干扰抑制方法研究

常规的自适应数字波束形成方法仅限于利用信号的二阶统计特性,当其工作在相干干扰环境中时,由于接收信号协方差矩阵的信号子空间的一些向量收敛到噪声空间中,此时二阶统计量方法无法准确提取干扰方位信息,从而导致该波束形成器很难取得较好的抗干扰性能。因为高阶累计量能包含更多的统计信息,运用高阶累计量方法来提取干扰信号方位信息,然后根据最小均方误差准则来形成波束图,试验表明基于高阶累计量的自适应波束形成方法能够较为有效地抑制相干干扰源,并且该方法减少了对阵列流型的依赖,具有较好的容差性。