光波束形成中色散延时的非线性修正

光波束形成网络是光控相控阵雷达中的重要组成部分，有助于提升系统的宽带宽角扫描能力。利用光开关的切换，改变各收发通道间的相对延时量，从而实现波束指向的变化。在常用的技术中，色散延时是一种简洁的光波束形成实现方法，而色散线性项仅适用于色散量小且通道数少的情况。随着延时量的增加，非线性色散延时积累，会引起波束畸变。因此引入相对色散斜率（RDS）作为其非线性因子，并通过调整商用激光器波长来抵消色散介质的非线性效应。当RDS为0.003 nm?1时，激光器阵列的最大波长间隔从0.796 nm “拉伸”到0.862 nm，波长也整体“平移”?0.31 nm，修正波长与商用激光器波长的最大调整量为0.2 nm，可满足商用波分复用器的通带带宽，大扫描角时主瓣与副瓣之比从5 dB提升至12.9 dB。通过分析，RDS数值越小，激光器波长的修正量越小。因此，RDS是选择色散介质和调整激光器波长的重要参数，从而能够恢复波束畸变，以提升相控阵系统的成像、识别能力。     

多通道解模糊技术中的关键问题研究

基于多通道频谱重构的方位解模糊技术是解决星载合成孔径雷达成像中方位分辨率和成像幅宽之间矛盾的重要方法。文中在多通道频谱重构原理的基础上,分析了为实现频谱重构,信号带宽、采样频率及通道数之间应满足的定量关系,提出了通过加窗处理的方法抑制冗余频谱周期对频谱重构的干扰,分析了通道间距对频谱重构结果的影响,并利用延时错位选取成像的脉冲的方法减小了通道间距对重构频谱的影响。通过上述多通道频谱重构中的关键问题的研究,为该技术应用于工程实践奠定了基础。     

单光子量子雷达的恒虚警检测条件

量子雷达是将量子效应引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达综合性能的技术。文中简述了量子雷达的基本原理及光子计数体制雷达在这一领域所处的地位,基于普朗克公式和奈奎斯特公式分析了光子计数体制雷达的量子物理基础,基于纽曼·皮尔逊准则推导了光子计数体制中最优的信号检测准则,提出了光子计数体制量子雷达的恒虚警检测条件,基于真实环境进行了光子计数雷达的信号检测仿真,并对比了文中提出的方法相对于经典雷达信号检测方法在光子计数体制下的优势。     

全极化雷达极化标校技术研究

受各种非理想因素的影响,极化测量雷达难以直接测得目标准确的极化散射矩阵（polarization scattering matrix,PSM）,因此,高精度极化标定是准确获取和利用目标极化信息的基础.本文从极化标校的基本原理出发,建立了PSM测量的误差模型,分析了主要误差因素对PSM测量结果的影响,阐述了无源和有源极化标定方法并对其性能和适用场景进行比较,分析了极化标校器的参数对极化标校精度的影响.分析结果表明,目标的交叉极化分量与极化测量雷达系统的极化隔离度处在相同水平时,目标的交叉极化分量测量结果会明显偏离其真值,通过极化隔离度优于测量系统隔离度无源或有源极化定标体对系统进行标校可以减小系统极化隔离度带来的测量误差.本文工作为极化定标体的研制和全极化测量雷达的系统标校奠定了基础.     

射频光传输雷达接收链路的系统优化

在雷达指标体系中,探测距离和目标分辨能力是其中的重要参数。而噪声系数（NF）和接收链路的压缩动态范围（CDR）则影响着这两个指标。随着射频光传输（ROF）在雷达接收链路中应用的推进,除了对光链路本身的探讨外,还需扩展到接收链路中微波和光波的协同分析。因此,将其中的微波前级放大、射频光传输（ROF）、微波后级放大进行耦合,普适性地探讨接收链路CDR和NF。例如,当光链路噪声功率谱密度为?164 dBm/Hz,光链路增益?20 dB时,可设计前级放大41 dB。在这种情况下,接收链路CDR_1dB达143 dB·Hz,噪声系数为4.15 dB,能够同时满足探测距离和目标分辨的要求。对外调制光链路而言,调制器的半波电压可选择在2.0~5.8 V之间,实现性能和成本的平衡。分析从系统角度出发,探讨了基于ROF的接收链路,能够满足雷达功能要求,同时,也为接收链路中电器件和光器件的设计提供了依据。     

高重频抗距离模糊波形研究

针对机载雷达高重频工作模式所面临的严重距离模糊问题,提出了一种基于脉间调相的高重频抗距离模糊波形。该波形通过在脉间引入二次型相位编码,使得脉冲多普勒处理之后,不同模糊次数的回波被搬移到不同的多普勒区域,实现在多普勒域解距离模糊。通过对信号处理过程的推导说明了所研究波形抗距离模糊的机理,并通过仿真验证了该波形抗距离模糊的有效性。     

微波光子雷达去斜接收机的性能分析

微波光子去斜接收机可通过光域操作实现数吉赫兹宽带线性调频信号的处理，是实现高分辨率雷达的重要途径。本文提出了微波光子去斜接收机的通用理论模型。利用此模型分析了去斜处理过程中的电域信号增益，以及接收机的噪声特性和动态范围等指标。结果表明，单路输出型微波光子去斜接收机的噪声增益为信号增益的两倍。此外还通过数值仿真研究了典型结构下微波光子去斜接收机性能随系统关键参数的变化关系。若去斜接收机的前置电放大器增益为20 dB，则当电光调制器半波电压从6 V降低至1.5 V时，接收链路的灵敏度可优化约10.8 dB，对应的动态范围损失在2 dB以下；而当半波电压低于3 V时，前置电放大器的增益应低于30 dB以避免较大的动态范围损失。