多载频FMCW在MIMO雷达中的应用研究

 介绍多载频MIMO雷达的特点和工作原理,对多载频线性调频连续波(FMCW)信号及其回波进行了分析,并详细论述了MIMO雷达中静止目标和运动目标情况下多载频FMCW信号处理方法以及其中的一些关键问题,如通道分离滤波器的设计、距离分辨率分析、速度补偿精度分析、相参积累周期数的选取等.针对该体制雷达各发射天线间载频不同的特点,提出了采用IFFT相参合成的方法来精测目标距离,获得距离高分辨,具有运算速度快、受目标运动影响小的优点;对运动目标情况下距离多普勒的耦合问题进行了详细分析,并提出了利用相参积累进行补偿的解决方案.     

微波综合脉冲孔径雷达方向图综合研究

结合MIMO雷达多发多收的特点,建立了微波综合脉冲孔径雷达(SIAR)的阵列模型,并提出该阵列的一种实现方案:发射阵采用稀布子阵集,接收阵采用密布子阵的形式．在固定子阵数目和保证阵列孔径的条件下,利用联合选择和两倍交叉的修正遗传算法对这种双基地SIAR平面阵的子阵位置进行优化,以降低方向图的旁瓣电平．仿真结果表明该方法提高了搜索速度,合成阵列方向图最大峰值旁瓣电平可达到-31.1dB,满足工程需要．     

稀布阵综合脉冲孔径雷达方程及应用分析

基于常规监视雷达方程、结合稀布阵特点,修正给出了稀布阵综合脉冲孔径雷达方程推导,并分析讨论了该体制雷达的特有参数.通过对脉冲积累时间、等效功率孔径积的计算分析以及与常规雷达的探测威力对比,得出了该体制雷达具有作用距离远、探测慢速目标时脉冲积累时间长以及所需等效功率孔径积小等优点.该方程在论证和研究稀布阵综合脉冲孔径雷达探测威力方面更具有实用性,为进行该体制雷达初步设计提供了一个良好的工具.     

太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性修正

针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点,提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法,对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法,建立了与实验腔温度响应相对误差仅为0.14%的有限元模型,对接收腔的温度响应进行了实验测试。测试结果显示:入射光功率为73.8mW时,接收腔与热沉之间的温度差异约为0.85K,响应的时间常数为29.8s。运用建立的有限元模型对SIAR的光电不等效性进行了评估和修正。结果表明:太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性来源主要为不同加热途径和不同加热区域引起的偏差,SIAR的光电不等效性因子N为0.999 621±0.000 004。该修正模型完善了仪器的修正体系,提高了测量精度,为绝对辐射计的发展提供了可靠的数据来源。     

稀布阵综合脉冲孔径雷达的研究与试验

稀布阵综合脉冲孔径雷达是一种先进的米波雷达。本文介绍了其基本概念、几个研究问题和一些试验结果。     

基于多帧相关算法的稀布阵雷达目标航迹检测

为提高稀布阵脉冲孔径雷达探测能力和小目标的发现概率,采用降低信号处理门限的方法,致使虚警概率高。常规方法难以完成目标航迹检测,需要通过TBD处理来完成目标检测。文中给出了基于多帧相关的TBD算法,利用目标的运动特性,通过对多帧数据的帧间相关处理,沿目标轨迹累积能量,从而提高信噪比,实现了在高虚警环境下的目标航迹检测。     

微波稀布阵雷达发射阵列的幅相误差校正

建立了微波稀布阵综合脉冲孔径雷达发射阵列的幅相误差模型,研究了基于近场窄脉冲和基于远场直达波的2种幅相误差校正方法:前者通过近场天线接收不同频率窄脉冲并进行通道分离、频谱分析等处理后提取幅相误差;后者通过远场天线接收直达波并在去调频后再提取幅相误差。前者运算量较小适用于工程实现;而后者运算量较大,在接收站定位精度较高时这种方法可获得较高的估计精度。仿真结果表明2种方法均能较好地估计幅相误差。     

基于运动补偿的长时相干积累方法研究

稀布阵综合脉冲孔径雷达（SIAR）是一种全新体制的数字综合孔径雷达,其发射信号在空间全向辐射,不存在波束扫描问题,可对接收回波进行长时积累。本文首先对目标回波信号建模,分析了长时相参积累存在距离走动、多普勒扩散等问题。提出了一种对回波信号先分组多普勒滤波再非相参积累的方法,并给出了工程实现途径。通过仿真和实际工程的验证,证明了该算法的有效性。     

数字化雷达及其发展

数字化雷达具有传统雷达不可比拟的优越性能,能够满足现代战争对信息获取与探测装备的需求,日益成为雷达发展的主流。文中对数字化雷达及其研究进展进行了评述,主要分析了数字化雷达的特点、关键技术和研究进展,并对数字化雷达的应用前景进行了展望,提出了数字化雷达未来发展的建议。     

收发分置的地波SIAR发射波束形成

针对在运动平台上收发分置的地波综合脉冲孔径雷达,研究了在接收站进行发射波束形成的处理方法及其性能;推导其距离-方位二维模糊函数;介绍该雷达试验系统的组成,并给出了发射数字波束形成的试验结果。