一种轻巧型接收数字波束雷达系统的实现

针对数字波束相控阵雷达多通道问题,提出利用多路复用技术实现全数字阵接收多波束相控阵雷达的一种解决方案。天线阵列直接采用高频二相调制,将接收多通道直接模拟合成一路传输处理,基带提取各个天线单元回波数据信号、相位幅度加权,基带实现任意接收数字多波束。该技术突破单通道数字波束相控阵雷达接收技术,使天线体积大幅度减小,雷达系统轻巧,低成本;灵活软件配置阵列,降低调试、测试、工艺、加工复杂难度,有利于雷达综合性能提升。     

极化域空域联合匹配波束形成技术研究

针对普通相控阵雷达可能因存在天线极化失配而导致对接收信号的损失问题,提出采用极化阵列天线体制的办法。研究了完全极化情况下极化阵列雷达的波束形成技术。提出了极化域-空域联合匹配滤波方法,推导了极化阵列波束形成的具体解析表达式,并与普通相控阵雷达进行比较,得到了极化阵列雷达具备更强的稳健性:极化阵列雷达不仅能控制波束的指向,而且,还能调整极化与接收信号在极化域空域上联合匹配,增强目标信号,提高信噪比。例分析和仿真结果验证了理论模型正确性。     

数字阵列雷达发射多波束的若干关键技术

面向新一代多功能相控阵雷达对天线发射多波束技术的急需,本文在分析了雷达发射多波束特点的基础上,讨论了发射多波束技术在对地多功能监视雷达、防空反导多功能雷达和侦干探通多功能系统等领域的典型应用;梳理并总结了雷达发射多波束技术的研究历程和发展趋势;提出了单元级数字阵列雷达发射多波束的技术架构和实现方式,分析研究了单元级数字阵列多功能雷达实现发射多波束所涉及的波束带宽积提升、多路相位同步、分布式相参频率源、高效率实现和雷达资源的管理和控制等关键技术,为单元级数字阵列发射多波束的深入研究提供了技术路径。     

数字阵列雷达述评

数字阵列雷达是一种接收和发射波束都采用数字波束形成技术的全数字阵列扫描雷达。由于收发波束形成均以数字方式实现，因而它有较好的数字处理灵活性，拥有许多传统相控阵雷达所没有的优良性能。本文对数字阵列雷达进行了综述，主要介绍数字阵列雷达的基本概念、关键技术、研究进展、潜在的应用以及未来的发展趋势。     

大孔径宽带数字阵列时域波束形成方法

对线性调频信号进行拉伸处理已成功应用于宽带数字阵列雷达接收波束形成,但在大阵列孔径条件下,实现任意宽带雷达信号的收发数字波束形成目前仍是难点。文中根据宽带数字阵列雷达的特点和当今数字信号处理器件的发展,通过分析阵列处理误差,综合考虑工程实现复杂度和方法性能,给出了两种基于数字移相与数字延时的时域宽带数字波束形成方法。上述两种方法具有较好的工程可行性,且能够有效克服孔径效应实现任意宽带脉冲信号的收发数字波束形成。通过计算机仿真验证了方法的有效性,并讨论了对方法性能有重要影响的一些因素。     

数字阵列雷达及其进展

数字阵列雷达是一种接收和发射波束都以数字方式实现的全数字相控阵雷达。由于数字处理所具有的灵活性,数字阵列雷达拥有许多传统相控阵雷达所无法比拟的优越性。本文对数字阵列雷达及其研究进展进行了评述,主要介绍数字阵列雷达的基本原理、关键技术、研究进展,并对数字阵列雷达的应用前景进行了分析,提出了数字阵列雷达发展应考虑的一些问题。     

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。     

一种高性价比的相控阵雷达新技术

针对全数字阵多波束相控阵雷达天线阵元或子阵单元随着阵列单元数量增加,与之对应独立的收发通道数量随着增加的问题,提出一种由通信概念产生的扩频解扩技术实现在全数字阵多波束相控阵雷达中的应用。在雷达系统通过天线每个阵列端仅采用一个高速扩频／解扩二相调制器取代常规相控阵雷达的 MMIC T／R 组件和多个收发通道,实现雷达系统采用一个接收通道、一个发射通道实现数字阵多波束相控阵雷达的一种新技术。通过对完全移位正交二相编码的选取和对雷达系统体制的重构,进行仿真分析,结果表明扩频解扩技术在数字多波束相控阵雷达中应用的可行性。     

基于FPGA多通道多带宽多速率DDC设计

数字阵列雷达的核心内容之一是单元级回波信号中频或射频数字化后,在数字域进行幅/相加权实现接收数字波束形成,并具有灵活的波束调度和更好的抗有源干扰的性能,基于多通道数字化接收机的数字阵列模块是数字阵列雷达的关键模块。论述了数字阵列模块内部基于FPGA的多通道、多带宽、多速率数字下变频设计,包括方案设计、仿真设计和工程化设计,同时给出了设计结果,该设计方法可应用于多通道数字化接收机设计。     

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。     

基于动态信道化的雷达与雷达对抗侦察一体化接收技术

针对雷达接收机和雷达对抗侦察接收机存在的不同特征,提出了基于动态信道化的雷达与雷达对抗侦察一体化接收技术。首先利用余弦调制滤波器组将中频带宽分解为若干子带,再通过频谱感知和子带合并实现非均匀动态信道化,最后利用非均匀动态信道化技术分别接收雷达回波信号和辐射源直达波信号。为了满足一体化接收机的瞬时动态范围、灵敏度、监视带宽以及频率分辨率等性能指标的要求,本文引入一种大M值高阻带衰减原型滤波器设计方法。理论分析和仿真实验验证了该一体化接收技术的有效性。     

基于可行点追踪的机载MIMO雷达收发联合设计方法

针对目标先验信息不准确条件下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达运动目标检测性能下降的问题,提出了一种基于可行点追踪连续凸近似(feasible point pursuit successive convex approximation,FPP-SCA)的机载MIMO雷达发射波形和接收滤波器组联合设计方法。在角度-多普勒平面上目标可能出现的区域设计一组接收滤波器,以最大化最差情形输出信杂噪比作为联合设计的优化准则;考虑波形的恒模和相似性约束建立极大化极小的联合设计问题,以提高目标参数不准确条件下对目标的稳健性检测;基于FPP-SCA算法框架,将联合设计问题的非凸约束条件进行凸近似处理,解决了极大化极小联合设计问题。仿真实验验证了所提方法能在目标参数不准确时保持较优的目标检测性能,且运算量低于对比方法。     

0.67 THz ISAR成像雷达收发链路设计

介绍了一种工作频率为0.67 THz的逆合成孔径雷达(ISAR)成像系统,该系统作用距离为2 m~8 m,成像分辨力1 cm×1 cm,采用收发分开的天线,发射信号形式为宽带线性调频连续波信号,可应用于安检和无损检测等多个领域。给出了其收发链路的设计方案,对作用距离、发射功率、信号相噪、分辨率、接收灵敏度、接收增益等指标进行了具体论证,并对收发链路各功能模块的组成结构进行了详细描述,为后续开展成像雷达系统的整机研制工作提供理论基础和技术支持。     

智能优化技术在雷达系统中的应用

首先介绍了雷达系统设计过程中各分系统的重要参数,分析了各设计参数之间的制约关系,并以此作为未来雷达优化的约束条件;然后,对比了当前典型多目标优化算法的优缺点,分析其不同的适用领域;再从雷达波形、天线以及发射机、系统工程等多个角度对当前已经应用于雷达设计中的智能优化技术进行了分类介绍;最后,对未来雷达的智能化发展趋势进行了展望。以期为未来雷达的智能化应用及智能化雷达的优化设计提供参考。     

基于LTCC技术的多联收发模块

介绍了一种基于低温共烧陶瓷（LTCC）多层基板技术的多联收发模块的原理和设计。通过多联收发模块与单通道T／R组件在16单元相控阵雷达天线子阵中应用的对比，指出多联收发模块更有利于雷达系统集成，有助于减小雷达的体积和重量，提高系统可靠性。文中还给出了双联收发模块的设计实例，证明了基于LTCC基板多联收发模块的可实现性。     

基于MATLAB的GUI设计伺服系统仿真软件

主要介绍利用MATLAB软件的GUI功能构造雷达伺服系统仿真软件包，举例说明驱动功率计算，误差估计，可靠性估算的计算机辅助分析和设计，利用本文设计的软件工具包可以简单方便地估算伺服系统的基本性能，用以指导实际系统设计。     

材料参数测量误差对吸波材料优化设计结果的影响

根据吸波材料电磁反射系数的传输线理论进行优化设计是微波吸收材料研究的重点,微波吸收材料的吸波效果与其电磁参数(介电常数与磁导率)和材料厚度密切相关,电磁参数测量的准确性与微波吸收材料厚度制作的精确性,对微波吸收效果有很大的影响。通过理论计算分析,探讨了电磁参数测量误差对微波吸收材料优化设计结果的影响,并讨论了微波吸收体厚度制作误差对微波吸收材料吸波效果理论计算值对优化值偏离的影响。     

基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计

介绍了基于AT89C52单片机倒车雷达系统的设计方案,方案包括超声波测距电路、温度补偿电路、显示报警电路等硬件,还包含系统的软件设计,包括温度补偿程序、超声波发送和接收程序、语音报警程序等。测试结果表明,该系统是一款低成本、高精度、微型化LED显示的超声波测距倒车雷达。     

Analysis of weather radar return

A mathematical model of detected clutter from an airborne weather radar of conventional design is developed. The model is the joint probability density of samples of radar return from hydrometeors at the same nominal range and scan angle. It is developed from analysis of the effect on the received signal of the following parameters: inhomogeneous hydrometeor motion, radar frequency stability, pulsewidth, antenna beamwidth, scan angle, scan rate, and aircraft speed. In addition, the influence of finite pulse volume on radar sensitivity to hydrometeor motion is examined.     

Compressive sensing applied to radar systems: an overview

Modern radar systems tend to utilize high bandwidth, which requires high sampling rate, and in many cases, these systems involve phased array configurations with a large number of transmit–receive elements. In contrast, the ultimate goal of a radar system is often to estimate only a limited number of target parameters. Thus, there is a pursuit to find better means to perform the radar signal acquisition as well as processing with much reduced amount of data and power requirement. Recently, there has been a great interest to consider compressive sensing (CS) for radar system design; CS is a novel technique which offers the framework for sparse signal detection and estimation for optimized data handling. In radars, CS enables the achievement of better range-Doppler resolution in comparison with the traditional techniques. However, CS requires the selection of suitable (sparse) signal model, the design of measurement system as well as the implementation of appropriate signal recovery method. This work attempts to present an overview of these CS aspects, particularly when CS is applied in monostatic pulse-Doppler and MIMO type of radars. Some of the associated challenges, e.g., grid mismatch and detector design issues, are also discussed.