基于紧缩场暗室的相控阵天线快速测试系统设计研究

随着有源相控阵天线技术的发展,针对有源相控阵天线的快速校准及测量成为了制约其大批量产业化生产的瓶颈。本文针对有源相控阵天线校准测试效率问题设计了一套基于紧缩场暗室的相控阵天线快速测试系统I,可实现多频点、多波束的自动化测试。系统用于产品辐射特性测试,对远场波瓣图进行采集,并具备幅相校准,波束指向精度补偿,ERP和G/T等指标的测试和处理能力。     

基于FPGA的低空雷达波束控制系统设计

数字化雷达是雷达发展的主要方向之一,波束控制系统是相控阵雷达的不可或缺的一部分。波控系统的主要功能是控制相控阵天线波束的指向变化。本文提出了一种基于FPGA(Field Program Gate Array)的相控阵雷达波控系统的设计思想,该设计采用大规模集成电路FPGA作为计算和控制的核心器件,具有低成本、低功耗、高安全性、高可靠性等优点,在现阶段相控阵雷达的设计中应用越来越广泛。该技术为波束控制系统技术进步具有重要的推动作用。     

数字化相控阵天线测试方法及测试系统设计

伴随着雷达技术的飞速发展,数字化相控阵天线开始广泛运用于各种相控阵雷达当中;由于数字化相控阵天线的工作原理与传统模拟相控阵天线差异极大,测试方法也发生了根本性的改变,原有的基于普通微波仪表的天线测试系统无法再对数字化相控阵天线进行测试,必须设计新型的数字化相控阵天线测试系统;文章首先介绍了数字化相控阵天线自身的工作原理和测试方法,随后提出了新型数字化相控阵天线测试系统的具体软硬件设计方案,实际应用表明数字化相控阵天线测试系统可以满足各种数字化相控阵天线的测试要求。     

相控阵雷达数字波束形成的实现

数字波束形成系统是现代雷达一个重要的组成部分。相控阵天线通过它可以实现自适应波束、低旁瓣波束,并通过对移相器、衰减器的控制实现波束扫描。本文介绍的数字波束形成系统充分利用现有的硬件技术,实现了雷达在多种工作模式下的波束实现及控制要求。     

相控阵雷达数字波束形成的实现

数字波束形成系统是现代雷达一个重要的组成部分.相控阵天线通过它可以实现自适应波束、低旁瓣波束,并通过对移相器、衰减器的控制实现波束扫描.本文介绍的数字波束形成系统充分利用现有的硬件技术,实现了雷达在多种工作模式下的波束实现及控制要求.     

相控阵雷达波控系统研究

基于相控阵天线渡束控制的基本原理和波控系统的任务,讨论了相控阵雷达波控系统的相关问题.通过MATLAB仿真可知,依据相控阵天线雷达的方向图的可分离性,实现了对雷达波束的控制,本文采用分布式查表和程序运算相结合的方法,提高了波控运算速度.     

基于LabVIEW和FPGA的存储器测试系统设计

为满足多种存储器的测试需求,基于LabVIEW和FPGA设计了一套存储器测试系统;系统分为上位机及下位机两个部分,其上位机部分采用LabVIEW开发测试控制器,完成系统的测试控制、测试数据的采集与存储及对传统仪器的程序控制;下位机部分采用FPGA实现测试所需要的测试激励生成,经实测验证了系统可以对专用存储器进行自动化监控测试,具有测试成本低测试灵活及可扩展性强等特点。     

波束控制系统测试仿真平台设计研究

相控阵雷达波束控制系统的主要功能是实现对天线扫描波束的控制,在天线阵面的研制过程中,需要对波控系统及TR单元性能进行测试。本文介绍了一种用于波束控制系统的测试仿真平台的设计,并结合硬件技术、网络技术、自动测试技术及软件技术实现了该测试仿真平台。     

数字化相控阵天线远场测试系统设计

数字化相控阵天线广泛运用于各种相控阵雷达当中,针对数字化相控阵天线测试过程数据量大、耗时长、自动化程度不足的现状,提出了一种数字化相控阵天线远场测试系统设计方案,并进行了测试系统开发验证.系统采用六轴工业机器人、三轴扫描架、冷水机、矢量网络分析仪、功率放大器、电源等设备模块集成并布置于暗室中,测试软件系统采用模块化设计方法,利用多线程技术实现测试设备模块并行调用,实现多频点、多波位、多通道同步测试以及测试过程时序的优化.系统具备良好的维护性和拓展性,集成多样化的测试参数配置和显示界面接口,实际应用表明数字化相控阵天线测试系统能满足相控阵天线方向图测试的各项指标要求,和传统方案相比操作简单、自动化程度高,能较大程度地提高测试效率.     

基于真延时的时控阵雷达波束形成方法

提出一种基于真延时的时控阵雷达方案,并给出时控阵雷达波束形成方法。该方法对信号带宽内所有频率分量实现波程差精确补偿,实现阵元回波的精确延时,解决了宽带相控阵雷达孔径渡越和频率色散的问题。文中以宽带线性调频信号为例进行了仿真。仿真结果表明,基于真延时的宽带时控阵不存在宽带相控阵的孔径渡越和频率色散的问题,提高了宽带阵列的天线增益、方位分辨率和距离分辨率。基于真延时的时控阵雷达波束形成技术对调制信号波形没有要求,可用于各种宽带和超宽带雷达。     

相控阵雷达系统的仿真

雷达的数字仿真及雷达仿真库的建立已经成为近年来雷达领域研究的热点。本文主要进行相控阵雷达系统的仿真研究。首先根据相控阵雷达的组成和原理,建立相控阵雷达的仿真模型与数学模型。然后选择Simulink作为仿真平台,对相控阵雷达系统进行仿真与研究。仿真的模块主要有天线模块、信号环境模块、信号处理模块以及GUI人机交互界面模块。最终在Simulink库中生成自己的雷达子库,形成相控阵雷达系统,为后续相控阵雷达的研究奠定基础。     

MIMO雷达技术综述

多输入多输出（Multiple input multiple output,MIMO）雷达是把无线通信系统中的多个输入和多个输出技术引入到雷达领域,并和数字阵列技术相结合而产生的一种新体制雷达。由于采用了波形分集技术,MIMO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MIMO雷达进行了评述。首先对MIMO雷达的概念和原理进行了说明,并指出其同相控阵雷达的关系;然后对MIMO雷达的特点进行了分析,并据此给出MIMO雷达相对传统相控阵雷达存在的优势和缺点;最后结合MIMO雷达的特点和优势,给出MIMO雷达的几种潜在应用。     

十字形二维稀疏混合MIMO相控阵雷达收发阵列设计

针对二维混合多输入多输出(MIMO)相控阵雷达发射子阵分割带来的自由度损失进而影响雷达系统参数估计性能的问题,提出一种基于十字阵的二维稀疏混合MIMO相控阵雷达收发阵列设计方法.首先,结合稀疏阵列-共轭嵌套阵对混合MIMO相控阵雷达的收发端进行稀疏设计;其次,对混合MIMO相控阵雷达产生的合阵进行做差处理,得到阵元位置差的差异阵列;最后,通过空间平滑处理进行波达方向估计.仿真实验表明,相较于传统的二维混合MIMO相控阵雷达,所提出方法仅利用两个互相垂直的一维线阵便可形成阵列的二维平面扩展,同时,在不增加阵元个数的前提下可有效扩展雷达阵列虚拟阵元数目,提高阵列的自由度以及波达方向估计性能.     

阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响

分析阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响,对研究和设计高精度相控阵雷达非常重要。建立了相控阵雷达阵面安装误差测角精度误差模型,分别仿真分析了阵面倾角安装误差、阵面方位法向误差和阵面不水平度对相控阵雷达测角误差的影响。与理论公式相比,推导出的简约式用于计算阵面安装误差引起的测角误差分析时精度达0.001°量级,可以为相控阵雷达测角系统精度误差指标分配及测角精度超差问题分析定位提供快速、精确的理论依据和工程指导。     

一种高速多通道A/D幅相一致性修正的实现方法

相控阵雷达系统中多个A/D通道之间幅度、相位特性存在的不可避免的差异,降低了后续雷达数字信号处理使用数据源的精确度,从而影响了雷达系统的分辨率。针对这一问题,作者提出了一种自适应修正多A/D通道之间幅相不一致性的方法。实验证明该方法实现简单、修正结果较好、有较强的工程应用价值。     

基于射频隐身的相控阵雷达搜索控制参量优化设计

机载雷达射频隐身技术对提高飞行器生存能力具有重要意义。 本文研究了机载相控阵雷达基于射频隐身的搜索控制参量优化设计。通过分析截获概率原理 ,给出了目标特征和雷达系统性能对驻留时间和波位间隔等搜索控制参量的影响关系,构建 了目标探测性能与隐身性能约束下的优化模型。仿真获得了满足隐身要求下相控阵雷达的最 优搜索控制参数。     

相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略

为了优化相控阵雷达在相参积累工作方式下的能量调度和分配,实现多目标高效搜索和稳定跟踪,提出了相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略。基于相参积累工作模式下的最远可探测距离与积累时间的变化关系,分析了相控阵雷达相参积累工作方式下的空域搜索能力和多目标跟踪能力,设计了多目标跟踪和边搜索边跟踪模式下的能量调度与分配策略。结果表明,虽然相控阵雷达在相参积累工作模式下并不适合大范围固定空域搜索,但在可靠的数引信息引导和合适的能量调度方案下,仍可实现波束间多目标的可靠搜索与稳定跟踪。     

空间探测相控阵雷达系统的观测任务编排仿真

该文针对开发相控阵雷达目标信息处理系统时对仿真测量数据源的需求,研究了一种观测任务编排算法,模拟相控阵雷达在多目标跟踪方式下对目标的观测。该算法以各选定目标的过境预报信息为前提条件,结合雷达的跟踪能力、观测间隔,在过境期间内编排对目标的观测时刻,结果是产生一张目标与观测时刻对应的表。当视场内目标数大于雷达跟踪上限时,采取观测目标数最大化原则进行编排。仿真给出了任一时刻过境目标数与被编排的目标数的比较曲线,说明了该算法的有效性。     

宽带相控阵雷达高性能信号处理系统

宽带相控阵雷达的信号处理系统必须能在恶劣环境下快速处理超大带宽数据。为此,提出一种基于VPX总线标准的高性能信号处理系统。利用多种高速串行通信协议实现数据的灵活传输,采用现场可编程门阵列技术和PowerPC技术相结合的方式进行高性能数据处理。应用结果表明,该系统支持超大带宽和超大功率,可用于苛刻环境下的高速数据传输。