飞艇载无源雷达的外辐射源选择

外辐射源雷达系统是双基地雷达的一种特殊形式,使用各类商业信号作为信号源,具有较强的生存能力,已成为当前雷达探测领域的研究热点。以平流层飞艇为运载平台,首先从理论上分析了该体制雷达的探测原理,对现有的外辐射源进行了可行性分析,计算了在各辐射源条件下该系统探测距离和观察面积,通过对不同辐射源探测性能的对比给出相应结论,为进一步分析该体制雷达的探测性能提供了一定的理论参考。     

空域自适应处理技术在外辐射源雷达探测中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及简单可靠等优点,近年来受到更多的重视。但在实际应用中直达波、多径信号及同频等杂波信号严重削弱了该体制雷达的探测性能,限制了其应用。该文分析了基于数字阵列体制下以调频广播信号为照射源的无源雷达,提出了空域自适应处理方法来抑制杂波信号,检测到杂波抑制前系统无法检测到的目标。从处理结果来看空域自适应处理方法有效抑制了杂波信号,大大改善了外辐射源雷达的探测性能。     

数字电视广播外辐射源雷达子带处理方法研究

数字电视广播外辐射源雷达的信号带宽大、基带采样率高,使得该体制雷达面临数据实时传输和处理的困难。针对基于中国移动多媒体广播(CMMB)信号的外辐射源雷达,利用CMMB信号的部分带宽来降低基带采样率,提出一种子带处理方法。其中,重点研究了重采样率设置、参考信号子带提纯和子带匹配问题,并结合多径杂波抑制和匹配滤波处理分析子带宽度和纯度对目标探测性能的影响。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性,为该体制雷达的实时化奠定了基础。     

TNR型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种TNR型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了TNR型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了TNR调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,TNR型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。     

多频外辐射源雷达无人机探测实验研究

外辐射源雷达作为一种新兴的无人机监视手段近年来得到了广泛关注。常规的单频外辐射源雷达容易受无人机飞行姿态、观测角度等因素影响,在探测稳定性和跟踪连续性上表现不足。多频探测对缓解目标RCS起伏,提高雷达探测性能具有重要的意义,是外辐射源雷达的发展方向之一。本文从目标散射特性的角度论述了多频探测的重要性,首先分析并仿真了照射源频率对无人机RCS的影响,然后提出了针对数字电视外辐射源雷达无人机探测的多频检测方法。仿真与实测结果表明,使用不同频率照射源探测时无人机的RCS和信噪比有明显差异,多频联合处理能使目标信噪比更加平稳。研究成果为外辐射源雷达向多频融合发展提供了参考依据。     

宽带外辐射源雷达系统设计与原理实验

外辐射源雷达使用第三方发射的电磁信号进行目标探测和定位,利用一个或多个发射站不同频率的广播照射源进行目标探测可以扩大外辐射源雷达覆盖范围,提高目标检测能力和探测精度。针对外辐射源雷达多频探测的需求,设计了一种高集成度、小型化宽带外辐射源雷达系统。最后基于双频DTMB信号目标探测进行了外场实验,介绍了实验场景以及信号处理流程,给出了初步探测实验结果。外场实验验证了该系统良好的目标探测性能。     

基于LTE 信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE 信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE 信号能够成功实现目标探测。     

基于外辐射源的运动目标成像技术

基于外辐射源的运动目标探测、定位与成像技术是目前新体制雷达研究的热点之一。文中介绍了基于外辐射源的无源雷达对运动目标成像的研究现状,分析了利用电视或调频广播等外辐射源信号作为机会照射源的多基地无源雷达成像系统的构成和基本原理,并且选取了12个电台信号作为外辐射源,利用无源雷达成像技术对运动目标进行了仿真实验,最后探讨了该无源雷达成像体制的若干关键技术和应用前景。     

外辐射源雷达网络定位性能评估与实验验证

外辐射源雷达网络的探测性能受网络几何架构、电波传播环境、硬件系统性能及信号和数据处理能力等诸多因素的影响,网络优化部署需综合考虑上述各个方面,网络性能评估为需要解决的首要问题。该文围绕外辐射源雷达网络定位性能展开,首先给出一种切实可行的外辐射源雷达网络优化系统定位性能评估方案,利用蒙特卡洛仿真分析了一定站位配置下定位精度分布图。接着重点介绍了外辐射源雷达组网探测实验开展情况,包括系统配置、空中目标探测典型结果及分析。最后统计评估了实测目标的定位精度,并与仿真结果进行对比,从实验角度验证了定位性能评估方案的有效性。     

一种外辐射源雷达探测范围快速计算方法

针对外辐射源雷达探测范围采用隐式表达,常用的网格计算法计算繁复、不直观,不便于无源雷达探测使用的问题,文中在深入分析外辐射源雷达探测覆盖特性的基础上推导出了一种快速计算外辐射源雷达探测范围的方法,将外辐射源雷达探测范围隐式表达转换为显式表达式,计算简单,方便应用。该方法仅需要给定系统参数、雷达基线长度,即可方便获得外辐射源雷达探测范围,从而极大方便了雷达用户快速掌握雷达威力。仿真验证表明,文中方法与经典基于等信噪比曲线的方法计算结果完全一致,同时也证明了方法的有效性和科学性。     

无源雷达成像的平动补偿

基于外辐射源的运动目标探测、定位与成像技术是目前新体制雷达研究的重点.讨论了无源雷达成像的平动补偿,建立目标回波模型,利用相邻回波包络的相关性进行运动补偿.将来自不同视线角的多个电视台的反射信号形成的子孔径综合为等效的大孔径的方法来对目标进行成像,并进行了仿真试验.     

基于GNSS的无源雷达海面目标检测技术综述

与常规雷达相比,无源雷达由于不需要特定的发射站,具有成本低、抗干扰能力强等优势。用于构成无源雷达的机会照射源种类多种多样,其中,全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)由于其全球覆盖的特性,且具有较大的信号带宽,将其作为机会照射源构成无源雷达在海面目标检测方面有着显著的优势。本文首先建立了GNSS照射下的海面目标回波模型,并分析了基于GNSS的无源雷达海面目标检测的难点;接着介绍了现有基于GNSS的无源雷达海面目标检测方法,并分析了各个方法的优缺点;最后,对基于GNSS的无源雷达海面目标检测的研究前景和发展趋势进行了展望。     

单频网分布式外辐射源雷达技术

外辐射源雷达的研究和应用正朝着由单收发对向多收发对体制发展。作为该型雷达的一种重要机会照射源,新一代数字广播电视广泛采用单频(或同频)网覆盖方式,其内在决定了基于此的外辐射源雷达是分布式和网络化的。鉴于照射源单频网配置下外辐射源雷达不同寻常的工作和处理方式,该文归纳提出了单频网分布式外辐射源雷达的概念,阐述了该型雷达的主要特性以及所面临的核心问题,并就部分关键技术讨论了若干可供尝试的解决方案,结合原理实验结果展示了该型雷达的可行性,最后提出了集外辐射源雷达探测网的四网融合的概念并展望了其应用前景。      

基于星载机会源的空间目标外辐射源雷达探测技术可行性研究

空间目标监视雷达通常采用有源雷达,为了充分发挥无源雷达在空间目标监视中的本身优势,该文分析了利用卫星信号作为机会源的外辐射源雷达探测空间目标的可行性。首先,从可探测时间、直达波抑制等角度分析了利用卫星信号的外辐射源雷达能够较好地探测低轨目标。同时,仿真分析了卫星信号外辐射源雷达Ku 和L 波段空间目标双站横截面积(Radar Cross Section, RCS),为空间目标前向散射能量的选择提供基础。最后,研究了系统增益、积累时间、辐射源选择等系统关键参数,从关键参数的分析可以看出,利用同步卫星电视的外辐射源雷达系统规模相对较小。分析结果可以大大促进卫星外辐射源雷达探测空间目标的发展。      

基于外辐射源雷达系统的目标定位算法

基于外辐射源的单站无源定位系统实际相当于收发分置的双基雷达,具有反侦察、抗干扰、反隐身和防反辐射导弹等潜在优势,因此利用外辐射源信号对目标进行无源定位和跟踪是目前国际上比较热门的一个研究课题。提出了一种基于外辐射源的单站无源定位系统的目标定位算法,借助信号到达的时间差和方位信息,对空中目标进行定位,并进行算法的推导、精度的分析,通过仿真验证了此定位算法的有效性。     

基于多输入多输出技术的无源雷达信号模型

借鉴正交信号多输入多输出(MIMO)雷达的思想,利用多个照射源信号进行目标探测与定位,可显著改善无源雷达的系统性能。以调频广播信号无源雷达为背景,研究了多照射源条件下的雷达信号模型及相参合成原理,分析了各信号间的相位关系和影响信号相参合成的各种因素。结果表明:只要能有效消除各信号间的差异相位项,实现多照射源信号相参合成、改善无源雷达检测信噪比是切实可行的。     

基于多照射源的被动雷达研究进展与发展趋势

该文从新体制被动雷达的功能和性能优势出发,首先简要回顾了被动雷达长达80余年的研究历程;然后较为全面地介绍了相关关键技术的研究进展,包括参考信号重构、多径杂波抑制、目标检测、目标跟踪、被动雷达成像等方面;在此基础上,从系统结构、技术参数、性能指标等方面分别展示了国外(尤其是欧洲相关国家)典型被动雷达实验系统的最新研究成果,接着重点介绍了武汉大学基于多照射源的被动雷达(MIPAR)系统的研发情况,给出了不同频段(HF/VHF/UHF/L) MIPAR系统的目标探测结果,展示了MIPAR系统在远程预警及近距离高精度监视等方面的应用潜力;最后从多照射源集成化、系统配置网络化、信息处理智能化等方面总结了被动雷达的发展趋势。      

Tracking in multistatic passive radar systems using DAB/DVB-T illumination

A multistatic passive radar system exploits illuminators of opportunity like radio or television transmitters for target surveillance. In this paper we analyze the use of the illumination of television or radio stations broadcasting digital signals (DAB/DVB-T) from a target tracking view point. An important characteristic of this type of illuminators is the joint operation of several illuminators in a single frequency network (SFN). As a consequence it is a priori unknown which measurement belongs to which illuminator. This property expands the typical association task of associating measurements with targets by the task of associating measurements with illuminators. In this paper we present a comprehensive concept for target tracking in DAB/DVB-T networks accounting for the characteristics of this signal. The derived algorithms will be tested with respect to numerical simulations including a sensitivity study for parameter mismatch between simulations and tracking model.     

一种基于回波相关的无源合成孔径雷达成像方法

利用机会照射源的无源雷达因为可以解决频带拥挤和具有良好的电子对抗性能,是雷达领域的一个研究热点。鉴于大多数机会照射源发射窄带或超窄带的连续波信号,该文研究采用窄带连续波信号的无源合成孔径雷达(SAR)成像。通过不同接收机回波之间进行相关,建立成像的数据模型,并给出一种滤波反投影(FBP)成像算法,详细分析了影响该成像方法分辨率的因素。通过仿真实验,验证了基于回波相关和FBP的无源SAR成像方法。该方法无需发射机位置信息,适用于任意载机飞行轨迹。