中脈冲重复频率雷达的性能分析

本文讨论了各种X波段机载雷达以及到目前为止所经历的发展过程。机载雷达一开始只是用于测距的简单低脉冲重复频率雷达,接着发展到更完善的高脉冲重复频率多卜勒雷达,这种雷达可同时测得目标的距离和距离变他率。在信号处理中,利用多卜勒频率可将运动目标与固定目标分开,从而能在地杂波中检测出动目标。波形产生和选择方面的最新进展,导致了中脉冲重复频率雷达的发展,它将低和高脉冲重复频率雷达的某些特性结合起来,从而使目标探测有更大的灵活性。有些文献已对中脉冲重复频率机载雷达的设计和性能作了综述,并给出一些实例。本文着重介绍这类雷达的演变过程,并探讨其性能计算所必需的理论基础。现代机载雷达可以具备所有三种工作方式,即低、中、高脉冲重复频率,从而允许操纵员使用最适合于战术交战的工作方式。虽然已有许多文章对低、高脉冲重复频率雷达作了介绍,但考虑到本文的完整性,并为推导中脉冲重复频率雷达方程提供必需的背景知识,本文仍将对其作概略介绍。这也是为说明为什么要研制中脉冲重复频率雷达的理由所需要的。本文讨论了中脉冲重复频率雷达,这种雷达信噪比的计算以及目标探测性能的分析,并通过几个实例来说明推导出的公式的具体运用。     

中脉冲重复频率雷达的设计和性能

引言雷达设计师必须作出选择的最重要参数之一就是波形。早期的雷达研制工作部集中在低脉冲重复频率波形的设计方面。后来,重点就转移到相干的高脉冲重复频率波形的设计,特别是采用下视工作方式的空-空搜索情况,这是本文最关心的问题。由于需要对抗地物杂波和提供下视能力,更加速这种转移。因此,对中脉冲重复频率领域的研究是自然的发展趋势。     

一部低脉冲功率的固态地面监视雷达

雷达采用了高工作比的发射方式后,改善了固态发射机功率放大器的效率和经济性能,并降低了常规电子监视接收机对雷达检测的能力。采用了两个正交编码脉冲组成的合成波形,在同一脉冲重复时间间隔内发射出去,使发射脉冲有高的工作比,而重复频率又低到足以避免距离模糊。与固态发射机,低副瓣天线和现代的信号处理技术结合使用,这种波形,为一类近程到中程雷达提供了改进的基础,使这类雷达在雷达对抗环境下,能得到好的杂波鉴别力和高的生存能力。在对雷达的检测作了简要的讨论及对正交编码脉冲叙述之后,本文概括了一个实际的地面监视雷达的设计特点,此雷达正在研制用来评价这些概念。     

高重频步进频雷达测距解模糊脉冲编码方法

和常规雷达相比,频率步进雷达脉冲重复频率高、测量不模糊距离短,降低了雷达的有效作用范围并易引起成像多目标混淆。其结果限制了频率步进雷达作为一种高分辨率雷达在实际中的使用。文中从数学上分析了存在问题的原因,提出了一种能解测距模糊的步进频率脉冲编码方法。该方法能区分出相隔一个或数个脉冲重复周期的目标,具有物理意义明确,易于工程实现等优点。计算机仿真验证了该方法的可行性。     

X波段多功能雷达抗海杂波的距离模糊图象

本文阐述了一部多功能X波段海军雷达,该雷达天线在仰角和方位上均为电扫,而在方位上还加上机扫。模拟主要基于累积检测概率,并且比较了不同程度的距离模糊波形的性能。业已发现: 与高脉冲重复频率(High PRF)或低脉冲重复频率(Low PRF)相比,在中脉冲重复频率(MPRF)下,距离-多普勒区域内的瞬时可见度较高。当给出16～38％(取决于是否允许盲距)的节省时间时,单一的MPRF波形能获得和混合的LPRF-MPRF的基准波形一样的累积检测性能。在今日的技术条件限制下进行这些模拟,根根所记录的数据模拟雨杂波和海杂波,并把记录数据与现代文献中可用的结果相比较。最后,以距离模糊杂波记录数据为基础的这项工作,导致产生用于多功能X波段海军雷达中性能良好的MPRF波形。     

基于FIFO的目标距离脉冲模拟电路

介绍一种目标距离脉冲模拟电路，与其它常用的目标脉冲回波模拟电路相比，它具有与雷达发射脉冲频率无关，自动适应雷达模拟发射脉冲频率的变化。适应高重复频率和易于使用EPLD实现等优点，给出相应电路的结构及提高精度的方法，该方法在雷达模拟器中的应用效果良好。     

适合用计算机解雷达模糊的几种算法

引言在脉冲多卜勒雷达中,运动目标必然给雷达带来模糊,或者出现距离模糊(对于高脉冲重复频率),或者出现速度模糊(对于低脉冲重复频率),或者距离、速度两者均出现模糊(对于中脉冲重复频率),所以解雷达模糊就成为脉冲多卜勒雷达必须解决的重要课题。本文从雷达目标的数学模型着手,着重介绍几种适合用计算机解雷达模糊的几种算法。文章还举例,分别用各种算法进行计算,予以比较,得出几点有益的结果。数学模型设n重PRF的脉间分辨单元数(或距离单元数)分别为m_1,m_2,……m_n,且为两     

《现代雷达》1984年总目录

期数页次总休工程1 16 2766机动目标轨道的估计和预测对飞机进行识别分类的最佳频率旋转目标的距离一多卜勒成象改变旋调磁控管的频率分布律以提高捷变频抗干扰能力合成孔径雷达的发展现状机载雷达和高中低脉冲重复频率2175模块化雷达计划战术防空用的“爱国者”雷达固态雷达用于机载预警的可能性高低两种重复频率脉冲多卜勒技术在机载预警雷达中应用的比较低脉冲重复频率脉冲多卜勒技术在大型机载雷达中的应用动目标显示雷达平台运动和天线扫描的同时补偿超视距雷达飞机航迹处理机载脉冲多卜勒雷达的单脉冲角跟踪分析机载PD雷达目标检测中…     

脉冲雷达和脉冲多卜勒雷达的信噪比计算

低脉冲重复频率雷达的信噪比通常按照每个脉冲来计算,然后将该值乘以积累的脉冲数来获得给定的目标照射持续时间的信噪比。高脉冲重复频率多卜勒雷达的信噪比一般利用发射信号频谱的中心谱线功率作为目标回波功率进行计算,因为中心谱线保持在接收机中,而各脉冲重复频率谱线的回波则被滤除。这里介绍的两种信噪比计算方法,对于匹配的雷达发射——接收系统完全等效。     

高低两种重复频率脉冲多卜勒技术在机载预警雷达中应用的比较

一、前言高重复频率脉冲多卜勒(HPRF—PD)雷达在机载预警中得到了成功的应用,已是众所周知的事实。然而,对低重复频率脉冲多卜勒(LPRF—PD)雷达用在机载预警中能否有效地检测和跟踪以陆地为背景的运动目标,则存在着不同的看法。这两种雷达在复杂性、技术难度和性能方面的差别也应当从数量关系上弄清楚。本文拟就这些问题作一些初步分析。现将文中涉及的两种重复频率雷达(作为例子)的主要技术指     

机载PD雷达系统的建模与仿真

在Simulink仿真环境下,采用层次化方法建立了中脉冲重复频率(MPRF)机载PD雷达数字仿真系统,给出了仿真的系统框图和仿真结果.对该机载PD雷达在不同情况下的检测性能和抗干扰能力进行分析.考虑干扰分别从雷达天线的旁瓣和主瓣进入的情况,并采用自适应旁瓣相消技术后,得到了该雷达系统的检测概率曲线.仿真结果与理论计算结果相一致,从而正确地完成了系统的方案论证和性能评估,使雷达系统的设计更加方便、高效和优化.     

一种雷达探测波形精细化设计方法

三坐标相控阵雷达探测的空中目标为无人机、直升机等,各型目标的飞行一般都有其典型高度,不会超过某个固定高度。结合某雷达系统的总体方案设计,根据雷达在俯仰维内探测目标的空域分布典型特点,提出一种探测空域和波形精细化设计方法,在保证雷达正常搜索范围的前提下,可有效地缩短雷达的对空搜索时间,提高雷达搜索数据率。该方法同样可用于对地面目标的探测波形设计中。     

基于OFDM的MIMO-SAR抗多径波形设计

针对雷达多径干扰问题,提出一种基于正交频分复用（OFDM）的多发多收合成孔径雷达（MIMO-SAR）抗多径波形设计方法。该方法基于频率分集原理,设计循环移位OFDM-LFM波形提升OFDM波形有效带宽,并针对该波形设计MIMO平台收发模型,结合多通道正交波形空时编码（STC）方案实现多通道接收信号分离,该波形设计方案对SAR多径干扰抑制有效。该方法可以解决多径干扰导致的目标分辨率低及虚假目标问题,在机载SAR高分辨率成像、车载SAR城市探测与智能驾驶等方面具备广阔应用前景。     

基于假设失效的PD雷达MPRF工作方式优化设计

阐述了脉冲多普勒(PD)雷达中重复频率(MPRF)工作方式的工作原理以及现有的经典设计方法,并对现有中重复频率设计方法在受到干扰时的缺点进行了分析。通过分析给出了一种基于假设失效的PD雷达MPRF工作方式的优化设计方法及系统设计实例。该方法通过对假设失效的情况下系统的优化,增强了系统在部分工作方式失效情况下的性能,提高了工程实践中系统在受到干扰时的性能。     

机载PD雷达中重复频率搜索方式高度线杂波抑制方法

中等脉冲重复频率(MPRF)是机载脉冲多普勒(PD)雷达搜索方式最常用的波形设计形式,高度线杂波是影响雷达在此种工作方式下性能的重要因素之一,本文分析了机载PD雷达高度线杂波的基本特性,探讨了抑制高度线杂波的几种方法,最后给出了部分仿真分析结果.     

强海杂波下PM 波形和LFM 波形的性能评价方法

在应用调相(PM)波形设计对强海杂波环境下海面低速运动小目标检测过程中,存在性能改善与系统资源消耗的矛盾,提出了PM 信号和LFM 信号的性能评价因子,并给出了该因子的计算方法。根据该性能评价因子,可以设置一个PM信号使用的门限值,进而利用LFM 信号替换部分PM 信号,从而避免了大量不必要的PM 信号设计过程,更好地保证了PM 信号设计对目标检测性能改善和系统资源消耗的平衡,在保证检测性能基本不变的前提下节省大量的系统资源。     

基于改进波形太赫兹雷达的多目标检测

太赫兹雷达在测点目标时具有极高的分辨力。然而在多目标条件下,使用经典的线性调频波形调制可能会引起错误的差频组合,从而出现虚假目标。为此,提出一种工作在0.22 THz频段的改进波形,它由梯形波与三角波两部分组成。通过梯形波的上、下扫频计算速度-距离的模糊范围,并通过恒频段检测目标的相对速度。由于速度-距离交叉点的不匹配,虚假目标仍存在,而后续的不同调频斜率的三角波则能在其基础上完全剔除虚假目标。文中给出了这种体制的太赫兹雷达系统的架构,并通过近乎现实的仿真,证明在这种新型波形体制下,太赫兹雷达差频配对的准确度将得到大幅度提升。     

Radar waveform synthesis method--A new radar detection scheme

A new scheme for radar detection and discrimination, the radar waveform synthesis method, is investigated. This scheme consists of synthesizing the waveform of an incident radar signal which excites the target in such a way that the return radar signal from the target contains only a single natural resonance mode of the target. When the synthesized incident radar signal for a known preselected target is applied to a wrong target, the return radar signal will be significantly different from that of a natural mode of resonance, thus the wrong target can be sensitively discriminated. A simple geometry of a thin wire illuminated by a radar signal at normal incidence has been studied. The induced current on the target and the backscattered field from the target are obtained in terms of natural resonance modes. The required waveforms for the incident radar signal for exciting return radar signals which contain various single natural mode of resonance are obtained. When an incident radar signal synthesized to excite a natural resonance mode of a thin wire is applied to a slightly shorter or longer thin wire, the return radar signal from the wrong target is shown to be significantly different from that of a pure natural mode of resonance.     

最大互信息准则下的认知MIMO雷达波形设计

针对杂波背景下对认知多输入多输出(MIMO)雷达波形设计研究较少的问题,提出了一种基于最大互信息准则的波形设计方法。该方法结合一般认知雷达波形设计模型,以雷达发射功率作为约束条件,以最大化目标与接收回波间的互信息为目标,对认知MIMO雷达的波形设计问题进行建模,并采用卡尔曼滤波一步预测的方法对快速运动扩展目标的冲激响应进行预测,实现对目标的精准估计;同时,基于上述分析采用最大能量分配的方法进行波形设计。仿真实验表明,与传统的线性调频信号(LFM)相比,文中所提方法可以获得更多的信息量。     

单脉冲脉内互补低距离旁瓣雷达波形设计

雷达脉冲压缩的距离旁瓣较高将会导致遮蔽效应的产生,已有的低旁瓣波形设计都是基于全脉冲相关进行处理。本文利用波形组合的方法进行波形设计,基于单脉冲脉内分段脉压信号处理方式和互补码自相关求和零旁瓣特征相结合,利用频域正交设计,将两个或多个互补序列调制至不同频点以子脉冲的形式分段合并为恒模单脉冲雷达波形。仿真试验表明,本文设计的单脉冲脉内互补低旁瓣波形脉压后的峰值旁瓣电平和积分旁瓣电平较低,分段脉压结合互补码零旁瓣特征的信号处理方式虽然会导致0.89 dB左右的信号处理增益损失和主瓣展宽,但却能够突破部分相位编码信号的峰值旁瓣电平下限。强弱目标场景仿真表明,与线性调频信号相比,本文提出的雷达波形不会导致强目标的副瓣对弱目标的遮掩。恒虚警检测仿真表明,在剔除强目标峰值后,本文所提波形对弱目标的检测概率要优于传统的线性调频信号。