DBF同时多波束测角方法研究及工程实现

本文介绍了一种采用数字波束形成技术(DBF)实现同时多波束进而进行单脉冲测角的方法,给出了一种采用该方法的三坐标搜索雷达的系统组成.文中还详细讲述了相移DBF的数学模型、多波束单脉冲和差测角方法以及测角误差修正方法.仿真和实测结果表明,本文介绍的方法实现简单,测角精度等同于单脉冲测角,具有较高的实用价值.     

单脉冲测角技术在MIMO雷达不同布阵下的性能分析

本文研究了多输入多输出(MIMO)雷达系统波束形成和单脉冲测角问题。MIMO雷达利用分集技术,在发射端全向发射正交波形,在接收端利用DBF技术同时形成多个波束。本文推导不同接收方式下MIMO雷达波束的方向图函数,给出其半功率波束宽度计算公式。将数字单脉冲测角技术应用于MIMO雷达,通过不同布阵对测角精度进行分析,并与相控阵雷达测角性能进行比较。计算机仿真结果表明,在相同阵列情况下,MIMO雷达测角性能优于传统相控阵雷达。     

超分辨测角在海用相控阵雷达低角测量中的应用

低空目标的直达回波与多径反射回波相互耦合,使雷达测角误差显著增大,严重影响海用雷达对低空目标的探测性能。数字相控阵雷达可同时生成多个接收波束,利用超分辨测角技术提高测角精度。文中给出了超分辨测角技术在海用数字相控阵雷达中的一种工程应用方法,并将多信号分类、最大似然法两类超分辨测角技术与传统的高低波束测角技术进行了分析比较。仿真结果表明:超分辨类算法对海面低角目标的测角性能相比传统方法有很大提升,并且受阵面幅相误差影响不大,在海用数字相控阵雷达中有较好的工程应用前景。因此,本研究对工程实际中海用数字相控阵的低空目标探测技术有较大的参考价值。     

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。     

一种基于u-v空间的相控阵雷达测角方法

现代雷达通常采用接收同时多波束实现大的空域覆盖,减小扫描周期、节省时间资源。此时可采用相邻波束比幅测角的方法进行测角,但相邻波束目标回波幅度比值与角度之间的非线性关系导致需要事先针对不同波位和频点建立多个误差关系曲线表,不仅建表繁琐,同时会带来存储负担。针对该现象本文提出了一种基于u-v空间的相邻波束比幅测角方法,该方法只需要事先建立方位俯仰各一条误差曲线,适用于不同波位和不同频点的角度测量,通过仿真实验验证,该方法有效简化了测角流程、降低了测角运算复杂度。     

基于防撞雷达的分集相控阵设计方法

常规相控阵雷达通过移相发射空间合成的相参信号形成能量聚集的天线方向图,由于收发天线复用因此所合成的天线孔径要低于收发分置的MIMO雷达。该文首先通过理论推导MIMO雷达在探测性能上和相控阵雷达的一致性及区别,指出MIMO雷达的实质优势在于发射波束的数字赋形。然后设计一种基于防撞雷达的分集相控阵,发射端采用相控体制,接收端采用DBF数字波束形成,通过分析移相器位数对该雷达性能的约束,证明在指定波束指向上该雷达在避免产生正交信号的前提下能达到和MIMO雷达相同的虚拟孔径性能。最后通过计算机仿真,验证该方法的有效性和可行性。采用该雷达体制在保证合成波束宽度的前提下,能有效降低接收通道数,从而有效降低雷达成本并提高通道一致性。     

用于防撞的三维毫米波雷达设计

受波束调度灵活性、接收通道数目限制,目前分集相控毫米波防撞雷达主要采用距离/方位二维扫描.由于缺乏目标高度信息,若雷达前方出现不影响载体通行的高/低目标,容易造成防撞雷达的障碍误报.针对这一问题,本文提出基于MIMO和分集相控雷达结合的天线排布和信号处理方法,实现对场景的三维检测.与二维防撞雷达相比,该方法在不增加雷达接收通道数且几乎不增加雷达尺寸的前提下能有效实现方位和俯仰的联合测角.与二维稀布接收阵雷达相比,本文设计雷达不会产生方位栅瓣,适合复杂背景下的多目标检测.     

双(多)基地炮位侦校雷达的空间同步研究

讨论双(多)基地炮位侦校雷达空间同步问题,分析脉冲追赶与数字波束形成两种空间同步方法的优缺点,给出接收波束指向与发射波束指向及收发两站间距离之间的关系,最后讨论在采用DBF技术实现空间同步的条件下接收波束个数与雷达其它工作参数之间的关系,并针对某具体雷达产品进行仿真计算,给出仿真结果.     

单通道调频连续波雷达动目标探测技术研究

单通道调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)雷达体积小、成本低,近年来是近距离目标探测领域的一个研究热点.然而,动目标的速度-方位耦合问题会导致波束形成时测角模糊.针对这一问题,提出了一种动目标补偿方法.依据此方法给出一种单通道FMCW雷达信号处理流程,并进行了仿...     

一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的设计方法

随着宽带数字化技术的发展,如何利用宽带DBF 技术在电子对抗领域中进行精确测角测向一直是研 究的热点。文中论述了一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的优化设计方法,从多波束类型的选择出发,分析了和和 交叠电平的选择、空域覆盖和增益覆盖的取舍等问题,并且通过对雷达探测领域和差比幅曲线绘制方法的演化,得 到宽带数字和和比幅曲线的绘制方法,分析了基于正弦空间的多波束比幅曲线、中心频点的频率转移、侦察频点的 频率转移等问题,最终仅用一条标准比幅曲线进行装订即可解决宽带带宽内和扫描空域内的所有和和比幅测角问 题,该设计方法拟制的宽带多波束比幅曲线,可应用于宽带数字相控阵体制的雷达探测或电子对抗领域,在简化比 幅曲线数量、减少比幅曲线存储空间、提升比幅测角测向精度等方面均有明显的优势。     

车载搜索雷达行进间工作研究

行进间工作是车载搜索雷达的重要作战方式,文中分析了车载雷达系统在行进间工作时需要面对的主要问题.在行进间工作模式下,车体姿态的改变会对车载雷达系统的波束指向、动目标检测和目标跟踪产生影响.从波束补偿、速度补偿和跟踪补偿3个方面人手,探讨了解决雷达在行进间对目标的搜索和稳定跟踪的基本方法.     

车载搜索雷达波束稳定及坐标系转换

搜索波束稳定技术及相关坐标系转换是装备了车载搜索雷达的自行防空武器系统的关键技术之一.搜索波束稳定是指车载搜索雷达在车体倾斜状态下工作时,搜索波束俯仰起始位置与大地水平面的夹角保持不变.否则会出现遗漏搜索空域的现象.进行坐标系转换是由于搜索雷达直接测量的目标信息是搜索雷达坐标系下的,而输出到操控终端和显示终端的目标信息是大地坐标系下的,所以要进行搜索雷达坐标系到大地坐标系间的转换.     

车载MTD搜索雷达多普勒频率补偿方法

车载MTD搜索雷达行进间工作时,车体运动产生的多普勒频率使地物杂波频谱偏离零频位置,导致在MTD处理时地物杂波抑制性能变差,降低了雷达在杂波背景下的目标检测能力。该方法通过计算车体运动在地物回波中产生的多普勒频率,把车体运动多普勒频率计算值与相参基准信号频率叠加,输出多普勒频率叠加后的相参基准信号到接收机。在接收机中,多普勒频率叠加后的相参基准信号与中频信号混频,输出多普勒频率补偿后的相参视频信号,从而解决了车体运动对MTD处理的影响。     

小型高精度防撞雷达信号处理系统实现

针对国内汽车防撞雷达领域存在问题,研究小型化高精度防撞雷达信号处理系统实现方案,详细分析信号处理流程,确定合适的雷达信号处理方法。结合系统结构和处理方案计算出适合驾车环境的系统参数,通过系统仿真验证其有效性。并在小型化和低成本的条件下,提出基于Super SVA方法实现目标距离分辨率的提高。确保雷达系统不会因为成本问题限制其检测性能。最后,对实例化样机进行外场功能测试,测试数据分析结果验证了系统方案的可行性。     

基于扩频的汽车雷达后向散射通信系统研究

汽车雷达是自动驾驶车辆不可或缺的传感器。随着智能交通技术和车路协同技术的发展,通过后向散射通信技术,为前向防撞雷达增加路旁交通标志的标签识别功能将具有重要的应用价值。本文针对标签后向散射信号能量弱,易受车辆目标回波、杂波和噪声的影响,在传统汽车防撞雷达的基础上提出一种基于扩频编码的调频连续波雷达后向散射通信系统。系统将直接序列扩频技术引入到标签的后向散射调制中,利用接收解扩处理产生的扩频增益增强标签后向散射信号,从而达到标签目标检测和信息提取的目的。仿真结果表明,该系统能够区分车辆和标签目标,准确识别标签信息。扩频编码技术的引入大大降低了系统误码率,提高了系统稳定性和可靠性。     

A multistatic microwave radar sensor for short range anticollisionwarning

An adequate radar technology for the detection and localization of obstacles before, behind and on the sides of a moving car is of primary importance to realize on-board devices able to perform different tasks such as parking, stop and go, and pre-alarm of the frontal air-bags. In these situations, the radar must acquire the position of the obstacles located at short distances from the car. This acquisition must be carried out with high radial and angular resolution; the former needs large radio frequency bandwidth, the latter requires large antennas and this means that the investigation area of the radar is certainly in the near field of the antenna. It is for this reason that traditional anti-collision systems based on phase array antennas prove to be unsuited to perform these tasks in the short range. The solution that we are proposing is based on several independent microwave radar sensors with wide angle of view connected to a central processing unit able to define the position and the relative velocity of the nearest obstacles. This prototype works in the 13.4-14 GHz frequency range at low power (16 dBm cirp) in accordance with the ETSI and CEPT/ERC Recommendations and it has been realized with microstrip technology so that thanks to its reduced size each device can be embedded easily in a bumper     

车载火控雷达结构造型设计

从火控雷达结构造型设计的角度,阐述了结构造型设计的复杂性,提出了军事装备造型设计应有的理念。介绍了某车载火控雷达结构造型设计,提出了车载火控雷达结构造型设计中必须把握的问题,并进行了较细致的设计分析。     

二维搜索雷达引导光电跟踪仪的技术研究

针对火控系统仅配备光电跟踪仪和目标搜索雷达的情况,从理论上证实了在目标匀速等高直线运动的前提下,由搜索雷迭信息(斜距、距变率、方位角)计算目标高度的可行性,并给出了估计目标高低角的滤波算法,为搜索雷达提前引导光学系统捕捉目标提供了一种可行的引导策略.     

线性调频-Costas频率步进信号分析及宽带合成处理

针对宽带宽角扫描相控阵雷达系统高精度测距、测速应用需求,提出了脉间Costas编码跳频、脉内线性调频调制的信号形式。通过对信号建模及距离-多普勒二维模糊度函数的分析表明,该信号形式综合了线性调频信号和Costas编码的优点,具有接近理想图钉型的模糊函数,可实现距离-速度的二维高分辨率。推导了线性调频-Costas频率步进信号宽带合成的处理方法,并通过仿真验证了该算法的有效性。     

雷达成像中基于进退法的鸟类目标运动状态自动判别方法

利用线性调频步进体制高分辨雷达对鸟类目标进行ISAR成像是解决航空安全保障中鸟情探测问题的一个全新且重要的技术途径.为了得到鸟类目标更清晰的像,准确判断其运动状态显得至关重要.基于线性调频步进体制雷达微多普勒效应的产生原理,在距离-慢时间谱图上,针对鸟类目标特性,通过对精高分辨距离像进行分析,提出了一种利用进退法搜索相邻精高分辨距离像的互相关系数的方法来判别鸟类目标运动状态.仿真结果证明了其可行性和有效性.