机载预警雷达试飞方法的研究

利用计算机模拟或者雷达实际试验飞行时,都会遇到应该试验多少个点的问题.在计算雷达试飞采样点数时,将采样点数的计算从发现概率的统计可信度转换到探测距离的统计可信度,计算出在置信度90％下,置信区间、发现概率和采样点数之间的关系.在此基础上,依据相关国军标中距离采样间隔的计算公式,探讨了机载预警雷达工作在不同模式下距离采样间隔该如何选取,并给出了相关的仿真实验结果.该研究对今后雷达取样有指导作用.     

收发分置连续波雷达关键技术试验研究

主要论述了为解决收发分置连续波雷达的直达波抑制及高速目标的大时宽信号处理等关键技术,利用现有设备进行技术改造,建立试验系统开展直达波抑制和目标探测专题试验研究,通过实测直达波数据对收发分置连续波体制雷达的直达波抑制进行可行性分析,并通过探测实际目标回波数据处理分析对雷达工作波形设计、大时宽信号回波处理等关键技术进行了攻关验证。     

3D雷达实际探测能力动态仿真评估方法

结合现役3D雷达的实际工作情况,分析了不同探测工作模式时的天线收发垂直方向图多变与不一致性、多径反射、地物遮蔽以及大气衰减对雷达实际探测能力的影响,给出了相应的定量估算方法。针对3D雷达分波位扫描与信号处理的特点,建立了雷达波束扫描到各个波位时接收到的目标回波功率、无源面杂波功率、无源气象杂波功率和有源压制噪声干扰功率估算模型,提出了一种3D雷达在杂噪背景下目标检测判据。最后,设计了一种3D雷达实际探测能力动态评估方法,并进行了仿真分析,验证了该方法的有效性。     

基于运动补偿的长时相干积累方法研究

稀布阵综合脉冲孔径雷达（SIAR）是一种全新体制的数字综合孔径雷达,其发射信号在空间全向辐射,不存在波束扫描问题,可对接收回波进行长时积累。本文首先对目标回波信号建模,分析了长时相参积累存在距离走动、多普勒扩散等问题。提出了一种对回波信号先分组多普勒滤波再非相参积累的方法,并给出了工程实现途径。通过仿真和实际工程的验证,证明了该算法的有效性。     

收发分置相控阵雷达直达波抑制技术

分析了收发分置数字阵列相控阵雷达中直达波问题,研究了收发分置数字阵列相控阵雷达中直达波抑制方法,根据收发分置数字阵列相控阵雷达的工作方式、信号处理流程等特点以及雷达的实际应用,可采用收发隔离、数字波束形成零点抑制、异频滤波、自适应对消及脉冲压缩增益6个环节进行直达波抑制,理论分析和仿真结果表明所给出的直达波抑制方法能有效解决收发分置数字阵列相控阵雷达直达波干扰问题。     

气象因素对雷达对抗的影响分析

大气对流层存在着剧烈的天气变化活动,通过分析各类天气现象对雷达波传播的影响,建立了雨、雪、冰雹、沙尘、云雾等气象因素对雷达波的衰减模型,在此基础上进一步得到了考虑气象因素时的侦察作用距离模型和雷达干扰方程,以便更加精确地分析气象因素的影响。通过对模型的分析,得出各类因素在实际作战中对雷达对抗双方的影响。     

风廓线雷达探测模式分析与设计

通过对风廓线雷达回波信号原理和回波特点的介绍,分析了雷达信号与数据处理流程,根据雷达工作参数的取值对探测性能的影响,提出了风廓线雷达工作参数选择的顺序和原则:(1)根据高度分辨率和高度探测范围的要求确定脉冲宽度和脉冲重复周期;(2)根据对最大不模糊多普勒速度大小的分析,结合已选定的脉冲重复周期,确定相干平均次数;(3)根据测速精度的分析要求,结合已确定的最大不模糊多普勒速度值,确定谱分析时的快速傅里叶变换点数;(4)根据时间分辨率的要求,确定谱平均数。最后,设计了对流层风廓线雷达探测模式一览表,并介绍了实际应用效果。     

基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计

针对米波雷达低仰角工作时除了收到目标的直达波外,还会收到与直达波相干的地(海)面反射的多径信号,提出了一种基于波束域的米波雷达低仰角波达方向估计的新算法.利用阵列输出数据协方差矩阵构造一个Toeplitz矩阵,以实现对雷达回波数据的解相干;在波束域对降维后的数据协方差矩阵应用基于信号子空间的角度超分辨算法实现波达方向估计;最后,研究了波束域下米波雷达低仰角波达方向估计的特点,分析了不同信噪比、波束个数对算法性能的影响.所提算法不但可以有效地克服多径效应,还极大地降低了运算量,理论分析和计算机仿真都证明了新算法的优越性.     

脉冲雷达多触发现象机理研究与对策

针对某发射基地首区雷达出现应答机多触发现象,介绍了雷达链的基本工作原理,分析了多触发现象产生时雷达跟踪数据.通过理论分析论证,并结合试验数据以及雷达显示图像,对雷达在应答工作方式下回波信号多次触发现象机理进行了分析研究,并提出技术改进措施.     

基于分布式参考的外辐射源雷达研究

在分析外辐射源系统的模型和特点的基础上,针对外辐射源雷达直达波信号极易被遮挡而且不能满足系统对直达波信号信噪比要求这一难题,提出了一种基于分布式参考的外辐射源雷达探测系统,并构建了试验系统进行验证。试验结果表明:参考截获站转发的直达波信号满足系统直达波自适应对消和长时相关积累的要求,分布式参考站对进一步提升外辐射源探测系统的部署的灵活性具有重要意义。     

天波超视距雷达双站收发同步覆盖模型设计

在高频天波超视距雷达中,采用发射站和接收站双站分置,而发射站和接收站相隔较远,需要对雷达探测区域建立收发站空间同步覆盖的转换模型,使接收站接收波束覆盖区域与发射站发射波束覆盖区域进行同步覆盖。在已知选定的发射波束覆盖区域的情况下,文中通过设计的转换模型计算出接收波束覆盖区域及其接收波束参数,包括波束中心指向、 波束宽度、子波束间隔等,从而实现接收波束覆盖区域与发射波束覆盖区域在空间地理位置上同步覆盖,使雷达系统能有效地探测到覆盖区域内的目标。     

一种去除电离层相位污染的方法

天波超视距雷达在传播过程中会受到电离层的相位干扰,这将导致信号频谱的展宽,电离层的相位污染影响了雷达的探测性能.介绍分析了一种简单有效的去除电离层相位污染的方法,并进行了仿真研究.结果表明,该方法具有稳健的去污染效果.     

二维阵列超视距雷达的选频方法

该文提出一种通过预测到达任务区域路径信噪比,自适应地为天波超视距雷达选择工作频点的方法。利用2维阵列的俯仰维分辨能力,克服了传统方法无法从返回散射电离图中分离多模/多径信号的缺陷。雷达通过电离层探测设备和2维接收阵列,获取返回散射数据、环境干扰数据和电离层状态数据。然后利用电离层模型和状态数据,推算各频点对任务区域的照射路径。运用2维自适应波束形成抑制环境干扰噪声,并处理返回散射数据以预测各路径回波强度。最后计算各频点路径在脉冲压缩后的信噪比,选择信噪比最大值的频率为最优工作频点。     

基于原始频谱的天波超视距雷达回波特性分析方法

天波超视距雷达工作环境复杂,受外部干扰和杂波的影响较大,使得超视距雷达目标回波特性十分复杂。为了对目标进行判别和有效跟踪,就必须分析掌握雷达各种回波和目标特性。文中设计了一种基于雷达原始频谱的回波特性分析方法,该方法以原始频谱为基础,将回波点迹及跟踪航迹数据与频谱数据进行同步对比分析,同时对频谱信息进行噪声基底、杂波展宽、覆盖率等统计评估,有效地分析超视距雷达回波特性以及对目标跟踪进行有效地分析和验证。     

基于点迹聚类的天波OTHR数据关联方法

天波超视距雷达(OTHR)固有的多径效应和低测量精度等特点给数据关联带来了较大困难。文中提出了一种针对舰艇编队目标的数据关联方法。首先,建立了天波OTHR平面测量模型,得出雷达坐标系与地理坐标系之间的非线性变换方程;然后,以各种可能的传播模式将每一节拍观测到的目标状态数据变换到地理坐标系中进行聚类,通过多拍聚类关联估计目标数量及在地理坐标系下的位置;最后,通过计算机仿真验证了算法的有效性,并分析了雷达检测概率对算法的影响。     

基于相似性传播的天波雷达多路径量测聚类

电离层多层结构特性使得天波雷达(OTHR)与目标之间存在多条信号传播路径,进而可能对单目标产生多路径量测。该文考虑了天波雷达多路径量测聚类问题,其需要同时对多路径量测进行电离层传播路径辨识和聚类。由于天波雷达量测模型假设1个目标通过1种电离层传播路径至多产生1个量测,因此需要考虑多路径聚类约束。该文将相似性传播聚类扩展到多路径约束模型,并提出一种新的多路径相似性传播聚类算法。该算法通过构建多路径量测聚类的概率图模型,将聚类问题转化为概率图模型隐变量的推断问题,采用最大和置信传播算法近似求解聚类变量的最大后验概率。算法优点包括可以自动识别聚类团数目,单次消息传播的时间复杂度为量测个数和传播路径个数乘积的平方。仿真实验分析表明,所提算法较多路径多假设聚类算法具有更好的聚类性能。     

电离层多普勒频移的预测

超视距雷达工作在短波波段,通过电离层的折射,可探测到常规雷达无法探测到的地平线以下的远距离目标。但雷达电波经电离层折射,探测结果必然受到电离层的影响,其主要特征之一是回波谱中常伴随多普勒(Doppler)频移。文中简单描述电离层Doppler频移的产生机制,并在已预测电离层信道参数的基础上利用数字射线追踪技术对E层、F2层的高频天波Doppler频移进行预测。     

多项式建模解电离层相位污染阶数选择新方法

电离层相位污染使天波超视距雷达杂波频谱展宽,影响舰船等低速目标检测.针对这一问题,近年来发展了基于分段多项式相位建模和高阶模糊函数的(HAF)解电离层污染算法,如何合理地选取模型阶数是该算法的核心.给出了两种改进的自适应多项式建模阶数选择方法.并利用仿真方法进行了验证,结果表明:基于高阶模糊函数变换性质的频域和时域阶数选择方法的计算量较现有算法有较大提高,且频域法可在较低信噪比下准确判断多项式阶数.     

基于TLS-ESPRIT算法的OTHR瞬态干扰抑制

天波超视距雷达(OTHR)工作于高频波段,电波传播环境复杂,极易受到流星余迹回波等瞬态干扰的影响。目前提出的针对瞬态干扰的抑制方法大多需要预先抑制海、地杂波,复杂度较高,实用性不强。提出了将含瞬态干扰回波数据的频域视为复合正弦信号,使用高分辨算法(TLS-ESPRIT算法等)可以检测出干扰发生位置,再去掉被干扰数据段,并通过加权线性预测恢复有效数据,达到抑制干扰的目的。该方法的优点是干扰检测前无需预先抑制海杂波,实用性较强。仿真结果表明该方法的有效性。     

模式简化的OTHR多径航迹融合算法

针对天波超视距雷达(OTHR)多径传播现象引起的航迹 路径模糊性问题,提出了一种模式简化的OTHR多径航迹融合算法。该算法先对经概率数据互联(PDA)算法滤波所得航迹进行聚类;然后,将同类航迹与简化后的传播模式匹配,加权得到某一关联假设下目标地理状态估计;最后,对所有关联假设下的目标地理状态估计加权融合,得到最终的目标地理状态估计。文中先通过设计仿真实验验证了简化模式的合理性,并对所提算法进行了仿真、测试。结果表明：模式简化后,并未影响多径航迹融合算法融合性能,但算法计算量与复杂度大大降低,并在某些航迹模式缺失的情况下,还能降低算法融合误差,改善融合效果。