数字阵列雷达及其进展

数字阵列雷达是一种接收和发射波束都以数字方式实现的全数字相控阵雷达。由于数字处理所具有的灵活性,数字阵列雷达拥有许多传统相控阵雷达所无法比拟的优越性。本文对数字阵列雷达及其研究进展进行了评述,主要介绍数字阵列雷达的基本原理、关键技术、研究进展,并对数字阵列雷达的应用前景进行了分析,提出了数字阵列雷达发展应考虑的一些问题。     

雷达数字波束形成技术的研究

介绍伪码连续波雷达数字波束形成器的原理，组成及实现方法，它能对来自１６个源接收阵列的复信号在０．２５μｓ内完成一次波束运算，同时形成４个波束，最后给出测试结果。     

数字波束形成在雷达中的应用与分析

本文对数字波束形成技术在雷达系统中的应用进行深入讨论,介绍了数字波束形成的电路设计和波束设计。对于多通道幅相差异的检测和校正,即接收校正和发射校正,给出了详细的工程设计方法和推导公式。试验表明,数字波束形成技术的应用,提高了三坐标雷达的测高精度和系统可靠性。文中的内容在某三坐标雷达产品中已获得成功应用,技术可靠有效。     

MUSIC算法提取海洋表面径向流方位的信号预处理

阐述从高频地波雷达海洋回波反演海洋表面流中,使用MUSIC算法提取径向流方位必须的信号预处理.海洋回波首先经线性调频中断连续波(FMICW)波形解调,分成不同距离元海洋回波.在各通道独立接收的海洋回波谱分析的基础上,针对每一距离元进行通道幅度的软件校准.接着从每一距离元合成的海洋回波多普勒功率谱中,分离包含海洋表面流信息的一阶谱区,再依据“局部噪声阈值扣除法”确定其中的可用信号.最终由MUSIC算法提取每一可用信号(其频偏对应径向流速)的多个存在方位,从而获得海洋表面径向流场的完整信息.本文阐述预处理使用的各种算法、效果及实测信号的部分处理结果.     

稀布阵综合脉冲孔径雷达的研究与试验

稀布阵综合脉冲孔径雷达是一种先进的米波雷达、本文介绍了其基本概念、几个研究问题和一些试验结果。     

稀布阵综合脉孔径雷达发射波束形成的实验结果

本文介绍了稀布阵综合脉冲孔径雷达（ＳＩＡＲ）的实验系统，简介了ＳＩＡＲ发射波束形成的基本原理，并给出了该雷达目前所取得的实测数据处理结果。该结果对ＳＩＡＲ系统给予了原理性验证。     

便携式高频地波雷达东海表面流探测试验

 便携式高频地波雷达系统(OSMAR-S)采用了线性中断调频连续波体制和单极子/交叉环紧凑型天线阵,通过双站合成得到海洋表面矢量流.2007年11月在洋山海域进行了OSMAR-S与其他海洋测量设备的表面流现场探测对比验证试验.试验采用了构成二个断面的五个定点和运用漂流浮标的一个动点同时进行的对比监测方式.试验结果表明了OSMAR-S系统的表面流测量效果与其他海洋测量设备的一致性.     

一种改善相控阵雷达低空探测性能的方法研究

利用自适应数字波束形成法来降低相控阵雷达在探测低空掠海飞行小目标时多路径效应的影响。仿真分析表明：自适应数字波束形成能对多路径干扰信号自适应瞄零并得到超分辨率和超低副瓣性能,从而有效改善相控阵雷达低空探测性能。     

海洋杂波对主频雷达检测海面上低速目标的影响

由ＢａｒｒｉｃｋＨＦ雷达海洋回波散射截面方程出发，求出单位波束宽，单位海域的海浪回波散射截面。并用一天线口径为２．５ｋｍ，分辩率为１．５ｋｍ的雷达系统，研究了海杂波对ＨＦ雷达检测海面上雷达截面积为３０ｄＢｍ＾２的小船目标和５０ｄＢｍ＾２的大船的目标的影响。     

基于高频雷达二阶海洋回波的风速反演算法研究与应用

基于高频电磁波与海洋表面的散射机制,以雷达二阶散射截面方程为理论依据。首先,进行了从高频雷达二阶海洋 回波谱中反演饱和风速的算法理论近似,讨论算法运用的前提条件;其次进行了饱和风速与二阶谱峰频率的关系式推导;然后,利用高频地波雷达模拟海洋回波谱数据对算法进行了可行性验证,证明该算法特定风速范围内有较好的反演结果; 最后,将算法应用于实测高频地波雷达海洋回波多普勒谱进行了饱和风速反演,并进行了反演结果分析与误差分析。 结果分析表明:该算法在满足理论近似条件的前提下能有效提取海面饱和风速信息。     

基于支持向量机的粗糙海面风速及海表盐度反演研究

将支持向量机(Support Vector Machine, SVM)回归技术应用到海况参数(如海表盐度、海面风速等)反演研究.利用双尺度模型(Two-Scale Model, TSM)作为前向电磁算法, 数值模拟不同雷达参数下风驱粗糙海面微波后向散射系数, 经过敏感性分析, 选取L波段(1.4 GHz)、C波段(6.8 GHz)及其合适的入射角作为雷达参数, 并设计多种反演方案, 分别以单频率双极化双角度、双频率双极化双角度及双极化后向散射系数的比值作为SVM的训练样本数据信息, 经过适当的训练, 利用SVM回归技术对海洋表面风速和盐度进行了反演研究.研究结果表明, 针对于海面风速的反演, C波段的反演精度最高, 针对于海表盐度的反演, L波段同极化散射系数比值作为SVM输入的反演精度较高.最后, 检验了SVM反演方法的抗噪声性能, 表明文中提出的SVM方法能较好地应用于实际海况参数反演问题.     

一种基于FPGA的雷达数字信号处理机设计与实现

结合具体的雷达导引头型号项目,从数字信号处理机的原理出发,根据项目的要求提出了一种基于DBF技术的某型导引头信号处理机设计方案,方案以Xilinx公司Virtex4SX55FPGA作为数字信号处理的核心器件,实现对6阵元阵列天线接收的回波信号进行实时采集和处理。对系统硬件和软件总体设计及基频信号产生模块、回波信号采集模块、控制信号产生模块和时钟电路模块的具体设计进行了详细介绍。最后在暗室环境对系统进行了测试,测试结果表明系统达到了设计要求。     

基于星载激光雷达的AOD与海面风速关系研究

海面上空气溶胶的产生和传输在一定程度上和风有关,研究气溶胶和风速间的关系,对增加大气模式的预测精度有重要意义。文中使用CALIPSO卫星CALIOP激光雷达L2（V3.01）气溶胶层与云层数据,与准同步AQUA卫星的AMSR-E海面风速数据,采用2007年和2008年的1月、4月、7月、10月共8个月的观测数据,研究波长为532 nm的气溶胶光学厚度（AOD）与海面风速间的关系及其随季节、年份的变化。结果显示,无云条件下,全球海洋上空AOD与风速存在关系：当风速在0-12 m/s时,AOD随风速增大而增加,当风速在4-12 m/s时,AOD与风速近似线性关系,当风速>14 m/s时,AOD趋于平稳。     

波束空间的超分辨测向算法研究

研究了将数字波束形成和超分辨测向相结合的方法。比较了波束形成算法和阵元空间超分辨测向算法的性能，介绍了波束空间MUISC算法的基本原理。仿真证明波束空间的超分辨算法具有计算量小、测向分辨力高和充分利用阵列孔径的特点。     

超低空雷达引信信号检测方法与仿真

由于超低空导弹在海杂波背景下工作,其引信的信号检测易受干扰,而传统的信号处理方法效果不佳。利用小波变换有多分辨分析的特性,可以有效滤除杂波带来的噪声,然后根据回波信号频率,辨别真假目标。仿真基于雷达引信实测数据,实验结果表明,对原始信号进行四阶小波分解的方法能够有效滤除大部分噪声信号,从而提高了超低空导弹引信抗海杂波干扰能力和导弹毁伤概率。     

基于AWG/RTSA的PD雷达信号模拟和相参分析方法

针对脉冲多普勒(PD)雷达的回波特点和相参特点,分析了回波模拟的难点.在其传统回波模拟和相参分析方法基础上,结合现代电子测量仪器在任意波形产生和实时频谱技术的应用,提出了一种基于现代任意波信号发生器的PD雷达回波模拟方法和基于现代实时频谱分析仪的相参分析方法.经过实验验证,该方法可有效提高PD雷达的调试效率.     

基于雷达回波的特征提取算法研究

特征提取是目标自动识别的关键。本文给出了改进的回波预处理算法、基于图像处理理论的目标特征提取算法以及基于统计和变换特征的目标回波特征提取算法。第一种算法能有效提高识别效率,后两种算法相互补充,在实际工程应用中有较强的适应性。     

星载激光雷达探测海面风速昼夜差异研究

采用夜间数据反演海面风速已经取得较好的研究成果。由于受到太阳直射光和天空背景辐射等因素的影响,星载激光雷达信号在白天的信噪比较差。基于已有的反演关系模型,采用CALIPSO星载激光雷达532 nm通道2007年1月、4月、7月和10月的单脉冲昼夜数据,将AOD数据用来做大气双程透过率校正,以准同步的AMSR-E v7版本的海面风速为真值,进行反演海面风速的昼夜对比研究。研究结果表明,采用白天数据反演海面风速是可行的。通过采用恰当的关系模型来反演白天风速可以提高探测精度。     

强背景杂波下月球次表面回波的识别方法

为有效探测月球次表层结构,本文基于月球次表面天底点回波和表面非天底点回波（杂波）的相干与非相干特性,提出在月球次表面地形变化不大的情况下,由累积取平均的方法来减小表面非天底点回波从而识别次表面回波的方法。以数值模拟的月海与月陆表面雷达探测仪回波为例,验证了该方法的正确性与可行性,并讨论了累积平均数目对次表面回波提取结果的影响。本文所述方法也可以应用到火星等其他外星球次表层结构的探测中。