运动目标的时分极化测量研究

运动目标极化特性的测量是极化雷达探测与目标识别等领域非常关心的基础性问题。该文针对时分极化测量雷达,建立了动目标的瞬时极化测量模型。在深入分析目标极化回波的基础上,针对互易性目标,提出了一种基于交叉极化分量相位对齐的散射矩阵校准方法。研究结果表明在一定信噪比条件下,该测量和校准方法可以有效地消除因目标运动而导致的散射矩阵两列元素去相关。     

新体制极化测量雷达的瞬态极化测量性能分析

瞬态极化雷达采用同时发射、同时接收的测量体制,可以利用正交极化通道的单次回波信号测量目标极化散射矩阵。首先给出了窄带瞬态极化雷达信号模型和信号处理方法;然后详细分析了两类瞬态极化雷达信号波形(频移脉冲矢量波形和正负调频斜率LFM矢量波形)的测量性能;最后用国防科技大学研制的X波段瞬态极化雷达系统开展外场实验,实验结果表明:与分时极化测量结果相比,两者的相对幅度测量结果差异小于2 dB,相对相位测量结果差异小于10,°从而验证了瞬时极化测量的有效性。     

全极化昆虫雷达生物参数反演方法与外场定量试验验证

全极化雷达是新一代昆虫雷达的发展方向.本文介绍了全极化雷达的昆虫体轴朝向、 体重和体长等生物参数反演方法.相对传统方法,这些方法精度更高,然而,这些方法仅经过微波暗室测量昆虫数据验证了可行性,还未经过实际全极化雷达外场测量验证.本文利用Ku波段全极化昆虫雷达,设计并开展了基于双无人机协同飞行悬吊昆虫的外场定量试验,测量...     

同时极化捷变频多载波调相雷达技术研究

利用多载波余码相位调制(MCPC)雷达信号实现同时极化探测,并通过频率捷变技术可提高MCPC雷达信号的距离分辨率。文中综合同时极化、频率捷变和MCPC雷达探测技术提出了同时极化频率捷变MCPC雷达系统结构,分析了工作原理,设计了同时极化频率捷变MCPC雷达探测波形,并对波形的信号峰值旁瓣比、信号间的独立性、距离分辨率和抗有源干扰能力做了分析和仿真说明。研究表明,同时极化频率捷变MCPC雷达信号能很好地实现同时极化探测,同时提高了原MCPC雷达信号距离分辨率,其抗有源干扰能力随着同时极化数和频率捷变脉冲数的增加而加强。     

全极化雷达幅相不一致对昆虫朝向估计的影响

昆虫雷达通过测量波束中昆虫的极化信息,估计昆虫头部朝向,进而完成对昆虫迁飞轨迹的监测.但是,全极化雷达系统中的非理想因素会影响到昆虫头部朝向的估计精度.为了研究全极化系统幅相不一致对朝向测量的影响,本文对昆虫极化散射特征和全极化系统建模,并对朝向误差进行分析,得到了朝向误差和通道间幅相不一致的关系.理论分析和仿真结果表...     

高距离分辨率极化雷达目标匹配识别研究

本文提出一种基于高距离分辨率极化雷达体制的雷达目标相关匹配识别新方法。首先介绍了雷达目标多维极化距离像匹配识别的原理,然后介绍了多维相关匹配表达式的构造方法。最后利用雷达目标测量数据进行了目标识别的实验。理论分析和实验结果表明：极化信息的有效利用,可以提高雷达的目标识别性能。     

W波段数字变极化目标特性测量雷达

提出一种新型的W波段数字变极化目标特性测量雷达.该雷达由两子阵变极化天馈、两通道TR模块与数字处理单元构成, 采用空间波束合成任意极化发射、数字方式实现任意极化接收.通过目标实验结果表明, 该雷达能在多种极化体制下准确提取目标极化散射矩阵, 具备测量目标全极化RCS能力以及可用于目标极化特性分析与研究.     

宽带全极化垂直昆虫雷达设计及校准关键技术研究

宽带全极化垂直昆虫雷达是一种利用宽带信号实现空中单只昆虫分辨,利用多极化通道实现昆虫全极化测量的雷达系统.当被测昆虫体型在不同极化轴向的电磁波反射功率可明显分辨时,该雷达可利用"当极化方向平行于昆虫体轴时,回波功率最大"的基本原理,通过测量昆虫极化散射矩阵,获取昆虫体轴方向,对研究昆虫定向迁飞规律具有重要的作用.当前垂...     

一种弹载相控阵雷达及其极化滤波方法

提出了一种弹载极化相控阵制导雷达及其极化滤波方法.该雷达发射单极化线性调频脉冲压缩信号,以提高其低截获概率性能;采用正交极化通道同时接收回波信号,获取雷达回波的全极化信息;对脉冲压缩后的高距离分辨信号,利用瞬态极化估值、极化变换和极化矢量滤波运算级联的方法,实现对干扰的有效抑制.该方法的优点在于它可以抑制与目标处于同一个距离单元和角度单元的干扰信号,解决对单脉冲雷达角欺骗干扰的抑制难题.理论分析和仿真结果表明了该极化滤波抗干扰方法的有效性,研究结果对实际雷达系统的研制具有指导意义.     

基于和差波束极化特性的目标极化散射矩阵测量方法研究

该文建立了一种基于常规单脉冲体制的目标全极化散射矩阵测量算法。首先证明了该型雷达天线具有复杂的极化结构,并且对回波信号的极化特性有一定的敏感性。利用单脉冲雷达和差通道的极化特性在获取目标角度信息的同时利用一个脉冲重复周期即可完成目标极化散射矩阵的测量,降低了全极化单脉冲雷达研发的系统复杂度和设计成本,通过电磁计算和仿真分析验证了上述研究的正确性。这对于开发现有雷达装备的极化测量处理能力、提升其抗干扰和目标识别能力具有一定的启发和指导意义。     

Matching score properties between range profiles of high-resolutionradar targets

In this paper, how the statistical properties of the matching scores are affected by the carrier frequency, the aspect variation, the range resolution, and the target complexity are studied. The statistical parameters (mean and standard deviation) of the matching scores among range profiles of independent objects are derived, and their values are used as references to determine the threshold values for target identification. It is found that the range profile obtained at a certain carrier frequency can also be used as the feature vector for radars operated at shifted frequencies if the range resolution is fine enough or the target is simple. It is also found that a radar with higher range resolution can tolerate more aspect variation, yielding a significant advantage in saving memory space for establishing the data base. The results obtained can have several applications such as target identification, data association in multiple target tracking, and target direction determination when widely-spaced high-resolution radars are employed     

基于Radon变换的昆虫上升下降率提取算法及实验验证

昆虫上升下降率是反映昆虫在迁飞过程中的运动方向与运动速率的重要指标。由于传统垂直昆虫雷达存在距离分辨率低、目标检测关联算法不完善等问题,昆虫上升下降率的提取较为复杂。本文提出一种基于Radon变换的昆虫上升下降率提取算法,该算法通过脉冲多普勒积累与恒虚警检测实现了雷达快时间/慢时间一维距离像矩阵到二值化航迹矩阵的转换,再利用Radon变换从二值化航迹矩阵中实现了昆虫上升下降率的直接提取。通过对实测数据的处理,验证了该算法的可行性。      

A millimetric radar to study the flight of small insects

Conventional 3 cm entomological radars have been successfully used for many years to observe the migratory flight of the larger insect species, but the range at which these radars can detect individual small insects is limited to a few hundred metres. The author outlines the design and application of an 8.8 mm wavelength radar to study the flight of insects weighing only 2 mg. Detection ranges in excess of 1 km were achieved for individual insects, and estimates of aerial density made by the radar were found to be within 50% of those made by an aerial sampling device     

A convenient technique for polarimetric calibration ofsingle-antenna radar systems

A practical technique for calibrating single-antenna polarimetric radar systems is introduced. This technique requires only a single calibration target such as a conducting sphere or a trihedral corner reflector to calibrate the radar system, both in amplitude and phase, for all linear polarization configurations. By using a metal sphere, which is orientation independent, error in calibration measurement is minimized while simultaneously calibrating the crosspolarization channels. The antenna system and two orthogonal channels (in free space) are modeled as a four-port passive network. Upon using the reciprocity relations for the passive network and assuming the crosscoupling terms of the antenna to be equal, the crosstalk factors of the antenna system and the transmit and receive channel imbalances can be obtained from measurement of the backscatter from a metal sphere. For an X-band radar system with cross polarization isolation of 25 dB, comparison of values measured for a sphere and a cylinder with theoretical values shows agreement within 0.4 dB in magnitude and 5° in phase. An effective polarization isolation of 50 dB is achieved using this calibration technique     

全极化高分辨雷达距离像统计识别方法

在全极化、高分辨雷达体制背景下,提出一种将极化信息与高分辨距离像相结合的雷达目标统计识别方法。采用物理统计非高斯模型对全极化高分辨距离像建模,用模型参数分别表征具有较强散射强度分辨单元的多少和强弱,将全极化下的模型参数直接作为特征矢量,并采用Parzen窗法估计模型参数的概率分布密度,用贝叶斯分类器进行分类识别。对实测的导弹类目标识别结果表明,该方法能有效克服距离像特征依赖于方位信息的缺点,达到令人满意的识别结果。     

新一代数字储频中两种新技术的应用

数字储频设备是一种射频信号转发装置,接收雷达辐射信号,通过对信号的多普勒调制和距离延迟,产生相对于雷达站的目标回波信号,作为雷达标定和性能测试所需的目标信号。本文研究了自适应门限和多目标生成两项关键技术,对提高数字储频设备的工程实用性具有重大意义。