平面阵约束自适应单脉冲测角算法

单脉冲测角技术原理简单且易于工程实现,被广泛应用于各类雷达系统中,但在近主瓣干扰环境下,采用常规自适应波束形成技术会导致单脉冲鉴角曲线产生畸变,严重影响雷达测角性能。针对此问题,本文提出一种适于二维面阵的约束自适应单脉冲测角方法,将多约束自适应方向图保形技术与广义单脉冲测角技术相结合,实现干扰环境下的目标角误差估计。仿真实验表明,该方法能够在抑制近主瓣干扰的同时,基本保持理想单脉冲鉴角曲线,大幅提升雷达在未知干扰环境下的角误差估计性能,从而实现目标稳定跟踪。     

线性约束自适应单脉冲测角算法约束条件研究

介绍平面阵线性约束自适应单脉冲测角算法原理。分析了选取约束条件的方法。最后给出一种提高线性约束自适应单脉冲测角算法性能的途径。     

自适应和差波束形成与单脉冲测角研究

和差单脉冲测角是雷达中常用的测角技术,但是当存在外界强副瓣干扰时需要采用自适应和、差波束形成抑制干扰,然后进行和差单脉冲测角.文中首先讨论了自适应和差波束的增益和抗干扰性能,指出自适应和差波束通过在方向图干扰方向置零来抑制干扰,和波束在波束指向上取得相干积累增益,而差波束在波束指向上的响应为零.然后对自适应和差波束的波束比进行分析,发现理想情况下自适应和差波束的波束比与静态和差波束的波束比近似相同,仿真实例验证了这一点.     

基于三阶泰勒展开的自适应单脉冲测角方法

单脉冲方法是雷达中广泛使用的目标角度精确测量方法,自适应和单脉冲技术的结合大大提高了雷达对干扰环境的适应能力.但是,主瓣内明显偏离波束中心的目标,自适应单脉冲方法会出现较大的测角偏差.为解决上述问题,文中提出采用自适应单脉冲比三阶泰勒展开式进行目标角度估计的方法.该方法首先对自适应单脉冲比在波束中心进行三阶泰勒级数展开,然后利用多项式求根公式估计出目标角度.计算机仿真实验验证了该方法可以有效扩展目标角度精确测量范围.     

主瓣干扰下多点约束自适应单脉冲测角方法

当存在主瓣干扰的情况下,采用常规的自适应波束形成技术会使单脉冲曲线严重失真,从而导致无法对感兴趣的目标正常测角及跟踪。为了在抑制主瓣干扰的同时能基本保持自适应单脉冲比曲线不失真,提出了一种基于多点约束的自适应单脉冲测角方法,该方法采用约束自适应波束形成技术,即在自适应抑制干扰的同时选取多个约束点对用于测角的单脉冲比进行约束,从而大大提高了存在主瓣干扰下单脉冲测角的性能。计算机仿真实验证明了该方法的有效性。     

调零线性约束下的稳健自适应单脉冲合成

单脉冲测角是一种计算简单、稳健性好的高精度测角方法。当存在旁瓣干扰时,结合自适应波束合成的自适应单脉冲算法能很好地抑制干扰同时保持测角精度,但当干扰进入主瓣时,传统的单脉冲测角会出现单脉冲比失真的问题,从而导致测角误差较大。为了克服主瓣干扰条件下的单脉冲比失真问题,提出一种调零线性约束的差波束自适应合成方法,抑制主、旁瓣干扰同时保持单脉冲比曲线。仿真验证了算法的有效性,并与三点线性约束算法的性能进行比较。     

一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法

针对主瓣干扰背景下,当共形阵采用常规自适应单脉冲方法测角时,其单脉冲比曲线严重失真,导致测角精度严重下降的问题,提出了一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法。该方法首先对阵列进行常规自适应和波束形成,得到阵列和波束输出;然后通过施加单脉冲比约束求取自适应差波束权矢量,从而形成阵列差波束输出;最后利用输出的和、差波束实现测角。仿真结果表明,和常规方法相比,该方法能在抑制主瓣干扰的同时,较好地保证共形阵对目标方位角、俯仰角的测角精度。     

一种改进子空间投影自适应单脉冲算法

自适应单脉冲技术由于能有效地抑制干扰,同时比较准确地估计出信号源的方位,因而被广泛的用于跟踪、制导雷达。经典自适应单脉冲算法都采用一阶线性逼近方法,忽略了高次项对角度估计的影响,从而导致角度估计在单脉冲比非线性区域具有大的估计误差。针对这个问题,该文提出令高次项为零的约束条件,并结合干扰信号子空间计算自适应差波束权重,最后将自适应和、差波束权重代入经典的自适应单脉冲算法,在简化角度估计公式的同时,给出信号源方位。同时,该文给出了约束点位置选取的基本规则。通过上述方法,高次项的被忽略变得更加合理,自适应单脉冲的有效测角范围进一步变大,同时角度估计误差进一步降低。计算机仿真结果验证了算法的正确性和有效性。     

非矩形相控阵的抗主瓣干扰与单脉冲测角技术北大核心CSCD

在传统的数字波束形成雷达系统中,为了抑制主瓣干扰,并保持对目标单脉冲角度估计的精度,需要同时形成四个波束。对于大型的雷达天线阵列,数字波束形成通常在子阵上完成。但是对于非矩形天线阵结构,传统的自适应波束形成架构不再适用,单脉冲角度估计的精度会大幅降低。文中针对非矩形平面阵列,提出一种新的自适应波束形成方法。首先,需要对四个接收波束的输出做线性补偿,该补偿因子可通过阵列流形精确计算获得;其次,进行自适应主瓣干扰对消处理;再进行二维数字单脉冲测角。文中在理论推导的基础上,结合相控阵雷达阵列实例给出仿真结果,验证了该方法的有效性。     

一种低副瓣自适应单脉冲测角方法

三点线性约束单脉冲方法是雷达中应用较多的自适应和差测角方法,但是由于只对差波束方向图的主瓣形状施加约束,因此副瓣较高.提出了 一种低副瓣自适应单脉冲测角方法,通过适当增加差波束副瓣约束使得差波束副瓣电平降低20 dB以上,同时保持单脉冲比基本不变.理论分析和实验结果验证了文中方法的效果.     

Wideband Capon Beamforming for a Planar Phased Radar Array with Antenna Switching

A wideband beamforming algorithm for estimating the azimuth angle, elevation angle, velocity, and range using a planar phased radar array with antenna switching is proposed. It uses the time-variant steering vector model. Simulation results illustrating the performance of the proposed beamformer are presented.     

Sparse Planar Retrodirective Antenna Array Using Improved Adaptive Genetic Algorithm

An improved adaptive genetic algorithm is presented in this paper.It primarily includes two modified methods:one is novel adaptive probabilities of crossover and mutation,the other is truncated selection approach.This algorithm has been validated to be superior to the simple genetic algorithm (SGA) by a complicated binary testing function.Then the proposed algorithm is applied to optimizing the planar retrodirective array to reduce the cost of the hardware.The fitness function is discussed in the optimization example.After optimization,the sparse planar retrodirective antenna array keeps excellent retrodirectivity,while the array architecture has been simplified by 34％.The optimized antenna array can replace uniform full array effectively.Results show that this work will gain more engineering benefits in practice.     

线性约束差分恒模自适应阵列性能分析

线性约束差分恒模算法(LCDCM)能有效克服恒模算法(CMA)中存在的干扰捕获问题,但其性能受迭代步长的影响。本文对所需信号功率、干扰信号功率及所需信号和干扰信号空域相关系数对迭代步长取值和算法收敛速度的影响进行了分析,给出了保证算法收敛的迭代步长的取值范围。最后利用计算机仿真对上述理论结果进行了验证。     

稀疏平面阵列幅相误差估计算法

稀疏阵列存在模糊特性,导致当阵元幅相误差或位置误差存在时,无法直接应用传统的ISM方法.针对这一缺陷,文中借用线阵中基于介质解模糊的DOA估计算法原理,将该算法推广至二维稀疏平面阵列,通过引入抑制度的概念深入研究了介质参数对抑制效果的影响,并进一步将该算法与经典ISM法相结合,提出了一种新的稀疏平面阵列幅相误差估计算法...     

平面天线阵快速正交投影波束形成算法

针对大型平面天线阵列下样本数据含有期望信号时，正交投影（OP）波束形成算法不再适用的问题，提出一种新的基于阻塞矩阵的正交投影快速波束形成算法。该算法首先构造阻塞矩阵从样本信号中阻塞掉期望信号，再对阻塞后的样本信号进行施密特（GS）正交化得到重构后的干扰子空间，最后在此基础上实现正交投影波束形成。新算法适用于任意阵型的二维均匀平面阵，在小快拍数下能快速计算出自适应权重。仿真结果表明，无论是弱干扰信号还是强干扰信号，该算法都具有很好的抗干扰性能。