一种用于水下小尺度运动阵列的目标波达方向估计方法

为解决水下小尺度运动阵列对目标定位的孔径和样本不足问题,采用合成孔径方法实现孔径的扩展。通过分析相干信源情况下不同阵元数与样本数之比时样本协方差矩阵的谱分离特性,提出采用小快拍的主特征空间目标波达方向估计方法。研究结果表明：仿真实验中,阵元数与样本数之比为5时,该方法依然可以正确分辨4个目标;水池试验中,阵元数与样本数之比为4.8时,该方法同样可以准确分辨3个相邻目标。该方法不需要先验信息如信源个数等,解决了小尺度运动阵列在实际应用时所暴露的孔径和样本方面的固有局限,可满足实际应用需求。     

五元十字阵用于2-D远场目标精确定位的关键因素分析

文中从声阵列设计入手,重点讨论了影响五元十字平面圆阵2-D远场目标精确定位的几个关键因素之间的关系;这些因素包括阵列孔径、传感器数量、系统采样频率、定位精度以及目标距离等.而增大声阵列孔径则可以有效提高估计距离和定位精度.     

双基地MIMO雷达三维空间目标参数估计算法

针对双基地MIMO雷达三维空间目标参数估计问题,建立非均匀线型发射阵列和非均匀L型接收阵列的信号模型,并提出基于平行因子分析的目标收发角和多普勒频率联合估计算法。该算法首先利用平行因子分析和四线性交替最小二乘算法计算得到目标导向矩阵,进而构造虚拟导向矩阵并进行去冗余和降噪处理,最后通过Root-MUSIC算法估计出目标三维收发角和多普勒频率。仿真实验表明,与传统算法相比,所提算法实现了孔径的高效扩展,提高了参数估计精度,降低了系统配置需求。     

基于复合阵鱼雷声成像方位分辨率提高方法

研究了鱼雷基于预成空间密集波束进行声成像目标识别和精确制导的基阵设计与波束形成方法.针对鱼雷孔径小、空间尺度和可容纳的信号处理硬件规模有限等特点,提出了鱼雷声成像的非均匀复合基阵设计方法以及基于该复合阵设计的波束形成方法.与传统的鱼雷自导等效均匀线列阵设计相比,在相同阵列物理孔径条件下,该方法改善了波束空间指向性,提高了波束空间方位分辨力,在相同波束配置的要求下,该方法减少了阵元数和接收通道数,减小了阵列孔径及信号处理的硬件规模.仿真结果验证了该方法的有效性和可行性.     

基于“列维扩展”信号子空间的双基地MIMO雷达相干角度估计

针对传统算法在解相干时存在阵列孔径损失以及计算量大的问题,提出了基于"列维扩展"信号子空间的相干目标角度估计方法。该方法首先利用两个低复杂度的低维协方差估计来替代高复杂度的高维协方差估计,构造出"列维扩展"信号子空间,证明该子空间的列满秩性质不受目标相干性、回波单多快拍数的影响。然后提取出"扩展"旋转不变因子,实现了目标收发角度估计,最后利用空域滤波法实现收发角度的配对。仿真实验与数据分析表明:该方法在解相干时无需牺牲阵元孔径,其估计精度优于空间平滑类算法,并且适用于单次快拍数据情况的收发角度估计。     

改进的噪声对消算法在无源探测中的应用

为了削弱无源探测系统中存在的强噪声,提出了多路参考信号自适应噪声抵消算法.利用目标回波信号与噪声信号的传输通道差异性,通过对接收阵列各阵元接收信号求差得到多路参考信号.仿真结果表明,该算法可以有效抵消噪声,从而提高系统中弱信号的检测性能.     

互质极化阵列的DOA估计算法研究

针对极化阵列计算复杂度高、互耦效应大的难点问题,提出一种基于三正交偶极子互质阵列的极化稀疏算法,用于波达方向(DOA)估计.首先充分利用三正交偶极子三个通道的所有信息,形成一个拥有更多阵元的虚拟线阵,使得原本不相干的信号变为相干信号;然后进一步使用前后向空间平滑的方法对虚拟阵列的协方差矩阵进行解相干.该算法可以扩展阵列...     

基于相关TOP矩阵的相干信源数盖氏圆估计方法

大部分高分辨波达方向估计算法都是以特征子空间分解为基础的,所以正确估计信号源数对算法结果有效性起着至关重要的作用。该文提出了一种基于均匀线形阵列的相关Toeplitz矩阵构造方法,并结合盖氏圆半径法形成一种相干信源数估计的盖氏圆改进方法,将接收阵列各阵元与参考阵元输出信号做相关,得到一组相关向量,应用相关Toeplitz矩阵构造算法构造阵列输出的Toeplitz矩阵,从而得到去相干的盖氏圆估计矩阵,最后再应用盖氏圆准则完成相干信源数估计。仿真结果表明,本文所用相关Toeplitz矩阵构造算法达到了去相干的作用,扩展了盖氏圆半径法的应用范围,使得盖氏圆准则在不损失阵列有效孔径前提下,能够有效估计相干信源数目。     

基于互协方差的L型嵌套阵列二维波达方向估计

为了解决L型均匀阵列波达方向（DOA）估计分辨率较低、估计信源数受限于阵元数、估计精度易受信噪比影响等问题,提出一种基于互协方差的L型嵌套阵列二维DOA估计算法。利用不同子阵间互协方差矩阵产生较长无冗余阵元的虚拟阵列,消除噪声干扰;利用虚拟阵列及其共轭矩阵构建等效协方差矩阵,实现虚拟阵列信号的解相干;采用旋转不变子空间技术对等效协方差矩阵进行处理,得到目标的角度信息;基于虚拟阵列等效信源的唯一性进行空间信源的角度匹配。对所提算法的DOA估计有效性进行仿真验证,结果表明,在阵元数相同情况下,该算法与L型均匀阵列相比在低信噪比环境下拥有更高的估计精度,能够辨识更多的空间信源。     

基于矢量修正的稀疏阵列测向解模糊方法

针对稀疏阵列DOA估计中存在的测向模糊问题,提出了基于矢量修正的稀疏阵列测向解模糊方法。该方法通过推导阵元相对位置与稀疏阵列角度估计之间的关系,分析了阵元相对位置的最大公约数对MUSIC算法测向性能的影响,利用在稀疏均匀线阵特定位置添加新的阵元的方法,对原阵列的导向矢量进行修正,解决了稀疏阵列的测向模糊的问题。仿真实验结果表明,该方法不仅保留了稀疏阵大孔径的优点,提高了多信号分辨能力和测向精度,并且在低信噪比和小快拍条件下性能较好。     

高隔离度和紧凑布局的引信收发天线设计

针对小弹径空空导弹引信收发天线高隔离度的要求,设计基于波导缝隙阵列的前向馈电天线和后向馈电天线,采用弹轴方向收发天线错位布局的结构形式。方向图和隔离度测试结果表明,前向馈电天线和后向馈电天线均实现了空心漏斗形状的方向图,且在1 GHz工作带宽内,收发天线隔离度优于-80 dB, 较常规的天线布局,至少提高了11 dB. 该天线设计和布局实现了引信的高隔离度。     

开关扫描技术在被动毫米波成像中的应用

针对透镜焦平面全通道被动毫米波成像系统所用接收机数量多,成本高等问题,将开关扫描技术引入被动毫米波成像.在透镜天线焦平面上设置2维馈源天线阵列,多个馈源天线通过开关共用一个毫米波接收机,通过开关选择来完成对景物的扫描成像.系统中毫米波接收机采用直接检波式接收机,聚焦透镜采用组合透镜系统,馈源天线及毫米波器件采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术集成.分析表明,这种开关扫描被动毫米波成像系统是可行的,系统所用接收机数量大大减少,成本降低.     

一种圆柱共形数字阵列天线波束跟踪与指向技术

针对圆柱形布阵的数字阵列天线,分析基于多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法的 测角跟踪算法和基于线性约束最小方差(linear constrained minimum variance,LCMV)的波束指向算法,提出将2 种 算法联合使用的方法;并分析通道误差对MUSIC 和LCMV 算法精度的影响。结果表明,该方法为高速飞行器圆柱 共形数字阵列天线工程化研制提供了理论依据。     

敌我识别器多点应答问题的研究

针对二次雷达系统中天线旁瓣使目标在雷达显示器上形成多点应答现象，提出了4种多点应答问题解决办法：在询问机通过和波束发射询问信号的同时通过另一天线发射抑制波束实现发射旁瓣抑制：通过比较询问机和差波束接收信号幅度实现接收旁瓣抑制；通过调节发射机功率开关控制询问机功率实现功率控制旁瓣抑制；通过控制接收机灵敏度实现灵敏度控制旁瓣抑制．     

多基线比相单脉冲雷达天线罩电性能测试技术

阐述了雷达天线罩的测试是天线罩研制中不可缺少的重要环节 ,其测试结果与测试天线关系极为密切 ,因此多基线比相单脉冲雷达的天线罩的测试必须使用相应的天线进行 .根据多基线比相单脉冲雷达天线的特点 ,提出了通过跟踪等相位线来测试瞄准误差的方法 .在寻零测试系统的基础上 ,采用单刀多掷开关进行时分接入各路信号的方式将天线接收信号轮流接入接收机 ,从而解决了天线的多路输出与接收机的单路输入的矛盾     

基于磁负超材料的低互耦天线阵列设计

提出一种新型磁负超材料单元,通过采用HFSS,Matlab等软件对其电磁特性进行了详细分析和讨论,结果表明其具有较好的磁负特性。根据该磁负超材料在磁负频段谐振产生传输阻带这一特性,设计了一款工作在3 GHz的同轴馈电二单元微带天线阵。通过在天线阵单元间加载该磁负超材料单元阵列,使天线阵列间互耦有效降低了12.1 d B。天线单元间距仅为λ/10(λ为天线在自由空间工作波长),且天线阵列的远场辐射性能有所提高。因此,所设计的磁负超材料单元在设计紧凑型高性能天线阵列方面具有广阔应用前景。     

相控阵雷达导引头总体技术研究

相控阵雷达导引头具有波束扫描灵活、空间功率和时间资源分配可控等优点,具有有源/无源相控阵列组成形式.前者每个天线单元用1个接收机和发射功率放大器,后者共用1个或几个发射机和接收机,采用时需综合考虑.有源相控阵雷达导引头的组成有相控阵天线、波束控制计算机、T/R组件、激励器、功率分配器、波束形成网络、接收机、信号处理、数据处理、中央控制计算机等部分.     

基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法

针对应用阵列天线进行信号接收时的信源数估计问题,提出一种基于改进式特征值二次对角加载的信源 数估计方法。对天线阵列观测信号协方差矩阵进行特征值分解;对特征值进行一次对角加载,对角加载量取所有特 征值的几何平均值,将原始特征值与对角加载值相加,取代原始特征值;重新计算特征值对角加载量,并进行二次 对角加载,使加载后的特征值满足噪声特征值的最大最小值之比不超过2 的条件,在此基础上,使用信息论准则类 方法和随机矩阵理论类方法实现信源数的估计。仿真实验结果表明,该信源数估计方法具有可行性。     

一种新的频域波束切换算法

传统的时域波束切换算法( TDSB)在接收基阵阵元数少、单元接收信噪比低的情况下法正确检测指向信号入射方向的波束,获得阵增益。不适用于水下无人航行器(UUV)远程水声信系统。针对这一问题,提出了一种频域波束切换算法( FDSB)．该算法通过在频域中比较各波输出信号频谱峰值的大小对波束进行选择、切换。利用设计的UUV声接收基阵对算法进行了能仿真和湖试实验。仿真结果表明：FDSB算法在单元接收信噪比为 10 dB的情况下仍可以定、正确的切换波束;湖试25 km距离上通信实验结果表明：在UUV与信号发射端有相对运动情况下,应用本文提出FDSB算法对波束进行选择、切换,通信误码率小于10-4.     

基于低轨卫星通信K/Ka 车载相控阵设计

针对卫星通信地面车载终端,提出一种K/Ka 频段相控阵设计方案为用户终端提供卫星信号通信服务。相 控阵雷达(phased array radar,PAR)收发系统的接收采用单馈宽带贴片微带天线,发射采用双馈贴片微带天线;通过 对单个阵元进行旋转形成2×2 子阵;相控阵天线在方位360°和俯仰60°锥形范围内扫描。实验结果表明：该方案能 实现圆极化功能,结构紧凑,提高扫描轴比性能,阵列的增益、阻抗和轴比带宽可达到30%。