干扰条件下MIMO雷达收发联合方向图优化设计

针对干扰条件下MIMO雷达面临的信号截获以及干扰源快速移动等问题,对雷达收发方向图进行优化设计。在发射端利用最小积分旁瓣准则对发射波束矩阵进行优化,将发射信号能量集中到目标空域,降低旁瓣并在干扰方向形成发射零陷;在接收端利用广义对角加载方法优化接收方向图,在提高信号接收稳健性的同时展宽零陷。通过对MIMO雷达收发方向图进行联合优化设计,解决了信号被截获及快速移动的有源干扰等问题,从收发两端共同提高雷达整体性能。通过实验仿真对比分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

简明的联合收发端天线选择算法

For reducing the computational complexity of the problem of joint transmit and receive antenna selection in Multiple-Input- Multiple-Output (MIMO) systems, we present a concise joint transmit/receive antenna selec-tion algorithm. Using a novel partition of the channel matrix, we drive a concise formula. This formula enables us to augment the chan-nel matrix in such a way that the computational complexity of the greedy Joint Transmit/Receive Antenna Selection (JTRAS) algorithm is reduced by a factor of 4nL, where nL is the number of selected antennas. A de-coupled version of the proposed algorithm is also proposed to further improve the efficien-cy of the JTRAS algorithm, with some capacity degradation as a tradeoff. The computational complexity and the perform-ance of the proposed approaches are evalu-ated mathematically and verified by computer simulations. The results have shown that the proposed joint antenna selection algorithm maintains the capacity perormance of the JTRAS algorithm while its computational complexity is only 1/4nL of that of the JTRAS algorithm. The decoupled version of the proposed algorithm further reduces the computational complexity of the joint antenna selection and has better performance than other decoupling-based algorithms when the selected antenna subset is small as compared to the total number of antennas.     

Robust Joint Design of Transmit Beamforming and Receive Filter for TB-MIMO STAP Radar

In this paper, we consider the joint design of transmit beamforming and receive filter for transmit beamspace (TB) multiple-input multiple-output (MIMO) radar red space-time adaptive processing (STAP) under the target information uncertainty. The associated robust joint design problem is formulated by maximizing the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) to guarantee the target detection performance. An iterative optimization procedure is developed to resolve the NP-hard joint design problem. The optimized transmit beamforming weight vector and receive filter exhibit superior performance in terms of output SINR. Several simulation examples are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

     

Receive Space-Time Filter and Transmit Sequence Design in MIMO Radar Systems

Wireless Personal Communications - In this paper, we are going to joint design of the continuous/discrete phase transmit waveform and receive space-time filter to maximize the Signal to...     

X波段可扩充相控阵雷达接收机实验研究

论述一种X波段可扩充相控阵逆合成孔径雷达接收系统实验研究情况,分析了接收系统及其内单元电路的设计及指标分配方法,逆合成孔径雷达（ISAR）是合成孔径雷达（SAR）的一个重要分支,逆合成孔径雷达能够对远距离目标进行高分辨率成像,因而它对远距离目标具有很大潜力,该接收系统突破了宽带数据采集、宽带直接解调接收及波形激励等宽带相控阵雷达系统的关键技术,解决了宽带、窄带系统的波形激励硬件共用问题,随整机进行外场实验,性能指标满足要求。     

基于杂波的收发分置MIMO雷达阵列位置误差联合校正方法

针对收发分置多输入多输出(MIMO)雷达发射端和接收端均存在位置误差的问题,该文提出一种基于杂波回波的收发阵列位置误差联合校正方法。该方法以最小化杂波回波数据的重构均方误差为准则,在杂波散射系数l1范数稀疏约束下,利用双迭代与凸优化方法对杂波散射系数和阵列位置误差参数进行联合优化求解,最终完成了对收发阵列位置误差的同时估计与校正。仿真实验表明了所提算法的有效性。     

T／R组件核心技术最新发展综述（一）

以固态T／R组件为核心的有源相控阵（AESA）技术在雷达、电子战、制导武器和通信等领域都得到了广泛应用。T／R组件的成本约占整个相控阵雷达系统造价的60％,是固态有源相控阵雷达的核心。首先阐述了有源相控阵雷达T／R组件中的关键技术——GaAsMMIC技术和微波MCM技术,同时对T／R组件的最新发展现状及趋势进行了分析,以此来推动我国有源相控阵技术的快速发展。     

基于LTCC技术的多联收发模块

介绍了一种基于低温共烧陶瓷（LTCC）多层基板技术的多联收发模块的原理和设计。通过多联收发模块与单通道T／R组件在16单元相控阵雷达天线子阵中应用的对比,指出多联收发模块更有利于雷达系统集成,有助于减小雷达的体积和重量,提高系统可靠性。文中还给出了双联收发模块的设计实例,证明了基于LTCC基板多联收发模块的可实现性。     

An X-Band AlGaN/GaN MMIC Receiver Front-End

This letter presents an integrated AlGaN/GaN X-band receiver front-end. This is to the authors knowledge the first published results of an integrated AlGaN/GaN MMIC receiver front-end. The receiver uses an integrated SPDT switch to reduce size, weight and cost compared to circulator based transceiver front-ends. The integrated front-end has more than 13 dB of gain and a noise figure of 3.5 dB at 11 GHz.      

杂波条件下稳健的MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化设计

现有MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化方法均未考虑阵元功率放大器非线性以及算法的稳健性。针对上述问题,该文以MIMO雷达各阵元发射功率和每个阵元发射波形的峰均比(PAR)为约束条件,提出一种杂波条件下稳健的MIMO雷达发射波形和接收滤波器联合优化设计方法。该方法利用Max-Min构造目标导向矢量不确定集范围内关于雷达输出信干噪比(SINR)的优化模型,通过半正定松弛(SDR)、Charnes-Cooper转换、序列优化和Lagrange对偶方法,将非凸的联合优化模型转化为两个分别关于发射波形和接收滤波器空时序列协方差矩阵的凸的半正定规划问题(SDP)进行求解,最后利用随机向量合成方法得到具体的发射波形和接收滤波器。实验仿真验证了所提方法的有效性和稳健性。     

相控阵孔径级同时收发技术研究

传统同时收发技术主要针对无线通信中的单元级天线配置进行研究,文中以大规模阵列作为研究对象,研究针对孔径级的收发同时技术,实现了大规模相控阵体制下的收发隔离。结合自适应阵列加权和收发隔离技术,以拉格朗日乘子法获得最优加权矢量。通过最小化耦合信号、最大化期望方向增益来构造代价函数,求得在线性约束最小方差准则下的最优权值。结果表明:在不影响目标检测性能的情况下,该方法能提供110 dB以上的隔离度,具有一定的工程参考意义。     

X波段测高雷达展开法解距离模糊算法设计

雷达信号处理的根本目的是从杂波中提取运动目标，为此必须抑制地杂波和动杂波，同时保证运动目标输出。本文首先从杂波抑制着手，研究X波段测高雷达脉冲重复频率的设计，在此基础上设计一种解距离模糊的展开算法。     

红外遥控发/收数据通信系统的EDA实现

分析了红外线遥控系统的数据编码和传输机制;设计了基于红外线的数据发送和接收系统;用VerilogHDL语言设计了信号编/解码核心电路,外围电路包括红外发/收器件、晶振、显示电路等;在ModelSim6.2仿真工具中进行了仿真测试;用Xilinx ISE9.1软件进行了综合、适配和FPGA器件下载测试,并用Agilent 16823A逻辑分析仪进行了数据采集显示验证,结果表明该电路实现了数据发送和接收功能,符合红外遥控数据传输协议.     

TDRSS地面站Ka频段收发信道

本文介绍了TDRSS地面站Ka8频段收发信道的组成和一体化信道的实现,对收发链经多次混频后产生的组合干扰进行了计算机仿真,并分析了信道相位噪声对系统误码率的影响。     

一种新的数字阵列雷达接收机技术

高速ADC和先进DSP器件的进展使数字波束形成智能天线的实现成为现实。在传统的M单元天线阵系统中,每一单元都有各自的接收通道和ADC,设备量大。文中提出了一种适合于多通道数字阵列雷达接收系统的新型数字接收机结构,其主要思想是基于多个不同信号的带通采样原理实现数字阵列雷达接收机,新接收机结构使IF接收通道和基带采样ADC显著减少,功耗大大降低。阐述了数字阵列接收的数据模型和工作原理,分析了多信号带通采样信号频率和采样率的关系,给出了采样率选取的约束条件。新接收机在降低设备量的同时,还减小了接收系统通道间幅一相不一致性失真。     

一种高分辨机载SAR／GMTI雷达接收子系统

较详细介绍了一种高分辨机载合成孔径雷达及地面动目标检测(SAR/GMTI)雷达接收子系统。该系统采用的技术主要有:去调频宽带接收、基于直接数字频率合成(DDS)的宽带波形产生、机载环境下的低相噪频率合成及小型化结构设计等。采用该子系统的SAR已完成多载机平台试验及多用途飞行应用,获得了0. 5m×0. 5m分辨率和良好的动目标检测性能。     

瑞利衰落信道下最大比发射联合选择接收技术的性能分析

本文设计了一种新的MIMO传输技术,它在发射端(基站)按最大比发射(MRT),接收端则基于信噪比最大的原则仅选择一根接收天线来处理信号,记MRT/RAS.其目标就是为了提高系统性能并降低接收端(移动台)的硬件复杂度.根据随机矩阵和排序统计的最新理论,推导出瑞利衰落信道下MRT/RAS系统的中断概率、误码率(BER)等性能指标的确切表达式.仿真结果表明MRT/RAS系统可以取得很好的阵列增益及满分集增益.仿真试验也证明了分析结果的正确性.     

相控阵雷达数字T／R组件研究

简要介绍了基于直接数字合成（DDS）技术的数字T／R组件的基本原理,对基于DDS的相控阵数字发射组件进行了实验研究,文章给出了实验结果,并进行了分析。     

一种循环迭代的MIMO雷达发射方向图设计方法

现有多输入多输出(MIMO)雷达发射方向图设计是通过优化信号相关矩阵来逼近期望方向图,可采用凸优化方法求解,但其计算量较大,不利于工程实现。针对上述问题,该文提出一种循环迭代的MIMO雷达发射方向图设计方法。该方法以加权最小二乘为准则,通过引入辅助变量,将对信号相关矩阵的优化问题转化为关于其Hermite平方根的二次优化问题,再以循环迭代的方式进行求解。对于均匀线阵,当采用均匀加权且离散化方位角在归一化空间频率域均匀采样时,可采用快速傅里叶变换(FFT)的方式进行求解,进一步提高计算效率。仿真结果表明,该方法所得发射方向图可以很好地逼近期望方向图,且具有较高的实时性。