相控阵雷达的角超分辨力：算法和工作约束条件研究

人们已经提出了改善频谱分辨力或角分辨力的一些方法。这些方法产生于完全不同的应用场合,很难加以比较。本文收集了将这样的方法应用于相控阵雷达的角分辨力的情况。我们列举了主要的方法及其特性,并指出了雷达实际应用中的约束条件。     

旋转目标的距离-多卜勒成象

在距离-多卜勒成象雷达中,为获得高多卜勒频率分辨力,要求有一定的积累时间,而在这段时间内,旋转目标上的点有可能移动若干个距离单元和多卜勒分辨单元,因而会引起图象模糊。这种移动可以通过存贮经过适当处理的回波脉冲来加以补偿,而角坐标是由雷达天线的角坐标确定的。由此产生的存贮数据表示目标反射率密度的三维付立叶变换,因此可用反付立叶变换来处理。文中还分析了发射源和接收机位置分开的三维雷达/目标的几何关系。研究了各种系统畸变的影响,并给出了从微波试验埸获得的证明图象质量改善的试验结果。     

基于Stolt偏移的探地雷达合成孔径成像研究

对探地雷达数据进行合成孔径处理可提高探地雷达图像的分辨力,有利于对地下目标的探测及精确定位.文中提出了一种新的stolt偏移插值实现方法,用于探地雷达合成孔径成像,它能克服传统方法中偏移能量不集中的缺点并保持处理速度快的优点,通过对实测数据进行处理,其结果表明该方法取得了很好的效果.     

基于最大熵法的雷达图像分割

介绍了雷达扫描的视频图像中的目标提取方法.首先需要在雷达扫描图像中将回波目标从信号的背景噪声中分割出来,笔者认为基于阈值分割的方法是一种适合文中提到的雷达扫描视频图像分割的方法,并且简单易于工程实现.文中利用最大熵的阈值分割法将目标从雷达图像中分割出来,这种方法较其它阈值分割法更适合于应用在文中提到的雷达扫描视频图像中.     

用雷达信号处理改进搜索雷达的方位角分辨力

本文讨论用雷达信号处理来改进方位角分辨力的问题。在既需要高的角度分辨力又要求天线具有较宽的主瓣宽度的场合,这样的问题是存在的。文章考察了这种方法在航管搜索雷达上的某些应用,并分析了方位角的几种估算方法,最后给出了计算机模拟结果,并作了评价.     

提高对雷达隐蔽扫描角跟踪系统干扰性能的研究

分析了对隐蔽扫描雷达角跟踪系统实施匀速扫频式干扰的缺点。提出了一种实现快速一慢速扫频的方法,即先快速扫描以捕捉雷达角扫描频率范围,再在此小范围内进行慢扫。以确定敌方雷达的角扫描频率。文中还给出了改进的系统结构和主要电路框图,并结合该系统的改进内容针对研究中的主要技术难点作了详细的分析。     

同时数字多波束对改善相控阵雷达搜索和测角精度的分析

文中基于数字波束合成体制的相控阵雷达,研究改善传统单脉冲体制雷达性能的方法。提出了一种基于一组同时数字多波束处理的新方法。文中证明该方法可以将单脉冲测角方法和极大似然估计测角算法进行性能的平衡。该方法利用了基于同时数字多波束形成技术以及多种处理算法。计算机仿真试验证明该方法可以在提升雷达目标检测和测角性能的同时有效的改善波束形状损失。     

同步运动双基正侧视合成孔径雷达的角分辨力

基于对目标分辨力和目标识别的要求，高分辨力的微波全息成像手段越来越受到重视。现代战争电子对抗的要求又使双基地雷达具有更好的发展前景。因此，采用双基地合成孔径雷达较好地满足了上述需求。成为现代雷达技术的重要研究领域。该形式的雷达角分辨力是衡量其性能的一个重要指标，本文推导了常见的同步运动的双基正侧视合成孔径雷达的角分辨力公式，给出了一些比较性结论。     

AN/APS—116潜望镜探测雷达

AN/APS—116雷达系统是由美国海军为海洋监视和反潜战侦察而研制的.基本系统的要求是在强干扰信号形式海面杂波后向散射条件下可靠地探测小潜望镜那样大小的目标。雷达系统的设计方法采用了高距离分辨力和快速扫描天线。信号处理方案是采用扫描—扫描去相关来实现的,M/N门限用于目标测探。本文还包括了雷达每个主要元件的简短介绍,以及验证本系统性能的鉴定测试概况.     

一种用于机载火控雷达的包络分析测角方法

边扫描边跟踪是机扫机载PD火控雷达用于多目标跟踪和多目标攻击的主要工作方式。由于天线处于扫描状态,难以使用单脉冲法测量目标的方位角,目前采用的测角方法具有较大的测量误差。文中提出了一种基于目标幅度包络分析的测角方法,能提高目标方位角测量精度。试验验证了该方法的有效性和可行性。     

A two-dimensional Doppler-Radiometer for Earth observation

Compared to synthetic aperture radars (SARs), the angular resolution of microwave radiometers is quite poor. Traditionally, it has been limited by the physical size of the antenna. However, the angular resolution can be improved by means of aperture synthesis interferometric techniques. A narrow beam is synthesized during the image formation processing of the cross-correlations measured at zero-lag between pairs of signals collected by an array of antennas. The angular resolution is then determined by the maximum antenna spacing normalized to the wavelength (baseline). The next step in improving the angular resolution is the Doppler-Radiometer, somehow related to the super-synthesis radiometers and the Radiometer-SAR. This paper presents the concept of a three-antenna Doppler-Radiometer for 2D imaging. The performance of this instrument is evaluated in terms of angular/spatial resolution and radiometric sensitivity, and an L-band illustrative example is presented     

Traffic Surveillance System Based on a High-Resolution Radar

Traffic surveillance is an important civilian application of radars. The current high-resolution radars give new opportunities so that the traffic application may be redefined. In this paper, a traffic scenario with a high-resolution radar is presented. A range-bin alignment method, the Global Range Alignment, which comes from the focusing techniques in inverse synthetic aperture radar, is applied to obtain further capabilities than the usual velocity measurement: distinction between vehicle types via length estimation and adequate management in situations with simultaneous targets. Preliminary results from a real scenario using a high-resolution linear frequency-modulated continuous-wave millimeter-wave radar are shown.     

Resolving revolutions: imaging and mapping by modern radar

High-performance synthetic aperture radars (SARs) for mapping demand massive digital signal processing powers. The fall in the cost of computing devices has recently passed the point at which such processors can be afforded and SARs are now being used in a range of applications. The analogous inverse synthetic aperture radar (ISAR), which enables moving targets to be imaged by stationary or moving radars, is also becoming widely used. The unifying principle underlying SARs and ISARs is presented and the common parameters defining the performances of both types of radar are derived. A novel technique is described which enables the radar to measure the random angular spin of a ship at sea, thereby permitting it to be imaged deterministically by ISAR. Results are presented from a representative selection of ISARs and SARs ranging from the imaging of model targets by ISARs operating at scaled-up frequencies through to the mapping of the surface of Venus by a satellite SAR. The paper concludes with a review of likely future developments of these types of radar and suggests that further major advances are possible     

MIMO雷达的最小冗余线性阵列配置与优化

提出了一种利用最小冗余非均匀线性阵列对多输入多输出(MIMO)雷达系统进行阵列配置优化从而提高参数估计性能的方法。文中从MIMO雷达信号模型出发,分析了均匀线性阵列与非均匀线性阵列两种配置下,MIMO雷达系统获得的虚拟阵元数的差异,给出了一种在物理阵元数量较大时最小冗余非均匀线性阵列的生成方法。仿真结果表明:最小冗余线性阵列能够利用较少的物理阵元个数获得与均匀线性阵列相同的参数估计性能。而在物理阵元个数相同的情况下,最小冗余非均匀线性阵列MIMO雷达可以获得更多的虚拟阵元、更好的参数估计性能和更低的克拉美·罗界。     

High resolution measurement of microwave refraction on short tropospheric paths

A method of measuring angle of arrival, or angle of fire, of a microwave signal transmitted over a short line-of-sight path is described. The method used is similar to that employed in conical scan, or simultaneous lobing, radars. Accuracy in angular measurement is achieved by utilizing the portion of the antenna pattern in which the gain function varies rapidly with angle. Using 4-ft aperture antennas operating at 35 GHz on a6frac{1}{2}-mi path, angle of fire is detected linearly with an accuracy ofpm 0.010deg, and the resolution may be as good aspm 0.002deg. The effects of random atmospheric turbulence on the results is investigated. Many examples of layered structure have been observed, but the most dramatic records come when the atmosphere is unstable and large changes in refraction occur, e.g., at the onset of land and sea breezes.     

基于频率捷变的单脉冲雷达角闪烁抑制方法

角闪烁是雷达目标后向散射特性的重要物理量,它能严重降低毫米波末制导雷达的导引精度,影响雷达三维成像的质量。本文针对宽带毫米波雷迭角跟踪中的角闪烁问题,研究了一种利用频率捷变技术获取目标回波信号的多个独立样本来抑制角闪烁的方法。仿真结果证实了该方法的有效性。     

利用射频误差信号提高脉冲雷达的角跟踪精度

本文首先分析了传统脉冲测量雷达在各种内部、外部扰动作用下对高动态目标进行跟踪时面临的问题,在此基础上,将射频误差信号与天线指向信号作为量测信息引入观测方程,并且利用数值微分法对被跟踪的高动态机动目标建立了一种简单的估计模型,采用常规卡尔曼滤波算法估计出准确的目标角位置、角速度和角加速度的当前值和一步预报值。这种方法实现简单,作为机动目标的实时前处理算法,能够有效补偿各种内部、外部扰动对脉冲雷达角跟踪精度的影响,改善角度捕获的动、静态品质。     

一种提升汽车雷达方位角分辨率的成像处理方法

针对汽车雷达方位角分辨率受方位向天线长度限制的问题,该文提出一种基于多波束实孔径雷达图像融合来提升汽车雷达方位角分辨率的成像方法。该方法首先利用相控阵天线波束电扫描来获取前视实孔径雷达图像,然后根据汽车雷达成像几何关系通过多张多角度实孔径雷达图像相参累加来提升雷达方位角分辨率。计算机仿真结果验证了该方法在提升汽车雷达方位角分辨率的有效性。     

机载火控雷达角跟踪精度估算

测角精度是机载火控雷达的重要指标。分析了在单目标跟踪（STT）状态下雷达的测角误差的产生，给出了理论推算方法和工程计算结果，通过分析验证提出了提高测角精度的途径。     

分数阶包络补偿在稀布阵雷达中的应用

根据稀布阵综合脉冲孔径雷达信号处理流程,将分数阶包络补偿应用到长时间相干积累处理中。对信号处理流程进行了优化,使之适合分数阶包络补偿的要求,将包络补偿过程成功地嵌入到综合脉冲孔径处理之中,实现了工程化的实时处理。根据实测信号,对算法的正确性进行了验证。最后与未采用补偿的综合结果进行了比较。试验表明:采用分数阶补偿的效果得到很好的改善,改善值可达1.5dB以上。该算法已成功实现了工程化,并在某型雷达中得到了应用,同时还可用于其他采用长时间相参积累处理的雷达中。