空间两点源的单脉冲测角极化响应研究

从雷达极化的角度分析了空间多散射/辐射源的极化敏感性,为消除空间多散射/辐射源对单脉冲雷达在角度测量上带来的严重影响提供可能的解决方向。首先分析了单脉冲雷达的测角原理,建立了空间两点源在单脉冲测角系统中的极化响应模型,之后系统研究了目标散射矩阵、目标回波幅度比和目标起伏特性对单脉冲测角的影响,得到了空间多散射/辐射源对极化有显著敏感性的结论。对提高雷达导引头抗干扰性能以及对抗拖曳式诱饵具有较大参考价值。     

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.     

一种基于极化信息的机载拖曳式诱饵存在性检测与抑制方法研究

该文提出了一种利用极化信息对机载拖曳式诱饵进行检测和抑制的方法。建立了拖曳式诱饵干扰条件下雷达目标的全极化雷达回波模型,分析了转发式诱饵干扰和雷达目标在单脉冲雷达测角系统中不同极化通道响应函数的差异,利用存在和不存在干扰时测得的目标极化散射矩阵散度的差异,提出了一种转发式拖曳诱饵存在性的检测方法,并设计了相应的干扰抑制算法。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。该文的研究工作为有效检测与抑制拖曳式诱饵提供了一条新的途径,对提高雷达末制导系统在干扰条件下的精确打击能力具有重要参考意义。      

单脉冲雷达的干扰对消和极化抑制技术

建立了单脉冲跟踪雷达的和、差波束接收通道对目标和干扰信号的接收信号模型,考虑到旁瓣对消目标效应对测角误差的影响,指出利用和、差波束方向图特性的差异可以抑制目标效应,讨论了抑制和通道干扰的方法.基于和、差波束极化方向图的差异,提出了一种空域虚拟极化估计和极化滤波算法,给出了完整的解析表达式,结果表明该技术可对差通道干扰信号具有显著的极化抑制效果,提高信干比,可进一步提高干扰背景下的测角性能.     

单脉冲测角技术在MIMO雷达不同布阵下的性能分析

本文研究了多输入多输出(MIMO)雷达系统波束形成和单脉冲测角问题。MIMO雷达利用分集技术,在发射端全向发射正交波形,在接收端利用DBF技术同时形成多个波束。本文推导不同接收方式下MIMO雷达波束的方向图函数,给出其半功率波束宽度计算公式。将数字单脉冲测角技术应用于MIMO雷达,通过不同布阵对测角精度进行分析,并与相控阵雷达测角性能进行比较。计算机仿真结果表明,在相同阵列情况下,MIMO雷达测角性能优于传统相控阵雷达。     

利用极化单脉冲雷达抗质心干扰的研究

存在质心干扰情况下，普通单脉冲雷达将跟踪干扰与目标的能量重心。在分析目标回波与干扰电磁波相干叠加特性的基础上，提出了一种使用简单极化单脉冲雷达提取目标方位角的方法。该方法简单、实用，但需要获得信号的复数形式以及干扰极化特性的先验知识。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于极大似然估计的高分辨雷达测角方法

研究了高分辨雷达的测角方法:在介绍单脉冲测角原理的基础上,建立了宽带高分辨雷达角度估计模型,推导了目标偏角与回波信号的联合概率密度函数;提出了基于极大似然估计的宽带雷达测角方法,通过采用迭代算法交替更新目标偏角和回波信号,实现了目标偏角和回波信号的联合估计,并给出了目标偏角估计精度的近似克拉美罗界。仿真比较了该方法与传统窄带雷达测角方法的估计性能,结果表明,本方法的测角精度优于传统窄带测角方法,且在信噪比一定的条件下目标距离单元数越多,测角的均方根误差越小。仿真验证了该角度估计方法是渐近无偏的,估计误差方差小于传统窄带测角方法,且随距离单元数增多而减小。     

双极化单脉冲雷达两点源干扰目标角度测量方法

干扰和目标回波同时位于雷达主瓣时,能够改变天线口面的相位波前,严重干扰雷达角度测量.为解决这个难题,提出了基于极化信息的单脉冲处理方法,将雷达改进为双极化接收,并增加相应的和差网络,得到六路带极化信息的和差信号,带入本文设计的解析公式进行解算,可以避免角度估计中因为干扰产生的耦合误差,确保准确的雷达测角及跟踪.仿真结果证明,该方法能够在干扰条件下得到正确的角度估计,使对抗拖曳式诱饵干扰的工程实现更加简洁高效,对于提升雷达的抗干扰能力具有重要意义.     

主瓣干扰下单脉冲测角技术研究

针对二维数字阵列雷达在主瓣干扰下的测角问题,给出了四通道单脉冲测角方法。相对传统数字阵列雷达的三通道测角方法,增加一个双差通道,应用主瓣干扰对消技术,在方位和俯仰方向上分别形成和差波束,然后利用单脉冲技术测角。形成的和差波束在干扰方向形成零陷,同时保持原来的单脉冲比。仿真结果显示,该技术可以在抑制主瓣干扰的同时保持较高的测角精度,且测角精度与信噪比、目标和干扰方向有关。     

MIMO雷达和相控阵雷达单脉冲测角方法的对比分析

研究了MIMO雷达和相控阵的单脉冲测角技术,包括比幅法测角和比相法测角。比幅法测角采用等信号和差波束测角;比相法又分为实际阵列直接比相测角和虚拟阵列比相测角。在基本原理研究的基础上,采用MATLAB工具对几种测角方法进行了仿真,对比了MIMO雷达和传统相控阵雷达的测角精度,同时,也对几种测角方法的仿真结果和测角精度进行了比较和讨论。     

Study on monopulse angle measurement method based on virtual polarization matching

A monopulse angle measurement method for polarization array radar is studied in this paper. The receiving signal model is established and then a monopulse angle measurement method based on virtual polarization matching is proposed. To analyze the estimation performance, the Cramer-Rao Lower Bound （CRLB） of angle estimation is derived. Both theoretical analysis and simulation show that： firstly, the proposed method is superior to the traditional angle measurement methods based on the single polarization. Secondly, the performance of the new method is unrelated to the echo polarization. Thirdly, angle estimation of this method is asymptotically optimal. The results show that this method has great potential to be used in polarization array radar.     

相干源诱偏下极化对相位干涉仪导引头测角影响研究

在考虑极化影响的情况下,建立了相位干涉仪导引头跟踪相干两点源的数学模型,分析了雷达信号、诱饵信号及导引头接收天线的极化方式对被动雷达导引头测角性能的影响,推导了导引头跟踪辐射源时极化应满足的条件,并采用庞加莱(Poincare)极化球描述了极化与导引头指向角度的关系。指出利用极化信息可以改善导引头对雷达和相干源诱饵的分辨,为极化信息在被动导引头中的应用提供了依据。     

一种新型极化抗干扰技术研究

 传统雷达采用单极化形式,没有利用目标和干扰的极化域特征,文章在分析了常规极化抗干扰原理和性能的基础上,提出了一种新型的交叉极化抗干扰天线阵列,分析了该种天线的极化抗干扰性能,仿真和实验数据表明,交叉极化天线阵列不仅具有较好的极化抗干扰性能,同时降低了整套雷达的设备量,具有广泛的应用前景.     

瞬态极化雷达中极化测量与校准的数学原理及实验验证

瞬态极化雷达是一种具有两路正交极化通道独立收发能力的新体制雷达,可实现目标极化散射矩阵的瞬时测量。在对传统的瞬态极化雷达目标极化散射矩阵测量原理进行分析的基础上,详细介绍了基于模糊函数矩阵的极化测量新方法,给出了相应的信号处理流程;并提出了基于单个金属球定标体的极化散射矩阵测量结果校准方法;最后介绍了基于瞬态极化雷达试验系统开展的仿真实验、外场测量实验及实验结果。     

基于定标体散射特性的天线极化特性的测量

天线的极化特性是描述天线性能的重要参数,是雷达目标特性测量领域的基础性问题,对于实际的雷达天线而言,其极化特性的外场测量是一项复杂而又艰巨的工作。文章提出了一种基于定标体散射特性的天线极化特性的测量处理方法,建立了雷达波束扫描定标体的接收回波模型,可实现对线极化和圆极化天线极化特性的测量,给出了外场实验布局和测量步骤,实测数据和仿真实验证明了该方法的可行性。该方法能够有效地减少设备量和降低测量成本,提高雷达远场的逼真度。     

基于相控阵雷达回波极化信息的检测研究

在相控阵雷达中采用序列检测可提高雷达信号检测性能和改善数据库，本文利用雷达极化信息对三种典型序列检测方法进行了改进研究。并对这三种改进算法在相控阵雷达中的应用性能作了详细的分析，同时进行了相干视频仿真实验。仿真结果表明：极化信息的利用使雷达搜索目标能力得到明显改善，同时双幅度门限检测法的应用使相控阵雷达的检测性能更加优越。     

Joint parameter estimation of DOD/DOA/polarization for bistatic MIMO radar

In the paper,polarization-sensitive array is exploited at the receiver of multiple input multiple output (MIMO) radar system,a novel method is proposed for joint estimation of direction of departure (DOD),direction of arrival (DOA) and polarization parameters for bistatic MIMO radars. A signal model of polarimetric MIMO radar is developed,and the multi-parameter estimation algorithm for target localization is described by exploiting polarization array processing and the invariance property in both transmitter array and receiver array. By making use of polarization diversity techniques,the proposed method has advantages over traditional localization algorithms for bistatic MIMO radar. Simulations show that the performance of DOD and DOA estimation is greatly enhanced when different states of polarization of echoes is fully utilized. Especially,when two targets are closely spaced and cannot be well separated in spatial domain,the estimation resolution of traditional algorithms will be greatly degraded. While the proposed algorithm can work well and achieve high-resolution identification and accurate localization of multiple targets.     

基于环境扰动模型的干扰抑制极化滤波器性能研究

具有双极化接收能力的雷达利用极化滤波手段能够抑制波束主瓣内的干扰信号.然而多径等传播环境效应会对干扰信号的极化特性产生扰动,影响实际接收信号的极化度,同时影响极化滤波器的干扰抑制性能.本文基于工程中对干扰抑制极化滤波器性能分析的需求,分别在理想条件及环境扰动条件下建立了用于描述干扰抑制极化滤波器性能的数学模型,仿真分析了极化滤波器的干扰抑制性能同干噪比、干扰极化状态以及环境扰动系数间的关系.随后为改善环境扰动影响下干扰抑制性能,提出了一种新的基于天线主辅阵联合的极化滤波的方法.最后通过极化雷达抗干扰实验不仅验证了极化滤波器性能表征模型的正确性,同时还在环境扰动条件下对比了两种滤波器性能,结果表明新的滤波方法在该扰动条件下干扰抑制方面的优势.