基于多波束网络的宽带阵列接收系统

宽带阵列接收系统因其瞬时带宽大、动态范围大、灵敏度高等特点,在电子战系统中有着重要应用。针对以较小的硬件代价解决宽空域、高灵敏度接收多个宽带信号的需求,提出了基于多波束网络实现宽带阵列信号接收的解决方案,该系统主要包括射频前端、多波束网络、宽带变频及宽带数字接收机。详细论述了多波束网络损耗模型及级联噪声系数模型,扩展了包含合成器的阵列接收系统噪声系数结论;并从系统的角度分析灵敏度指标,对同类工程系统的设计具有参考意义。系统测试结果表明,灵敏度优于-94dBm,瞬时动态范围大于40dB,已在某侦察系统中取得成功应用。     

基于高速交换网络的软件化宽带数字阵列处理架构

针对宽带数字阵列雷达系统的特点,提出了一种以高速路由交换网络与高速点对点数据传输网络为基础的标准化、模块化、可扩展和可重构的软件化通用宽带数字阵列处理架构,并结合某宽带数字阵列雷达系统的实际需要,详细论述了系统的组成、控制信息和海量数据传输的方式、相关功能实现方案和实测验证结果。该系统实现方案可以有效地提高宽带数字阵列雷达系统软硬件协同开发效率,便于新技术快速应用以及雷达系统功能性能的灵活扩展和提升。     

宽带DBF SAR/MTI雷达典型工作模式设计

合成孔径雷达作为一种无线电装备,也必然遵循从模拟到数字再到软件化这样的发展道路。数字阵列 SAR/MTI系统采用数字化、软件化处理取代硬件实现,具有许多常规 SAR/MTI系统所不具备的优势。回顾了数字波束形成技术（DBF）与合成孔径雷达（SAR）逐步结合的技术发展进程,讨论DBF在SAR系统的典型应用模式及性能与功能的提升。最后建议我国急需开展宽带 DBF体制 SAR/MTI系统技术研究,使DBF体制的 SAR侦察监视技术从跟踪走向创新,从而为下一代战场侦察监视雷达奠定技术基础,实现情报获取效率的有力提升。     

宽带DBF SAR/MTI雷达典型工作模式设计

合成孔径雷达作为一种无线电装备,也必然遵循从模拟到数字再到软件化这样的发展道路。数字阵列SAR/MTI系统采用数字化、软件化处理取代硬件实现,具有许多常规SAR/MTI系统所不具备的优势。回顾了数字波束形成技术(DBF)与合成孔径雷达(SAR)逐步结合的技术发展进程,讨论DBF在SAR系统的典型应用模式及性能与功能的提升。最后建议我国急需开展宽带DBF体制SAR/MTI系统技术研究,使DBF体制的SAR侦察监视技术从跟踪走向创新,从而为下一代战场侦察监视雷达奠定技术基础,实现情报获取效率的有力提升。     

基于Farrow滤波器的宽带数字波束形成技术研究及实现

为获得更高的分辨率,以满足目标识别或精确定位的需要,雷达往往采用宽带信号。对于宽带数字阵列雷达,相同的时延不同的频率会带来相移的不同,窄带波束形成通过相位补偿达到补偿时延的方法会导致宽带波束方向图畸变。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入分数时延滤波器。并给出了一种基于Farrow滤波器的宽带数字波束形成系统设计方法。     

一种雷达和侦察数字接收技术的设计与实现

中频数字接收部分是整个雷达和侦察设备的关键组成部分.基于雷达和侦察的数字接收技术包括窄带雷达处理和宽带侦察处理两部分.其中窄带处理包括幅相校正、窄带数字波束形成(DBF)和数字下变频部分,宽带处理包括数字信道化和宽带DBF部分.工程实现中,宽窄带处理在同一片板卡中实现,这样有利于设计和节约成本.最后,实验结果表明了该设计技术的正确性.     

一种通道均衡方法在宽带数字阵列雷达中的实现

针对宽带数字阵列雷达通道频率特性不一致的问题,提出一种基于频域均衡的宽带通道校正处理工程实现方法。首先,介绍了数字阵列雷达窄带校正基本方法;然后分析了宽带通道均衡原理,提出了基于频域均衡工程实现方法;最后,通过仿真对基本均衡算法进行了改进和工程数据实测验证。实测数据结果表明,该方法能有效补偿宽带数字阵列通道带内以及通道间幅相误差,显著提高了宽带波束性能,对于宽带数字阵列雷达工程设计具有较高参考价值。     

数字化宽带测向系统中的相位差测量及误差分析

干涉仪测向在电子侦察领域中广泛运用。为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,提出了数字化宽带测向系统的整体解决方案,重点讨论数字化宽带信号的相位差测量及误差分析、概率解模糊算法和天线阵列基线设计。这是系列论文的第一篇,给出了数字化宽带测向系统模型,提出了适合各种宽带信号的数字化相位差测量方法,着重推导了相位差测量的数字化方法误差函数和信号相位误差的理论分布密度函数。     

基于数字滤波器组的宽带数字阵列干扰技术

现代通信技术的日益发展,对通信干扰技术提出了严峻的挑战。针对通信干扰技术的发展趋势,提出了一种基于FIR数字滤波器组的宽带数字阵列干扰技术,阐述了该宽带干扰系统的基本组成、工作流程及涉及到的关键技术,如宽带校准技术和宽带波束形成技术。该干扰系统可以实现对常规通信电台、数据链、TACAN、IFF的宽带和多波束多目标同时干扰,大大提高了干扰系统的作战能力,最后对该宽带干扰系统进行了干扰效能评估。     

基于分数时延的宽带数字波束形成技术

在窄带数字阵列波束形成中,通过补偿各阵元之间的时延带来的相移而合成波束。对于宽带数字阵列,相同的时延不同的频率会带来相移的不同,窄带波束形成方法会导致宽带波束方向图畸变,必须采用宽带数字波束形成技术。通过分析信号带宽对窄带数字波束形成的影响,以及宽带数字波束形成的原理,给出了基于分数时延的宽带数字波束形成方法和仿真的结果,在数字域上实现了宽带波束形成。     

宽带数字接收机中的参数测量方法研究

介绍宽带数字接收机的特点及其发展现状，讨论基于傅里叶变换的经典信号处理方法在电子侦察参数测量中的应用。与传统体制宽带微波接收机比较，讨论宽带数字接收机在高灵敏度精确参数测量中的特点和优点。利用傅里叶变换的帕斯瓦尔定理，介绍基于滑动FFT提取雷达脉冲到达时间的方法。最后，讨论窗函数对参数测量和动态范围的影响。综合宽带数字接收机的参数测量方法表明，宽带数字接收机作为未来电子战系统的重要核心技术，具有高灵敏度、高精度的特点、适应电子战系统的不同应用需求。     

大孔径宽带数字阵列时域波束形成方法

对线性调频信号进行拉伸处理已成功应用于宽带数字阵列雷达接收波束形成,但在大阵列孔径条件下,实现任意宽带雷达信号的收发数字波束形成目前仍是难点。文中根据宽带数字阵列雷达的特点和当今数字信号处理器件的发展,通过分析阵列处理误差,综合考虑工程实现复杂度和方法性能,给出了两种基于数字移相与数字延时的时域宽带数字波束形成方法。上述两种方法具有较好的工程可行性,且能够有效克服孔径效应实现任意宽带脉冲信号的收发数字波束形成。通过计算机仿真验证了方法的有效性,并讨论了对方法性能有重要影响的一些因素。     

基于射频采样宽带数字阵列雷达波束形成

宽带数字波束形成技术是宽带数字阵列雷达系统的核心关键技术。然而目前的宽带数字波束形成方法大都存在计算量大、针对特定信号、工程实现复杂等缺点。结合宽带数字阵列雷达的特点与当前先进数字信号处理器件的特性,研究了一种基于射频直接采样的宽带数字波束形成方法。该方法具有计算量小、适用性好、具有较高工程可实现性等特点。计算仿真结果验证了该方法的有效性,并分析了信号带宽、ADC采样速率、采样率带宽比等参数对该方法性能的影响。     

短波宽带大动态射频信道的设计

根据现代电子侦察系统的要求,结合现有的工程实现技术,研制了短波宽带数字侦察接收机。讨论了适用于大动态、高线性的射频信道的电路结构及性能特点。综合考虑了接收机的噪声系数、增益和动态范围,仔细选择所有元器件,研究了射频信道各部分的指标分配与整机性能指标优化设计,提出了自动增益控制扩展总动态的实现方案。在接收机高线性和大动态范围的设计与具体电路实现上具有一定的创新与独到之处。实验证明接收机具有85dB的动态范围,满足短波宽带电子侦察系统设计指标要求。     

基于罗特曼透镜的宽带多波束天线系统

宽带多波束天线系统广泛应用于电子侦察领域。为了实现宽带、宽角扫描,波束形成网络需采用实时延时单元。针对这一需求,介绍了一个由宽带天线阵列、射频前端和罗特曼透镜等组成的宽带多波束天线系统,详细描述了系统的组成及工作原理、单元设计、副瓣电平仿真、校正和测试。测试结果表明,系统能够实现多波束的小角度扫描,减小扫描波束的灵敏度损失;在8~12GHz频率范围、±27°方位覆盖范围内,多波束的峰值副瓣电平达到-20dB。应用结果表明该系统具有较强的空域抗干扰能力。     

宽带相控阵子阵划分及自适应干扰对消技术

针对宽带相控阵雷达中的关键技术如子阵划分、数字波束形成以及宽带自适应干扰对消等展开研究,给出了宽带阵列划分的准则和方法并以线性调频信号为例提出了一种数字波束形成方法和宽带自适应干扰对消算法。该方法应用数字时变相位补偿方法代替传统的时间延时单元形成主波束,降低了系统的复杂度并提高了波束形成的性能。基于拉伸处理的宽带自适应干扰对消算法对宽带旁瓣干扰和主瓣干扰都有较好的抑制作用,在强的宽带干扰下仍然可以很好地对目标进行高分辨成像。     

基于CIC 内插时延的宽带数字阵列波束形成

针对宽带数字阵列采用传统窄带波束形成方法导致的方向图指向偏移、主瓣畸变问题,提出了一种基CIC内插的时延补偿方法。该方法不仅通过内插的方式实现宽带数字阵各个阵元时延的精确补偿,而且所需的乘法运算次数不随数字阵列合成波束数的增加而增加。仿真结果表明:该方法应用于宽带数字阵列多波束形成时,处理性能与基于分数时延滤波方法相当,但需要的乘法运算次数明显少于后者,因此具有很好的工程实现价值。     

一种子阵级宽带数字波束形成技术

在宽带数字阵列设计中,传统的窄带数字波束形成方法会导致带宽范围内不同频率的信号之间存在指向偏差。文章从宽带数字波束形成的原理分析出发,给出了基于子阵级划分的宽带数字波束形成算法,并通过仿真实验结果验证了子阵级宽带数字波束形成的可行性。     

基于栅瓣等波动阵列设计方法

宽带侦察DBF的突出问题是高频段信号会出现严重的栅瓣。文中针对宽带DBF中栅瓣问题,提出了一种基于栅瓣等波动阵列方法,即阵元间距的选择随着宽带信号的频率变化而变化,其核心是对阵元间距的选则。并通过仿真验证了该方法的有效性。     

基于FPGA的宽带数字频率综合器的实现

随着软件无线电技术的应用,为了在现场可编程门阵列(FPGA)内灵活的实现超外差宽带数字接收机,本文提出了一种基于FPGA的宽带数字频率综合器的实现方法,可以在宽带高模数转换(AD)采样频率范围内,利用宽带数字频率综合器产生的频率与基于多相滤波的数字下变频相结合,完成需要频点的零中频正交变换,便于宽带数字接收机高灵敏度电子侦察检测.