宽带宽角数字阵列雷达发射波束形成技术

在大扫描角的情况下,大孔径相控阵采用移相方法发射不出去宽带高分辨波形。宽带相控阵波束形成通常采用模拟时延单元,但它的量化误差及硬件的高代价阻碍了进一步应用。在基于子阵划分和发射为线性调频信号的前提下,提出了宽带数字阵列雷达发射波束形成方法,同时给出了几种实现框图并对性能进行分析。最后,计算机仿真结果证实了给出的几种宽带数字阵列雷达发射波束形成方法具有易于实现和良好的性能。     

基于自适应滤波的宽带阵列信号处理技术

自适应滤波是近30年以来发展起来的一种滤波方法。它是在维纳滤波、Kalman滤波等线性滤波基础上发展起来的一种最佳滤波方法。由于它具有更强的适应性和更优的滤波性能,因此在实际工程中,尤其在信息处理技术中得到了广泛的应用。这里将自适应滤波技术应用于电子对抗领域,解决电子战多通道宽带接收机之间的幅度、相位不一致性问题,并实现了基于自适应滤波的宽带波束形成方法。     

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。     

加载宽带天线分析

本文采用混合法分析了位于有限大地面上的加载天线，并计算其相关特性，结果表明，该类天线可得到良好的宽带特性。     

宽带非均匀阵列测向技术研究

宽带阵列测向系统的测向精度、测向分辨率和测向模糊等性能与阵列结构关系密切。文章首先介绍了宽带非均匀阵列设计方法和阵列测向算法,并给出了一个宽带非均匀阵列的测向仿真结果以及相应的理论分析,在宽带条件下采用非均匀布阵方式可实现信号的高精度测向。     

宽带阵列雷达波束合成技术研究

在宽带相控阵雷达天线波束合成时,由于天线孔径渡越时间影响,会引起不同频率分量信号合成的天线波束指向相互偏离,造成信号能量损失。本文提出了一种对宽带信号不同频率分量分别进行补偿的算法,使宽带相控阵雷达在整个信号带宽内形成的天线波束最大增益指向保持不变,确保不同频率分量信号能量有效叠加,以提高宽带相控阵雷达目标探测距离和角度分辨力。     

基于Bootstrap的宽带阵列信号个数检测

本文提出了一种基于Bootstrap的宽带阵列信号个数检测方法,该方法采用多重假设检验来估计信号的个数。通过对宽带信号的阵列采样输出分段并进行FFT变换,取其中一个频率点上的采样值构成阵列的采样协方差矩阵,得到假设检验的统计量,对选取的阵列采样输出使用Bootstrap方法得到检验阈值。该方法不需要对宽带阵列信号进行“聚焦”变换,且对高斯和非高斯信号均有很好的估计性能。计算机仿真试验证实了方法的有效性。     

基于Dechirping技术的宽带全数字阵列雷达时延测量方法研究

该文基于Dechirping技术,提出了一种测量宽带数字阵列中不同T/R组件间相对时延的新方法。为了提高雷达系统的灵活性、可扩展性及减低硬件成本,该方法可全部通过软件实现,利用抽取技术和FFT算法,不仅能有效地降低数据率和提高计算效率,而且有较好的测量精度及实时性,并能在一次测量过程中对多个T/R组件间的相对时延进行同时测量。文中从理论角度分析了影响测量方法性能的各个因素及其特点,并在此基础上确定出测量系统的各项最佳参数。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

基于端部加载技术的双套筒宽带天线的研究*

设计了一种基于端部加载技术的双套筒宽带全向天线,提出了一种新型的端部加载形式和特殊的双 套筒结构。实际加工出来的天线工作频段为57 ~103MHz,在此频率范围内天线的驻波比系数VSWR<1.5(即S11 < -13.98dB),天线的相对带宽为57.5%,阻抗带宽为1.81：1。仿真结果和实际加工的天线测试结果吻合良好,结果 还表明该天线在所设定的频率范围内的增益均大于2dB,且具有水平全向的方向图。     

基于菱形光纤布拉格光栅传感阵列的声发射定位技术

声发射技术是结构损伤检测的重要手段,声发射源定位是损伤检测的首要环节。时差定位技术具有快速、高效、精确的特点,以此设计了由菱形阵列光纤布拉格光栅（FBG）传感器构成的声发射定位系统。采用小波变换和传统阈值法提取特征信号,结合互相关法获得传感器间的信号到达时差,然后根据几何定位模型求解非线性方程组得到声源可能存在的位置,最后根据时差的正负特性进一步确定声源的准确位置,有效避免了伪声源的情况。在铝合金板上,以对角线为48 cm48 cm的监测区域进行了10组测试实验验证,平均误差为1.29 cm。     

宽带小型化偶极子天线及其阵列技术研究进展

本文主要就宽带小型化偶极子天线及其阵列的研究进展作了比较全面的讨论,介绍了一些典型的偶极子天线及阵列研究成果和实现形式.应用于现代宽带无线通信的偶极子天线要求实现小型化、宽频带、高增益、低轮廓、隐蔽性强、与载体共形、满足动中通等特性.结合数值分析,通过改变天线的结构、形状、材料特性,对匹配网络进行优化设计,可提高天线的工作性能.     

超高速宽带光发射组件设计中的综合宽带匹配技术

本文开发了一种用于高速宽带光发射组件自动优化设计中的综合宽带匹配技术，这个技术是在较为详细研究了电光器件内在特性的基础上提出的。文中还介绍了对建立组件ＣＡＤ模型至关重要的宽带匹配电路网络参数的快速计算新方法，随后给出了光发射组件自动优化设计的基本ＣＡＤ模型，并进行了分析，得到了一些有实用价值的结论。     

基于SSPPs的低剖面宽带八木天线阵列设计

提出了一种基于新型人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)馈电带有引向器的低剖面宽带八木天线阵列。天线阵列包括两部分:基于人工表面等离子体激元波导的四路宽带功分器和八木天线阵列。人工表面等离子体激元具有高的场局限性,将信号束缚在人工表面等离子体激元的凹槽结构中保证了信号的高效传输,减少了传输损耗。八木天线通过进一步加载引向器结构能够实现端射辐射特性。测试结果表明:天线阵列的回波损耗在4.5 ~6.05 GHz 频率范围内小于-10 dB。天线阵列实际增益在4.5 ~ 6.05 GHz 范围内最高可达11.1 dBi。     

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。     

基于均匀同心圆阵列的近场宽带波束形成

该文提出了一种频率不变近场宽带波束形成的方法。该方法将均匀同心圆阵列的输出经傅里叶逆变换转换成相位模式信号,并经过近场矫正和频率补偿网络,可达到频率响应不变的远场阵列响应效果。在此基础上,该文将传统远场窄带波束形成法推广到近场宽带阵列中。仿真结果表明,该文提出的近场宽带阵列响应具有近似频率响应不变的效果,其波束图也接近远场窄带阵列波束图。另外,与其他几种波束形成方法相比,基于该文提出的频率不变近场宽带阵列提升了波束形成性能,且具有较低的计算复杂度。     

基于功率聚焦的宽带阵列信号检测算法

针对无源侦察系统的实时性应用需求,该文提出了一种基于功率聚焦的宽带阵列信号检测算法。利用均匀线阵接收信号的相位变化信息,通过改进的二重FFT算法将各阵元接收信号的功率聚焦到信号到达角(Direction Of Arrival,DOA)。在此基础上,推导了聚焦后各角度上噪声数据的概率密度函数,构造了具有恒虚警特性的检验统计量和相应的检测门限,并推导了不同虚警率和信噪比条件下的理论检测概率。该算法聚焦过程计算复杂度较小,检测过程不依赖于信号先验信息,检测结果还可为后续的精确角度测量提供初值。仿真实验表明,该算法对弱信号具有较好的检测效果。     

基于经验模态分解的宽带阵列DBF研究

已有研究对宽带阵列信号的子带分解处理中子带划分是固定的,各子带内信号数分布不均衡。该文研究了子带自适应划分的模态域宽带自适应阵列算法,提出将经验模态分解(EMD)融合于线性约束最小方差(LCMV)算法中,EMD把多分量信号自适应地分解成多阶内蕴模态函数(IMF),突出了信号的局部瞬间特征,两者结合既满足了LCMV的窄带信号要求又充分发挥了EMD自适应的特点,解决了阵元数目受到严格限制时,宽带阵列处理自由度不足、抗干扰性能下降的问题,在强干扰环境和各信号强度相差较大时也能有效检测出较弱信号。与基于FFT的子带分割相比,无需预先划分模态函数的频段,阵元数目受限时增加了处理自由度。仿真表明3阵元强干扰条件下改善增益11dB。     

基于分数时延的宽带数字阵列波束形成

对于宽带数字阵列雷达,传统的波束形成方法会导致天线波束扫描不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。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。通过对一种分数时延滤波器设计方法及宽带数字阵波束形成原理的分析,提出针对有载波宽带雷达信号的接收波束形成实现结构。仿真结果表明了该方法的有效性,与传统波束形成方法相比,其性能与理想延时更接近。     

基于时间调制阵列的全向宽带测向方法

为解决时间调制测向技术中由线型阵列对称性和固定基线长度引入的目标前后向模糊问题和测向带宽受限问题,提出了一种基于五单元时间调制阵列的全向宽带测向方法.通过将一维线型阵列扩展为二维平面阵列,提高空间自由度以区分来波前后向;进一步结合虚拟基线技术,利用相邻单元排布间距的差异性引入虚拟相位差,解决工作频率变化引起的相位差模糊问题,从而实现全向宽带测向的目标.通过数值仿真在3倍频程工作带宽条件下有效实现了360°全向测向,验证了所提出方法的可行性.