C2动态相位估计的偏差补偿算法——雷达低空目标俯仰角测量提取的研究与应用

由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量,且对低空目标俯仰角的闭环跟踪测量实现极为困难,通常采用偏轴跟踪技术。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C~2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,由C~2算法代替偏差补偿算法的航迹滤波并且动态估计直射和反射路径的相位差,然后对单脉冲比进行补偿,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明C~2动态相位估计的偏差补偿算法,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某次试验中对掠海巡航飞行目标俯仰角的事后提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相对比,验证了该算法的有效性和可实施性。     

C^2算法在雷达低空目标俯仰角测量中的应用

由于多径信号的干扰，单脉冲比幅测角体制的雷达在对低空目标俯仰角测量时，会带来很大的误差。将传统的多目标分辨算法（C^2算法）应用于某相控阵雷达系统低空目标偏轴跟踪中俯仰角的测量，文中给出某次实际飞行试验中的测量结果，并对测量结果进行修正，表明该算法具有比较优良的抗多径干扰性能，验证了该算法在低空多径环境下目标俯仰角测量的有效性和可实施性。     

雷达低空目标跟踪的偏差补偿算法研究

在单脉冲测角体制下,由于多径效应的影响,极大地降低了雷达目标的跟踪精度,甚至丢失该目标.本文主要通过理论分析和对实际环境的计算仿真,分析了岸、海基雷达跟踪低空运动目标时俯仰角测量误差大小及其产生原因.针对固定偏差补偿法在实际应用中的不足,提出了从复单脉冲比中估计反射路径与直接路径信号的相对相位的算法,从而实现联合相位的动态补偿,并在跟踪滤波中利用估计相位作为阀值来去除尖峰误差,在仿真中获得了良好的跟踪结果.     

雷达低空目标俯仰角事后提取的动态偏差补偿技术

由于多径回波信号的干扰，雷达对低空目标俯仰角的实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求。结合目前靶场在装雷达系统，研究了掠海巡航飞行低空目标的俯仰角事后提取问题，为了提高低空目标俯仰角的测量精度，应用动态偏差补偿技术从雷达系统实时存储下来的视频信号中提取低空目标俯仰角参数。结果显示，动态偏差补偿技术可以显著改善俯仰角测量精度，为靶场试验决策提供依据。     

非高斯噪声下的滤波算法跟踪低空目标

雷达跟踪低空目标 ,由于多径效应的影响 ,在俯仰角测量上会近似周期地出现方差很大的尖峰误差 ,这时应用卡尔曼滤波算法会导致较大的跟踪误差。文中近似地建立了多径条件下观测噪声的非高斯模型 ,并应用非高斯噪声下的滤波算法跟踪低空目标 ,通过计算机仿真得到了满意的结果     

四通道单脉冲测角抗主瓣干扰技术研究

总结了常规雷达抗主瓣干扰的现状,针对探测制导雷达面临主瓣干扰的威胁,提出一种基于数字阵列雷达体制的四通道单脉冲测角的抗主瓣干扰技术。该技术在传统单脉冲测角方法的基础上增加了一个双差通道,通过将波束方向对准主瓣干扰,消除干扰对目标角度测量的影响,有效提高了目标检测能力。对四通道单脉冲测角方法进行了仿真分析,验证了该方法的有效性,同时对该方法在不同信噪比下的测量精度进行了仿真实验,说明该方法具有工程可实现性。     

基于高分辨距离像的单脉冲角跟踪技术

 本文针对宽带毫米波雷达角跟踪中的角闪烁问题 ,提出了所谓基于高分辨距离像的单脉冲测角新算法 ,该算法根据单脉冲雷达原理 ,在测角之前首先对目标回波信号进行一维成像处理 ,然后以距离像作为单脉冲比幅信息 ,得到目标各距离单元的角度位置 ,经过一定的平滑处理 ,最后得到目标的径向几何中心的空间角度 .仿真实验表明该算法可以大大提高单脉冲雷达的角测量精度.     

低角雷达多径误差抑制的盲分离方法

由地面或海面对电波反射形成的多径效应会影响低角雷达的探测精度,严重时还会使雷达丢失跟踪目标.为了减小低角雷达在测量低空目标时的多径误差,根据工程实际需求,从雷达数据处理的角度提出了一种抑制低角雷达多径误差的盲分离方法.首先建立雷达测童信号模型,再根据雷达信噪比越大盲源分离效果越好的特点,建立信噪比目标函数,最后通过求解...     

平面阵约束自适应单脉冲测角算法

单脉冲测角技术原理简单且易于工程实现,被广泛应用于各类雷达系统中,但在近主瓣干扰环境下,采用常规自适应波束形成技术会导致单脉冲鉴角曲线产生畸变,严重影响雷达测角性能。针对此问题,本文提出一种适于二维面阵的约束自适应单脉冲测角方法,将多约束自适应方向图保形技术与广义单脉冲测角技术相结合,实现干扰环境下的目标角误差估计。仿真实验表明,该方法能够在抑制近主瓣干扰的同时,基本保持理想单脉冲鉴角曲线,大幅提升雷达在未知干扰环境下的角误差估计性能,从而实现目标稳定跟踪。     

基于对角差信号的单脉冲雷达二维角估计新方法

传统单脉冲雷达具有方位、俯仰二维角度的测量能力,其角度分辨率取决于天线波束宽度,对主波束宽度内的双/多目标不具备分辨能力。为了提高传统单脉冲雷达测角分辨能力,提出一种新的单脉冲雷达系统结构,巧妙地提取和利用了雷达对角线差通道的接收信号,通过建立新的雷达观测方程,提出了四通道单脉冲联合测角新方法,一次脉冲测量即可同时获得两个目标的角度信息,推导了二维单脉冲角估计的解析表达式。新方法计算量少,工程易实现,可使单脉冲雷达的角度分辨率至少达到波束宽度的三分之一,显著提高了单脉冲雷达的角度分辨能力。在不同信噪比和两目标回波功率比条件下,对新方法进行了仿真分析,验证了方法的有效性。     

低空雷达导引头海面目标检测性能分析

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头接收信号的影响,进而分析了多径散射和海杂波对雷达导引头检测不同大小目标时检测性能的影响效果。仿真结果表明:雷达导引头检测RCS低于1 m2的小目标时,海杂波是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于10 m2的目标时,多径效应是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于104 m2的目标时,雷达导引头的检测性能不受海杂波和多径效应影响。     

交叉眼干扰在反舰导弹突防中的应用

针对反舰导弹突防中面临的单脉冲雷达威胁,提出了一种弹载自卫式单脉冲雷达干扰技术。交叉眼干扰技术利用波前扭曲引起了跟踪雷达的瞄准点向更强干扰信号方向的位移。选择合适的干扰信号参数可以使被干扰雷达形成最大测向误差或疑似多路径误差。文中探讨交叉眼干扰的一种途径,并给出了被干扰雷达角误差的分析和计算机仿真结果。     

基于和差波束极化特性的目标极化散射矩阵测量方法研究

该文建立了一种基于常规单脉冲体制的目标全极化散射矩阵测量算法。首先证明了该型雷达天线具有复杂的极化结构,并且对回波信号的极化特性有一定的敏感性。利用单脉冲雷达和差通道的极化特性在获取目标角度信息的同时利用一个脉冲重复周期即可完成目标极化散射矩阵的测量,降低了全极化单脉冲雷达研发的系统复杂度和设计成本,通过电磁计算和仿真分析验证了上述研究的正确性。这对于开发现有雷达装备的极化测量处理能力、提升其抗干扰和目标识别能力具有一定的启发和指导意义。     

米波雷达应对多路径效应的系统设计

随着国内外隐身飞行器装备的迅速发展,米波雷达再次成为雷达领域研究的热点之一。米波雷达具备阵元少、隐身目标反射面积大、可靠性高、成本低等优势,但基于米波频段较低的特点,俯仰维度波束宽度较宽,易受多路径影响,从而对米波覆盖空域、测高精度等性能产生了影响。结合当前数字阵列雷达技术发展,从米波雷达系统设计的角度,针对提高米波测高精度、空域覆盖连续性的设计方法进行分析,同时针对将多输入多输出等新技术融入到米波雷达设计中来应对多路径问题的可行性进行分析。     

Anomalous radar backscattering from terrain at high altitudes

In the past, aircraft radar observations measured diffuse backscatter from terrain. Recent Skylab radar returns from land areas indicate a specular reflection. It is shown that, if both diffuse and specular reflections are present, the specular component becomes more dominant as the platform height increases.     

基于稀疏阵列的米波TR MIMO雷达低空目标测高方法

基于时间反转（Time Reversal, TR）技术的米波多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）雷达能够有效利用反射波能量,较大地提升信噪比,但由于多径效应的存在,其采用均匀线阵信号模型时仍面临超低空目标测高精度下降以及测高误差随俯仰角变化起伏剧烈的问题。本文以降低多径效应的影响为目的,从阵列结构和算法实现两个方面出发,将稀疏阵列应用于米波TR MIMO雷达的低空目标测高。首先,本文建立了基于稀疏阵列的单基地米波TR MIMO雷达镜面反射信号模型,然后结合广义多重信号分类算法和最大似然算法,提出了适用于该模型的低空目标测高方法。最后,仿真实验表明,本文所提出的基于稀疏阵列的米波TR MIMO雷达低空目标测高方法具有更显著的结构优越性和更优的低空目标测高性能。     

弹载宽带相控阵单脉冲雷达通道级STAP与ATBF研究

针对弹载宽带相控阵单脉冲雷达体制以及强海杂波背景,提出了一种基于通道级STAP与ATBF的杂波抑制、目标检测与角度测量方法。该方法交替使用两种发射方向图,首先采用常规方向图形成发射波束,利用和通道与俯仰差通道输出的距离-多卜勒图像进行自适应杂波对消与目标检测;然后根据目标单元处的对消因子获得等效的接收方向图,在需要抑制的杂波方向形成零点,根据收发互易原理将其转换为修正的发射方向图;最后按修正的方向图计算各阵元的加权因子,形成发射波束,采用常规的单脉冲方式测量目标角度。理论分析及仿真结果表明:该方法能有效抑制杂波及移位角闪烁、改善目标角度的测量精度,且运算量低、易于实现。