MIMO雷达波束形成的低副瓣LCMV算法

针对大口径稀布MIMO雷达副瓣抬高和抗干扰性能劣化的问题,本文提出一种改进的线性约束最小方差（LCMV）波束形成算法。通过密集虚拟干扰构造低副瓣权,并采用修正约束的LCMV算法形成零陷。修正后的约束条件使得方向图达到在指定区域形成零陷,而在非指定区域保持低副瓣的效果。该算法在保持低副瓣电平的同时还能有效抑制干扰,特别是在低系统自由度的条件下能有效解决MIMO雷达方向图低副瓣和远区杂波干扰问题。仿真结果验证了所提算法的有效性。      

相控阵-MIMO雷达发射波束形成

对MIMO雷达提出了一项新技术——相控阵-MIMO雷达。该技术充分利用了MIMO雷达和相控阵雷达相干处理的优点,其实质就是把发射天线分隔成多个子阵,每个子阵发射相互正交的波形,通过设计每个子阵的加权矢量使天线在空间形成波束,并且每个子阵可以构成MIMO雷达模型。仿真分析表明：和相控阵和MIMO雷达相比,提出的相控阵．MIMO雷达具有更优越的性能。     

自适应波束形成零陷优化抗干扰研究

数字波束形成(DBF)技术在相控阵雷达中已广泛使用,它是雷达空域抗干扰的重要技术。在传统的波束形成中存在干扰处的零陷较窄,干扰功率不稳定导致干扰零陷较浅的情况。旨在一体化解决上述两个问题,分析了零陷展宽和零陷加深的基本原理,推导了计算公式并进行了仿真;将两者综合考虑进行了推导和仿真,结果表明,进行零陷加宽和加深一体化设计,可以综合两者的优点,大大增强波束在干扰方向的稳健性,提高了雷达的抗干扰性能。     

多波束形成技术在相控阵雷达中的应用

相控阵天线多波束形成技术已获得很大发展,为提高雷达性能提供了巨大的潜力。文中介绍了相控阵天线多波束形成技术在多种相控阵雷达特别是在新的先进相控阵雷达中的应用。讨论了采用多波束形成技术对提高雷达检测性能与电子反对抗的能力。     

MIMO雷达双边约束自适应波束形成

提出基于虚拟阵列的MIMO雷达双边约束自适应波束形成算法.该算法将联合线性约束条件分解成两个线性约束条件的Kronecker积,分别计算接收和发射阵列的两组低维权值,并且从收、发阵列方向导向矢量间的映射关系出发,导出发射阵列权值的计算公式.与仅利用接收阵列的自适应波束形成算法相比,该算法在强干扰处的零值深度更深、角度分辨率更高;与联合约束自适应波束形成算法相比,计算的复杂度大大降低.仿真试验验证了算法的有效性.     

相控阵部分自适应波束形成收发算法

为减少大型相控天线阵的优化唯相权值的计算量,本文提出一种新的相控阵部分自适应波束形成的收发算法.它采用自适应部分地选择控制零点的控制阵元(PA),按照最大信干噪比原则,用部分唯相共轭梯度法计算各个阵元的优化唯相权矢量来减轻干扰的影响.模拟结果表明,当干扰数目小于阵元半数时计算性能有很大提高,同时天线远场模式的主瓣损失、波形变化及干扰方向零点深度与全阵自适应相比几乎没有变化.     

MIMO雷达与相控阵雷达的多脉冲检测性能比较

MIMO雷达是近几年发展起来的一种新体制雷达,由于同时采用了空间分集与信号分集技术,它表现出了许多不同于传统雷达的特性。该文着重研究了MIMO雷达与传统相控阵雷达多脉冲条件下的检测性能,建立了两种体制雷达多脉冲条件下的目标检测模型,理论给出了两种体制雷达对时间上服从快、慢起伏目标的检测门限和检测概率表达式,同时通过对两种目标模型下MIMO雷达和相控阵雷达的多脉冲理论检测性能的对比分析。     

野战车载相控阵雷达综合抗干扰技术

因受限于武器平台,野战车载雷达对雷达载荷体积和重量有严苛限制。为此,提出了一种综合运用空、时、频域多手段精细化抗干扰方法,在有限设备量的前提下优化了雷达的综合抗干扰功能,并在某新型野战车载防空武器系统中得到应用。外场实测数据和试验结果验证了该方法的有效性。     

极化切换相控阵雷达主瓣抗干扰优化方法

文中介绍一种应用于极化切换相控阵雷达的抗主瓣干扰优化方法。极化切换雷达可以通过极化对消技术实现主瓣抗干扰能力。相较于传统双极化雷达,极化切换雷达电路系统设计更简单,成本更低。文中讨论了具有正交极化切换雷达的主瓣抗干扰优化方法,比如垂直极化和水平极化切换。根据干扰信号的极化特征,调整阵面不同极化区域比例,实现最佳的极化抗干扰能力。文中对三种不同比例的极化切换方法进行讨论,并对比了优缺点。均分方法最简单,成本较低,但抗干扰性能最差;最优化方法成本可控,但需要对干扰信号极化进行测量;部分双极化方法成本较高。     

雷达综合抗干扰能力度量模型

通过对雷达抗干扰技术与措施的归纳总结,改进了雷达综合抗干扰能力度量模型,用于描述雷达的固有抗干扰能力.通过对干扰环境的分析,定义了雷达综合抗干扰能力质量因数,用于描述干扰环境下雷达的抗干扰能力.模型的建立为雷达抗干扰能力评估与仿真提供了基础.     

顽健自适应波束形成算法

针对方向向量偏差会导致最小均方(LMS)算法的性能急剧下降这一问题,提出了一种基于可变对角载入的顽健自适应波束形成算法.采用最陡下降法对信号方向向量进行优化求解,并在每次迭代过程中更新对角载入值,进而求出最优的权重向量,避免了矩阵求逆运算和特征值分解运算,大大降低了计算复杂度.通过建立步长与输入信号的关系得到可变的步长因子,克服了收敛速度和稳态误差之间的矛盾.该算法收敛速度快,抗扰动性强,对信号方向向量偏差具有很强的顽健性,从而改善了阵列输出的信干噪比,使其更接近最优值.理论分析和仿真结果表明与传统自适应波束形成算法相比,所提顽健算法具有更好的性能.     

接收矢量估计辅助的协调波束赋形算法简

针对下行蜂窝无线通信系统,提出了一种基于接收矢量估计辅助优化的分布式协调波束赋形方案。该方案通过在发射端间共享少量信息,并基于MVDR准则对接收端的接收矢量进行估计,从而优化发送波束赋形矢量设计。仿真结果和分析表明,该分布式方案能以较低的开销和算法复杂度获得接近于集中式方案的性能。此外,还提出了一种简化方案,该方案可进一步降低系统开销。     

一种基于盲源分离的雷达抗干扰技术

如何提高雷达的抗干扰能力一直是雷达信号处理的一大问题，问题的解决可以使雷达的检测和跟踪能力得以提高。在日趋复杂的信号环境下，传统的信号处理方法的局限性愈来愈大。本文通过对雷达信号处理过程和盲源分离技术的分析研究，提出采用基于盲源分离的多步处理抗干扰方法进行雷达抗干扰信号处理，可使雷达在复杂背景下具有更强的抗干扰能力。仿真试验结果证明这种新的雷达抗干扰处理方法是可行和令人满意的。     

Time-domain adaptive beamforming of HF backscatter radar signals

Experimental results relating to the use of time-domain, continuously adapting beamformers in an HF bistatic FM/CW backscatter radar system are presented. Data for the study were obtained using the Wide Aperture HF Radio Research Facility (WARF) which is located in the central valley of California and is operated by Stanford Research Institute, Menlo Park, CA. Eastward-looking transmissions were employed with an operating frequency chosen so as to provide single-hop ionospheric propagation on both the forward and backscatter paths. Digital real-time recordings were taken at eight received subarray outputs. These recordings were then processed off-line using a large general purpose computer. The beamforming methods studied, however, are computationally simple and may be readily implemented in real-time using a commercially available minicomputer. Two adaptive algorithms were studied and in both cases it was shown that signal-to-noise ratio improvements of 10 to 15 dB are readily achieved when adaptive beamforming is compared with conventional, Dolph taper beamforming methods using identical received data in an HF backscatter environment. It was also demonstrated that the time scale of coefficient variation in an adaptive processor operating in this environment is the order of 1 s. Successful tracking of the adaptive algorithm under these conditions was demonstrated. The use of moving target indication (MTI) clutter suppression filters at the subarray outputs, prior to adaptation, was investigated. No significant improvement was observed with the use of these filters on experimental data. Finally, it was shown that the presence of fading nulls can significantly affect the determination of optimal subarray location and spacing in an HF environment. In general, the adaptive beamformer performance was found to be less dependent upon array geometry than was the case for conventional processing.     

雷达同频干扰机理及抗干扰措施研究

雷达间的同频干扰属于雷达内部电磁兼容问题的一部分。同频干扰严重影响雷达对目标的正常探测与跟踪,严重时会导致接收机前端损坏,需采用抗干扰措施消除。对雷达同频干扰的危害进行介绍,分析同频干扰产生的机理,给出了降低或消除雷达同频干扰的有效技术措施。结果表明,雷达间同频干扰产生方式多样,抗干扰措施可以有效降低同频干扰,但都存在局限性。消除同频干扰最好在雷达设计之初就总体考虑。     

自适应波束形成算法的研究

自适应波束形成是智能天线的关键技术,其核心是通过一些自适应波束形成算法获得天线阵列的最佳权重,并最终最后调整主瓣专注于所需信号的到达方向,以及抑制干扰信号,通过这些方式,天线可以有效接收所需信号。在实际应用中,收敛性,复杂性和鲁棒性的速度是在选择自适应波束形成算法时要考虑的主要因素。本文聚焦于最小均方(LMS)算法和样本矩阵求逆(SMI)的算法,分析了它们的性能,并在Matlab的帮助下将这两个算法应用于自适应波束形成。     

一种低旁瓣数字波束形成方法

线性约束最小方差准则(LCMV)在波束形成技术中得到了广泛的应用.但是,很多情况下,它会产生偏高旁瓣.本文基于多线性约束最小方差准则,提出了一种降低旁瓣的波束形成算法.该算法通过搜索技术寻找到已形成波束图的最高旁瓣点,建立对应方向矢量上的增益方程,将其添加到原来的LCMV准则约束条件中,然后利用多线性约束最小方差准则进行权值更新,实现旁瓣的降低.该算法不仅适用于均匀阵列,还适用于非均匀阵列,仿真结果表明了该算法的正确性和有效性.