基于Rayleigh目标的网络雷达布站研究

网络雷达实现了雷达与雷达对抗的一体化,是雷达系统与雷达对抗系统发展的新趋势.首先介绍了网络雷达MIMO模式布站研究的现状,探讨了收发站总数一定时的网络雷达配置问题,并对其进行了仿真,对推动网络雷达布站问题研究向更深层次的发展具有一定意义.     

视频积累网络雷达对SWⅠ目标检测性能分析

网络雷达实现了雷达与雷达对抗的一体化,是雷达系统与雷达对抗系统发展的新趋势。视频积累网络雷达作为多脉冲积累网络雷达的一种重要形式,对其检测性能进行研究具有重要意义。而雷达性能与目标紧密相关,要对雷达性能有一个全面而深刻的了解,就必须对其在不同目标模型时的性能进行研究。文中研究了在总发射功率一定的条件下,视频积累网络雷达多输入多输出(MIMO)模式和MW(Mobile Window)模式对SWⅠ(SwerlingⅠ)目标的检测性能,并在此基础上进行了仿真。结果表明视频积累网络雷达MIMO模式和MW模式对SWⅠ目标检测能力是不同的,为网络雷达工作模式的选择提供了一定的理论基础。     

网络雷达对抗系统对网络雷达对抗系统对χ2 分布目标的检测性能分析分布目标的检测性能分析

在奈曼-皮尔逊检测准则下,以目标截面积的统计模型服从χ2分布为基础,着重研究了有源MIMO模式网络雷达对抗系统在多脉冲条件下的检测性能,给出了慢起伏和快起伏χ2分布目标模型下虚警概率和检测概率表达式,并对不同条件下的检测性能进行了仿真分析。理论与仿真分析表明,有源MIMO模式网络雷达对抗系统对慢起伏χ2分布目标的检测性能优于快起伏χ2分布目标;同时,随着脉冲积累数和自由度的增加,慢起伏与快起伏χ2分布目标的检测性能都得到了     

网络雷达对抗系统对x2分布目标的检测性能分析

在奈曼-皮尔逊检测准则下,以目标截面积的统计模型服从x2分布为基础,着重研究了有源MIMO模式网络雷达对抗系统在多脉冲条件下的检测性能,给出了慢起伏和快起伏x2分布目标模型下虚警概率和检测概率表达式,并对不同条件下的检测性能进行了仿真分析.理论与仿真分析表明,有源MIMO模式网络雷达对抗系统对慢起伏x2分布目标的检测性能优于快起伏x2分布目标;同时,随着脉冲积累数和自由度的增加,慢起伏与快起伏x2分布目标的检测性能都得到了改善.     

相参积累网络雷达对球形目标检测性能分析

本文研究了总发射功率一定的条件下,相参积累网络雷达四种模式对球形目标检测性能.分析和仿真结果表明网络雷达宜采用MIMO和MW模式,而且MIMO模式随着通道数的增加系统性能增加变慢,MW模式在高信噪比时也表现出同样的特性.     

集中式相参MIMO雷达抗有源干扰能力研究

针对集中式相参MIMO雷达的抗干扰能力进行了研究。分析了MIMO雷达的抗侦察截获、抗信号分选以及抗副瓣干扰能力,同时对比了传统相控阵雷达的抗干扰能力。基于雷达截获方程,对比了MIMO雷达与传统相控阵雷达主瓣/副瓣的抗侦察截获能力。分析了MIMO雷达发射正交波形合成信号的时空伪随机特性。对比了不同阵列构型的MIMO雷达对抗不同类型的副瓣干扰的能力。利用理论公式推导和仿真试验,验证了上述结论的正确性。      

对MIMO雷达信号测频效果比较

为了测试典型雷达对抗侦察接收机对多输入多输出(MIMO)雷达信号的测频效果,首先分析了MIMO雷达信号的特点,建立了信号模型,然后分析了4种典型接收机对MIMO雷达信号侦察的处理过程,最后对几种接收机的侦察效果进行了仿真对比。     

网络雷达对SwerlingⅡ目标检测性能分析

本文研究了总发射功率一定的条件下,网络雷达四种模式对SWII目标检测性能。分析和仿真结果表明,通道数一定时RPNR检测性能最好,MIMO次之,NR效果最差。MIMO与MW模式的检测性能对通道数的变化不敏感,且脉冲数越多这种趋势越明显。     

网络雷达对抗系统三种配置模型覆盖范围研究

为了研究网络雷达对抗系统的检测性能,对网络雷达对抗系统3种配置模型的检测覆盖范围进行了研究。建立网络雷达对抗系统模型,根据基本雷达方程推导出网络雷达对抗系统在有源模式下的覆盖范围的边界方程,并对3种配置模型的全向搜索有源覆盖范围进行仿真。由仿真结果可得,相邻的检测单元距离决定了在一定信噪比条件下系统的覆盖范围边界,间隔距离较远的检测单元的覆盖范围则是取得分集效应的基础,故网络雷达对抗系统进行配置时,应在配置区域尽量均匀分布。仿真结果证明了所提方法的可行性。     

DACR和MIMO雷达抗自卫压制干扰得益分析

介绍了雷达组网所涉及的关键技术、组网雷达所面临的电子战环境,以及多输入多输出(MIMO)雷达和分布式相参雷达(DACR)的概念原理.并在此基础上,重点对MIMO雷达和分布式相参雷达两种新体制雷达系统在自卫干扰态势下对抗噪声压制干扰和密集多假目标干扰的性能进行了定量的分析和研究,可为鉴定与评价相关的雷达干扰系统性能或类似的雷达网性能提供技术支撑.     

一种MIMO雷达非高斯杂波中的信号分离方法

针对传统匹配滤波方法对非高斯相关杂波下MIMO雷达信号分离性能下降的问题,本文基于线性约束最小功率波束形成器原理,给出了一种适用于非高斯相关杂波条件下的MIMO雷达自适应信号分离算法。该方法将需要分离的发射信号以外的信号和相关杂波作为干扰,利用接收信号的分数低阶统计量在线性约束最小功率准则下导出了滤波器权系数,实现了非高斯相关杂波中对信号实时有效的分离。最后采用本文方法在SG-Alpha稳定分布杂波背景下进行了仿真实验,结果表明,本文方法可有效实现非高斯相关杂波中的MIMO雷达信号分离。      

基于FM广播的MIMO无源雷达性能分析

分析了MIMO雷达和无源雷达特点,建立了基于FM广播的无源MIMO雷达系统模型,基于奈曼-皮尔逊(Neyman-Pearson)准则分析比较了MIMO雷达和相控阵雷达的探测性能,并给出了仿真研究结果。MIMO雷达的分集增益,能有效得克服目标闪烁引起的RCS的波动和多径干扰,提高目标的检测概率。文中的研究工作为改善无源雷达探测性能进行了有益的探索。     

MIMO雷达的最小冗余线性阵列配置与优化

提出了一种利用最小冗余非均匀线性阵列对多输入多输出(MIMO)雷达系统进行阵列配置优化从而提高参数估计性能的方法。文中从MIMO雷达信号模型出发,分析了均匀线性阵列与非均匀线性阵列两种配置下,MIMO雷达系统获得的虚拟阵元数的差异,给出了一种在物理阵元数量较大时最小冗余非均匀线性阵列的生成方法。仿真结果表明:最小冗余线性阵列能够利用较少的物理阵元个数获得与均匀线性阵列相同的参数估计性能。而在物理阵元个数相同的情况下,最小冗余非均匀线性阵列MIMO雷达可以获得更多的虚拟阵元、更好的参数估计性能和更低的克拉美·罗界。     

MIMO Radar Waveform Constraints for GMTI

Ground moving-target indication (GMTI) provides both an opportunity and challenge for coherent multiple-input multiple-output (MIMO) radar. MIMO techniques can improve a radar's angle estimation and the minimum detectable velocity (MDV) for a target. However, the challenge of clutter mitigation places significant constraints on MIMO radar waveforms. In this paper, the loss of target return because of clutter mitigation (signal-to-noise ratio (SNR) loss) is the driving performance metric. The ideal, orthogonal repeated-pulse waveform is shown not to exist. Pulse-to-pulse time-varying waveforms, such as Doppler-division multiple access (DDMA), are shown to offer SNR loss performance approaching ideal MIMO systems.      

基于发射波束域-三迭代的机载MIMO雷达STAP方法

针对传统机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)中由于发射功率分散而造成的输出信杂噪比(SCNR)下降的问题,该文提出一种基于发射波束域-三迭代的机载MIMO雷达STAP方法。首先建立了发射波束域MIMO雷达STAP的信号模型,并且给出了发射波束加权矩阵的优化设计准则,能够使发射功率聚集于感兴趣的目标空域。然后对发射波束域MIMO雷达的杂噪比(CNR)进行分析,表明其与发射总功率的关系,理论推导显示:相比于全向等功率发射的传统MIMO雷达CNR,发射波束域MIMO雷达CNR减小。同时,为进一步降低发射波束域MIMO-STAP的训练样本数需求与运算复杂度,采用三迭代算法进行权值降维求解。理论分析与仿真实验结果表明:通过相应的三迭代降维处理,发射波束域MIMO-STAP与传统全向等功率发射MIMO-STAP相比能够获取更加优越的输出SCNR性能,且运算量进一步降低。因此,本文提出的发射波束域-三迭代方法具有重要的工程应用价值。     

基于二次虚拟孔径扩展的双基地MIMO雷达相干分布式目标中心角度估计

该文提出了基于二次虚拟孔径扩展的双基地MIMO雷达相干分布式目标中心角度估计算法。首先构造了基于非均匀阵列的具有相同确定性角信号分布函数和分布参数的相干分布式目标的双基地MIMO雷达信号模型,再利用基于最小冗余的差分共置阵列思想,实现了阵元二次虚拟扩展;然后通过构造置换、去冗余和换维矩阵,得到了新的协方差矩阵;最后利用ESPRIT算法思想,估计出相干分布式目标的发射、接收中心角,并且实现了角度参数的自动配对。由于该文算法实现了阵元二次虚拟扩展,因此相比于传统MIMO雷达能识别更多的目标,具有更高的估计精度。实验仿真结果证明了该文算法的有效性。     

发射波形合成下的机载MIMO雷达杂波统一模型

针对发射波形相关及非理想因素影响下的机载MIMO雷达杂波分布特性的问题,给出了理想情况下机载MIMO雷达杂波模型。利用信号集合及阵列导向矢量投影变换的原理,提出了基于波形合成的机载MIMO雷达杂波统一模型,分析了模型与理想MIMO雷达、相关MIMO雷达及相控阵雷达的统一关系。然后给出了多种非理想因素影响的误差矩阵,建立了非理想因素影响下的机载MIMO雷达杂波统一模型。最后仿真分析了波形相关及非理想因素影响下的MIMO雷达杂波特性,并得出结论:波形合成会产生子阵合成,当合成子阵间发射信号全正交,且合成子阵内各阵元发射信号全相干时,杂波谱的斜脊线最窄。该统一模型为机载MIMO雷达杂波特性分析及STAP算法设计提供了理论依据。     

集中式MIMO雷达研究综述

多输入多输出(MIMO)雷达作为一种新体制雷达,利用其发射波形分集的特点,在目标检测、参数估计、射频隐身及抗干扰等诸多方面展现出了突出的性能,经过学者们近20年的深入研究,基于正交波形的MIMO雷达相关理论日臻完善,并在汽车辅助驾驶、安全防卫等领域得到广泛应用。近年来,随着电磁环境感知及知识辅助等概念的引入,基于波形优化的MIMO雷达主动抗干扰、射频隐身、以及探测-通信一体化等技术受到学者们的关注并得到深入研究。该文力图对学者们近20年来围绕MIMO雷达的研究工作进行归纳与综述,内容主要包括:正交波形MIMO雷达原理、目标探测性能分析、典型应用;正交波形MIMO雷达波形设计与特点;基于知识的认知MIMO波形设计与算法;基于MIMO的探测-通信一体化波形设计与算法;MIMO雷达信号处理、数据处理及资源管理。论文最后对MIMO雷达在机载应用中的空时处理(STAP)、MIMO雷达在成像中的信号处理、以及基于时分多波形分集的线性调频毫米波MIMO雷达信号处理等进行了讨论。      

基于发射波束域-平行因子分析的MIMO雷达收发角度估计

该文提出了基于发射波束域-平行因子分析的双基地MIMO雷达收发角度估计方法。针对传统MIMO雷达发射功率分散的问题,将发射功率聚集范围与期望发射方向矢量相结合,提出了发射波束加权矩阵的优化准则,并转化为二阶锥规划形式,通过内点法求出其数值解,进而利用平行因子分析(PARAFAC)算法估计出收发角度。仿真结果表明:离线设计得到的波束加权矩阵使发射功率聚集于感兴趣的目标空域,且近似服从均匀分布,因此,在发射功率和角度估计算法相同时,基于发射波束域的角度估计精度优于全向等功率发射时的角度估计精度。