数字相控阵雷达发射多波束特性研究

开展了数字相控阵雷达天线发射多波束的基础研究工作：首先阐述了发射多波束的基本工作原理,研制开发了数字相控阵雷达发射同频多波束的测试系统,并对发射多波束工作状态下天线的基本特性（如驻波特性和波瓣特性等）进行了研究和测试,通过实测数据与仿真结果的对比,验证了发射多波束的正确性和可行性,为数字阵列相控阵雷达未来的发展,实现雷达/电子干扰/通讯等同时多功能、共口径提供了技术支持。     

一种全计算波束形成的数字阵列雷达

介绍一种全数字阵列雷达——综合脉冲孔径雷达,雷达采用收发全数字波束形成。发射时,每个发射单元采用直接产生正交编码波形,从而波形在空间不相干叠加形成聚集波束;接收时,单元接收信号通过一匹配滤波器组,其中每个匹配滤波器对应一路发射信号,由于每个发射和接收单元的空间位置准确已知,从而可以对匹配滤波器组的输出信号进行调相并相加,同时形成多个指向的发射波束。     

发射多波束的非线性功放影响分析

随着雷达通信系统的要求越来越多样和复杂,多功能相控阵雷达的应用已经成为一种趋势,而数字多波束技术正是其主要的技术手段之一。对于发射系统来说,实现发射多波束存在的难点之一就是功放的非线性会对多波束的形成造成影响。因此,分析了发射多波束在无记忆的非线性功放中受到的影响,主要研究了功放的非线性影响的根源,从波束图和期望信号与干扰信号功率比的角度,将非线性对多波束的影响进行了理论分析和仿真,为实际工程中的功放设计提供了依据。     

一种宽带单元数字化有源相控阵发射多波束时延设计

通过侦干探通多功能一体化物理集成,实现任务可定制,提升作战应用灵活性,是未来电子装备发展的必要趋势之一。针对多功能一体化应用的宽带单元数字化有源相控阵雷达发射多波束时存在的孔径渡越问题,利用基于正交投影的多波束形成算法,联合整数和分数阶时延相结合的数字时延方法完成上行链路设计。通过计算机仿真,对发射多波束的方向图性能、波束间隔离度、增益损失、波束副瓣性能进行考察,验证了设计的有效性。     

刊首语

新一代雷达要充分发挥多功能、多模式以及多目标探测等优势,关键在于多波束形成技术.雷达的接收多波束已有成熟的应用,而雷达的发射多波束的实现却与雷达系统技术体制、应用场景以及电子信息、微电子和材料等多学科的进步和发展紧密相关.因此,架构简单、性能优越和灵活可控的雷达发射多波束的关键技术尚需研究.当前,天线接收/发射多波束正...     

一种高性价比的相控阵雷达新技术

针对全数字阵多波束相控阵雷达天线阵元或子阵单元随着阵列单元数量增加,与之对应独立的收发通道数量随着增加的问题,提出一种由通信概念产生的扩频解扩技术实现在全数字阵多波束相控阵雷达中的应用。在雷达系统通过天线每个阵列端仅采用一个高速扩频／解扩二相调制器取代常规相控阵雷达的 MMIC T／R 组件和多个收发通道,实现雷达系统采用一个接收通道、一个发射通道实现数字阵多波束相控阵雷达的一种新技术。通过对完全移位正交二相编码的选取和对雷达系统体制的重构,进行仿真分析,结果表明扩频解扩技术在数字多波束相控阵雷达中应用的可行性。     

MIMO雷达信号模型

介绍了为改善雷达性能的一种新概念雷达模型,即多输入多输出(MIMO)雷达,他利用了目标雷达截面积(RCS)在方位上的闪烁。描述了多功能数字阵列雷达如何在常规和MIMO模式下工作的情况。用数字阵列实现强聚焦发射波束(如用于跟踪)和宽的发射照射波束(如用于搜索)。最后试验验证了全景MIMO阵列的优势性能,并给出了MIMO雷达的发展前景。     

单脉冲测角技术在MIMO雷达不同布阵下的性能分析

本文研究了多输入多输出(MIMO)雷达系统波束形成和单脉冲测角问题。MIMO雷达利用分集技术,在发射端全向发射正交波形,在接收端利用DBF技术同时形成多个波束。本文推导不同接收方式下MIMO雷达波束的方向图函数,给出其半功率波束宽度计算公式。将数字单脉冲测角技术应用于MIMO雷达,通过不同布阵对测角精度进行分析,并与相控阵雷达测角性能进行比较。计算机仿真结果表明,在相同阵列情况下,MIMO雷达测角性能优于传统相控阵雷达。     

相位加权实现多方位合成波束的研究

在空域多个任意方位同时合成波束有利于数字阵列雷达多功能、多任务的实现.文中介绍了相同信号在空域多个方位合成波束的原理和目前采用饱和功放发射需解决的问题;在此基础上提出了用相位加权解决这些问题的方法,最后通过仿真对正常发射、相位加权方法和改进相位加权方法发射的波束主瓣增益进行了对比,验证了该方法在保持副瓣性能上的有效性与工程实现的可行性.     

发射数字多波束天线技术研究

介绍了数字波束形成和发射数字多波束技术的原理和实现方法,并对阵列天线的权值产生进行了论述。讨论了采用单波束叠加方法时波束之间的相互影响。给出了仿真结果以及对16单元直线阵发射数字多波束天线原理样机试验验证的测试结果。     

三维成像激光雷达线阵探测模式分析

以三维成像激光雷达对地面车辆目标探测为应用背景,采用线阵光电探测器并行接收的新体制来提高对目标成像的速度和实时性。按照对目标照射的激光辐射形式,总结出两种线阵探测模式：一种是激光多束发射模式,另一种是激光泛光发射模式。对这两种模式的机理、实现方式及优缺点进行了分析,并分别建立了两种模式下的激光雷达探测方程。采用信噪比和测距精度来分析两种模式的探测和测距性能。分别推导出了两种模式下信噪比与距离,发射功率与距离的关系表达式并进行了仿真。仿真结果表明,在相同距离和发射功率下,激光多束发射模式的回波信噪比更高;在相同距离和测距精度下,激光泛光发射模式需采用更高的发射功率。     

一种基于遗传算法的正交波形设计方法

数字阵列雷达可通过子阵组合,发射多波束等方式实现同时搜索和跟踪不同空域目标,其中发射正交波形设计是数字阵列雷达的关键技术之一.本文以降低波形信号的自相关旁瓣峰值及互相关峰值为目标,采用改进的遗传算法对随机生成的四相码波形信号进行正交优化.仿真表明,优化设计的正交四相码波形相比于其他文献在自相关旁瓣峰值及互相关峰值性能上...     

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。     

机载预警雷达天线发展趋势及关键技术

综合性预警探测多功能一体化系统是下一代机载预警雷达的一种必然趋势,它要求天线阵面具备多功能、与平台一体化的特征,实现超宽带、多频段性能,并能在硬件资源上支撑数字智能化的系统体系架构。文中首先分析了机载预警雷达天线阵面的发展趋势和国内外研究现状,继而分析了目前机载预警雷达天线系统的关键技术,阐述了相应的技术实施途径和核心问题,提出部分解决方案。     

数字相控阵下多波束的ESM 系统信号处理方法

伴随着宽带雷达系统的发展,信号带宽越来越大,从而对于电子支援侦察ESM 系统的要求也越来越高。现代ESM系统需要瞬时带宽大且瞬时方位覆盖范围大。为满足ESM 系统新需求,天线阵面由原有模拟阵面逐渐转变为数字阵面。文中首先介绍了数字相控阵多波束体制下ESM 系统的特点;之后,提出了针对多波束ESM 系统的信号处理系统设计方法;分析了系统设计中的关键技术以及系统性能提高的方法;最后,介绍了工程实现和实测效果。     

一种轻巧型接收数字波束雷达系统的实现

针对数字波束相控阵雷达多通道问题,提出利用多路复用技术实现全数字阵接收多波束相控阵雷达的一种解决方案。天线阵列直接采用高频二相调制,将接收多通道直接模拟合成一路传输处理,基带提取各个天线单元回波数据信号、相位幅度加权,基带实现任意接收数字多波束。该技术突破单通道数字波束相控阵雷达接收技术,使天线体积大幅度减小,雷达系统轻巧,低成本;灵活软件配置阵列,降低调试、测试、工艺、加工复杂难度,有利于雷达综合性能提升。     

米波圆接收阵雷达

全面地介绍了一种新体制米波雷达——米波圆接收阵雷达。重点分析了该体制雷达的特点、优势，如技术体制先进，抗干扰能力强，低截获性能好等，并与萁他体制的雷达进行了比较；同时阐明了需要解决的关键技术，如圆形天线阵的设计及收、发天线的布置，数字波束形成技术，检测与跟踪，信号波形设计等。最后指出其潜在的推广应用前景。     

数字阵列雷达的发展与构想

雷达阵列技术的不断进步促进了数字阵列雷达的诞生与发展。对数字化雷达演进及其发展进行了评述,详细分析了数字阵列雷达的系统结构、典型特点、性能优势、演进过程和发展现状。最后,提出了数字阵列雷达未来发展的构架。未来数字阵列雷达将由高度集成的微波子系统加高性能的运算处理平台组成。随着技术的不断进步,未来数字阵列雷达必将朝着通用、灵活、高性能、低成本方向快速发展。