空域虚拟极化滤波原理及实验结果

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,能够有效对抗多种有源干扰样式.然而,大多数现役雷达还不具备极化测量能力,为此,利用天线固有的"空域极化特性",研究了对抗有源压制干扰的"空域虚拟极化滤波"算法.建立了有源压制干扰及目标回波的接收信号模型,给出了算法的详细处理流程,进行了计算机仿真实验和雷达外场测量实验.实验...     

变极化雷达信号的仿真与测试

随着雷达极化理论与技术的发展,具有较强的反侦察和抗干扰性能的变极化体制雷达得到应用,这给雷达电子战装备进行信号侦察和干扰提出了更高的要求。分析了电磁波信号的极化调制模型,提出了一种满足雷达对抗装备测试需求的变极化雷达信号仿真方法,并对变极化雷达信号的验证测试方法进行了研究。     

脉冲多普勒雷达导引头角欺骗干扰的极化抑制

角欺骗干扰是脉冲多普勒雷达导引头十分有效的干扰方式,在时频域均难以找到其有效的抑制方法.提出一种利用极化滤波技术抑制角欺骗干扰的新方案.建立了全极化脉冲多普勒雷达信号模型,论述了该技术的原理及实现,并对极化滤波器性能和干扰抑制效果进行仿真.研究结果表明该方案能够实现对角欺骗干扰的有效抑制,在工程实践上也是可行的.     

一种弹载相控阵雷达及其极化滤波方法

提出了一种弹载极化相控阵制导雷达及其极化滤波方法.该雷达发射单极化线性调频脉冲压缩信号,以提高其低截获概率性能;采用正交极化通道同时接收回波信号,获取雷达回波的全极化信息;对脉冲压缩后的高距离分辨信号,利用瞬态极化估值、极化变换和极化矢量滤波运算级联的方法,实现对干扰的有效抑制.该方法的优点在于它可以抑制与目标处于同一个距离单元和角度单元的干扰信号,解决对单脉冲雷达角欺骗干扰的抑制难题.理论分析和仿真结果表明了该极化滤波抗干扰方法的有效性,研究结果对实际雷达系统的研制具有指导意义.     

基于极化二元阵雷达的空域虚拟极化滤波算法

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,可有效抑制有源压制干扰,然而,现有极化雷达需要两路发射通道和接收通道,存在系统复杂、实现代价高等诸多困难。该文提出了一种新体制极化雷达模型极化二元阵雷达,该系统仅需一路发射通道和接收通道即可实现极化测量。基于极化二元阵天线的空域极化特性,建立了有源压制干扰、目标回波的接收信号模型,研究了抑制有源压制干扰的空域虚拟极化滤波算法,仿真实验结果表明:对于窄带噪声调频干扰,信干比(SIR)改善因子能达到20 dB以上。     

基于极化特征的抗箔条干扰方法研究

针对箔条干扰导致制导雷达目标识别能力降低的实际问题,以及制导雷达希望充分利用目标雷达回波信号提高目标识别能力的迫切需求,建立了救生艇、飞机和服从空间球均匀分布的箔条云模型,将电磁场数值计算方法引入到不同类型目标的雷达回波信号以及极化特征的计算,得到不同目标在不同接收极化方式、不同观察角度下的雷达回波信号,以及不同目标之间的极化比特征差别,结果表明船、飞机等目标的雷达回波极化比远大于箔条干扰的回波极化比。研究结论有助于雷达导引头实现基于极化特征的目标识别,改善雷达性能和目标识别能力。     

雷达导引头斜投影抗质心干扰性能分析

箔条、角反射器等质心干扰诱使雷达导引头目标指示角偏离目标,导致导弹脱靶.为了解决这一问题,该文利用目标与干扰极化状态的差异性,通过目标、干扰极化相位描述子构造出斜投影算子,然后采用斜投影处理来抑制雷达导引头质心干扰.鉴于实际中目标、干扰极化状态难以准确估计,重点分析了目标、干扰极化相位描述子估计误差对斜投影输出目标、干扰信号的影响,推导得到了斜投影输出目标、干扰信号误差解析表达式;在此基础上,进一步推导得到了斜投影输出干信比、单脉冲比误差与目标、干扰极化相位描述子估计误差之间的关系式.理论分析与仿真结果表明,斜投影处理后的雷达导引头测角误差与目标极化相位描述子估计误差无关,与干扰极化相位描述子估计误差有关;干扰极化相位描述子估计误差在-10度到10度范围内时,斜投影仍具有一定的干扰抑制能力,有助于提高导引头的测角精度.     

UHF波段雷达面临基站干扰信号的极化特性测量与分析

移动通信基站的下行信号会影响UHF波段雷达的目标探测和跟踪,开展基站干扰环境的极化特性测量与分析,是利用极化处理手段对抗此类干扰的基础和依据。该文首先建立了UHF波段双极化雷达对基站信号接收模型,推导了极化比和极化度估计量的概率密度函数用以表征干扰环境极化统计特性;而后分别开展了对单个基站和多个基站的雷达外场接收测量试验,实验结果说明了确定性描述方法仅适用于表征极化度较高的单个基站信号,对多基站或极化度较低的情形则不再适用。通过实测数据与理论模型的拟合验证了该文给出的统计模型在描述两种场景下干扰信号统计特性上的正确性和适用性。      

弹道导弹有源干扰的极化抑制

分析了弹道中段有源干扰机的章动特性,基于该特性对有源干扰信号的极化变化规律进行了研究.在上述研究的基础上,提出了弹道中段有源干扰的极化抑制方法:先根据接收极化估计干扰机章动特性,然后根据章动特性预测极化变化,最后利用雷达变极化接收抑制有源干扰.与以往的固定极化干扰抑制方法不同的是,该方法可有效预测干扰机章动产生的干扰信号极化变化,提高了干扰抑制性能.仿真实验验证了该方法的有效性.     

基于环境扰动模型的干扰抑制极化滤波器性能研究

具有双极化接收能力的雷达利用极化滤波手段能够抑制波束主瓣内的干扰信号.然而多径等传播环境效应会对干扰信号的极化特性产生扰动,影响实际接收信号的极化度,同时影响极化滤波器的干扰抑制性能.本文基于工程中对干扰抑制极化滤波器性能分析的需求,分别在理想条件及环境扰动条件下建立了用于描述干扰抑制极化滤波器性能的数学模型,仿真分析了极化滤波器的干扰抑制性能同干噪比、干扰极化状态以及环境扰动系数间的关系.随后为改善环境扰动影响下干扰抑制性能,提出了一种新的基于天线主辅阵联合的极化滤波的方法.最后通过极化雷达抗干扰实验不仅验证了极化滤波器性能表征模型的正确性,同时还在环境扰动条件下对比了两种滤波器性能,结果表明新的滤波方法在该扰动条件下干扰抑制方面的优势.     

面向雷达数字化设计与仿真的电子干扰建模方法研究

电子干扰模拟是雷达数字化设计与仿真的最重要功能之一,主要完成干扰信号产生、传输和到达的模拟,对应了雷达电子干扰信号参数描述、信号传播路径和信号波束方向三大技术问题。为此,针对雷达数字化设计与仿真技术中电子干扰建模问题,提出了基于统一雷达波形参数的覆盖类和欺骗类典型干扰信号描述方法,针对典型直达波和多径单跳传播路径给出了信号传输的实现方法,结合干扰机和雷达的空间位置和姿态阐述了干扰信号波束到达角的计算方法,最后通过具体实现验证了电子干扰模型模拟方法的有效性和可用性。     

利用模糊评判的抗欺骗干扰新方法

转发式欺骗干扰能够利用与雷达信号的强相干性的特点进入雷达,形成虚假航迹,从而影响战场评估。针对此问题,本文提出了一种新的利用模糊评判的抗欺骗干扰方法。该方法首先提取回波的幅度、干扰误差角特征,利用模糊评判对欺骗干扰进行识别,有效提高了识别效果;其次将得到的隶属度用于3/4逻辑霍夫变化航迹起始以及概率数据互联航迹滤波算法的改进,抑制虚假目标在雷达形成航迹;最后,仿真实验表明本方法能够有效地抑制欺骗干扰,确保雷达对真实目标的跟踪。      

双极化单脉冲雷达两点源干扰目标角度测量方法

干扰和目标回波同时位于雷达主瓣时,能够改变天线口面的相位波前,严重干扰雷达角度测量.为解决这个难题,提出了基于极化信息的单脉冲处理方法,将雷达改进为双极化接收,并增加相应的和差网络,得到六路带极化信息的和差信号,带入本文设计的解析公式进行解算,可以避免角度估计中因为干扰产生的耦合误差,确保准确的雷达测角及跟踪.仿真结果证明,该方法能够在干扰条件下得到正确的角度估计,使对抗拖曳式诱饵干扰的工程实现更加简洁高效,对于提升雷达的抗干扰能力具有重要意义.     

基于TDOA 的室内定位系统中多径抑制方法

多径传播能显著降低基于到达时间差(TDOA)的定位精度。文中介绍了一种使用波束指向圆极化天线(BSCPA)抑制室内多径传播的方法。BSCPA 由一个波束开关网络、四个相同的六边形贴片单元及其馈电网络组成。通过控制波束开关网络中的射频(RF)开关的状态,可以分别激励四个指向圆极化波束以实现方位角全向覆盖。根据BSCPA 的指向波束和圆极化,可以减轻由室内多径造成的定位误差。在面积为10. 8 m×6. 6 m、视距(LOS)、复杂多径的室内环境中,当测试信号为20MHz 带宽的WLAN 时,得到的2D 定位平均误差为0. 71 m。与传统的全向线性极化天线(OLPA)相比,BSCPA 可以将定位精度提高52. 5%。该改进表明,所提出的方法可以显著抑制基于TDOA 的室内定位的多径传播。     

极化自适应滤波算法的新实现

当目标信号与杂波干扰信号在时域、频域和空域的状态特征难以区分时,若两者在极化域可分,则可利用极化信息进行雷达目标检测。由于在强杂波的情况下信干比比较小,而且干扰的极化状态通常是未知的,或随时间或空间是不断变化的,传统的极化滤波算法并不能满足要求。文中针对强杂波环境下,提出了一种极化域新的自适应滤波算法,该方法基于线性约束最小方差(LCMV)准则,采用变极化接收技术,实现对信号的最佳接收,为实现实时处理和自适应快速变化的干扰,推导了一种递推极化滤波算法,为实现实时跟踪提供了一种可能,仿真结果也证明了该方法的有效性。     

海面环境半主动导引头抗多径方法研究

多径干扰对防空导弹拦截掠海飞行超低空目标造成严重影响。引入制导雷达和导引头方向图以及修正复反射系数,建立半主动导引头修正“四路径”模型,采用基于物理光学法、等效电磁流法与Z-buffer消隐技术的混合算法,快速、准确地获取海面环境下超低空目标的多径散射,仿真分析了海面风速、雷达工作频率与目标类型对多径散射和信干比的影响。仿真结果表明:半主动体制下,采用VV极化方式,以7°左右的擦地角下视探测掠海飞行超低空目标,能有效抑制多径干扰。仿真结果对防空导弹的弹道设计具有借鉴意义。     

基于稀疏重构的空域-极化域联合抗主瓣干扰方法

针对当前抗干扰方法面对主瓣干扰时存在的抗干扰性能急剧下降的问题,本文提出了一种基于稀疏重构的空域-极化域联合抗主瓣干扰方法.该方法首先利用稀疏重构对干扰信号的波达角(DOA)进行估计;然后在恒模约束的基础上,利用相关性最大原则估计干扰信号的极化参数;最后利用估计得到的信号导向矢量,构建联合斜投影滤波器进行干扰抑制.仿真...     

LFM 雷达移频干扰特征的消隐方法研究

移频干扰是对抗LFM 雷达的一种有效干扰方法,然而常规移频干扰的载波频偏特征可能被用来识别干扰信号,为此,该文提出一种新的干扰特征消隐方法。为了隐藏或者消除这个载波频偏,新方法将对干扰信号的脉宽进行一定的截短。此外,新方法还可以通过打乱载波频偏与干扰信号移频量的原有换算关系来破坏雷达对干扰信号的识别。和传统干扰信号相比,新方法在脉宽上将和目标回波有失配,但是这个失配损失是可以接受的。理论分析和仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。      

圆极化捷变LFM脉冲压缩信号分析

针对极化捷变雷达体制，提出一种脉内线性调频、脉间圆极化编码的新型复合体制雷达信号。其信号采用脉内线性调频信号的脉冲压缩来提高距离分辨率，采用脉间圆极化编码的相关检测来提高对电子干扰的抑制能力。建立了信号的数学模型并给出具体的信号处理方案，研究了一种基于Poincare极化球上空间距离的极化解码方法。仿真结果表明，该信号体制不但具有LFM脉冲压缩信号的特点，而且伪随机编码技术和极化调制技术的结合，使其具有低截获概率，并且抗干扰性能有所提高。