主瓣干扰下单脉冲测角技术研究

针对二维数字阵列雷达在主瓣干扰下的测角问题,给出了四通道单脉冲测角方法。相对传统数字阵列雷达的三通道测角方法,增加一个双差通道,应用主瓣干扰对消技术,在方位和俯仰方向上分别形成和差波束,然后利用单脉冲技术测角。形成的和差波束在干扰方向形成零陷,同时保持原来的单脉冲比。仿真结果显示,该技术可以在抑制主瓣干扰的同时保持较高的测角精度,且测角精度与信噪比、目标和干扰方向有关。     

基于方向图保形的单脉冲测角算法

自适应信号处理在抑制干扰的同时影响了和、差波束的权,导致和差波束在主瓣内不再满足线性关系,给测角带来了误差.本系统研究了自适应方向图保形技术在单脉冲测角算法中的应用,主要研究两类算法:自适应差波束形成算法和旁瓣对消算法.仿真结果表明,这两种算法能有效地补偿自适应权对和、差波束的扰动,提高测角精度,并且对误差具有一定的稳健性.     

宽带单脉冲跟踪雷达的最大熵测角新方法

为抑制单脉冲雷达的测角闪烁,本文提出宽带单脉冲跟踪雷达的最大熵测角新方法.文中分析了由于差波束方向图调制引起的回波谱展宽现象,证明了目标角运动中心与谱展宽程度和波形熵之间的关系,提出基于最大波形熵搜索的目标角度估计方法,并给出了改进的最大熵测角步骤以降低计算量.与现有的高分辨体制下的角度估计方法相比,本方法具有更强的角闪烁抑制能力.仿真结果说明了本方法的有效性.     

一种改进的U⁃V空间测角方法

两维相控阵雷达通常采用单脉冲和差波束测角实现对目标角度的测量和跟踪。对于矩形阵列，通常在U?V空间下对不同频率进行归一化，只需在方位和俯仰向各建立一条误差曲线即可完成单脉冲测角，减少了运算量和存储空间。本文针对圆形阵列无法仅用方位和俯仰各一条误差曲线进行测角的缺点，提出了一种改进的U?V空间和差波束测角曲线的建立和使用方法。该方法采用多条测角曲线迭代逼近的思想，实现简单、运算量小，能够提高角度的测量精度。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

一种基于GSC的自适应和差测角方法

在阵列信号处理中,通常利用和差波束估计目标角度,存在干扰时自适应波束形成在干扰方向形成零陷、和差波束的主瓣方向图产生畸变、和差波束比与普通波束形成存在偏差、角度估计结果误差较大等问题。为解决上述问题,开展了无需校正的自适应和差波束测角研究,提出一种基于广义旁瓣相消器的和差波束双通道结构,该结构可以在抑制干扰的同时保持主瓣波束方向图,角度估计结果精度高。仿真结果表明,提出的方法在有效抑制干扰的同时,保持了良好的单脉冲特性。     

一种低副瓣自适应单脉冲测角方法

三点线性约束单脉冲方法是雷达中应用较多的自适应和差测角方法,但是由于只对差波束方向图的主瓣形状施加约束,因此副瓣较高.提出了 一种低副瓣自适应单脉冲测角方法,通过适当增加差波束副瓣约束使得差波束副瓣电平降低20 dB以上,同时保持单脉冲比基本不变.理论分析和实验结果验证了文中方法的效果.     

自适应和差波束形成与单脉冲测角研究

和差单脉冲测角是雷达中常用的测角技术,但是当存在外界强副瓣干扰时需要采用自适应和、差波束形成抑制干扰,然后进行和差单脉冲测角.文中首先讨论了自适应和差波束的增益和抗干扰性能,指出自适应和差波束通过在方向图干扰方向置零来抑制干扰,和波束在波束指向上取得相干积累增益,而差波束在波束指向上的响应为零.然后对自适应和差波束的波束比进行分析,发现理想情况下自适应和差波束的波束比与静态和差波束的波束比近似相同,仿真实例验证了这一点.     

一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法

针对主瓣干扰背景下,当共形阵采用常规自适应单脉冲方法测角时,其单脉冲比曲线严重失真,导致测角精度严重下降的问题,提出了一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法。该方法首先对阵列进行常规自适应和波束形成,得到阵列和波束输出;然后通过施加单脉冲比约束求取自适应差波束权矢量,从而形成阵列差波束输出;最后利用输出的和、差波束实现测角。仿真结果表明,和常规方法相比,该方法能在抑制主瓣干扰的同时,较好地保证共形阵对目标方位角、俯仰角的测角精度。     

分布式MIMO雷达单脉冲测角

由传统DBF方法得到分布式MIMO雷达S曲线的线性区很窄,不利于单脉冲测角。基于无栅瓣的分布式MIMO雷达发射-接收联合波束方向图提出利用回波信号的绝对值相加减得到和、差波束,该方法可以获得理想的零值深度,差波束主瓣能被和波束主瓣包围,有效扩展了S曲线的线性区。针对切向速度较高的目标进行单脉冲测角的数值仿真。在信噪比大于-15 dB时,所提方法精度优于传统方法。在信噪比等于-15 dB时,取绝对值之前进行相参积累,表明所提方法精度接近传统方法。     

一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法

针对主瓣干扰背景下,当共形阵采用常规自适应单脉冲方法测角时,其单脉冲比曲线严重失真,导致测角精度严重下降的问题,提出了一种基于共形阵的自适应单脉冲测角方法。该方法首先对阵列进行常规自适应和波束形成,得到阵列和波束输出;然后通过施加单脉冲比约束求取自适应差波束权矢量,从而形成阵列差波束输出;最后利用输出的和、差波束实现测角。仿真结果表明,和常规方法相比,该方法能在抑制主瓣干扰的同时,较好地保证共形阵对目标方位角、俯仰角的测角精度。     

基于单脉冲雷达和差通道多普勒估计的前视成像

单脉冲测角技术用于扫描雷达前视成像可有效提高图像的清晰度,但单个脉冲对同分辨单元多目标测角时会发生角闪烁现象,造成图像模糊.该文提出了一种基于单脉冲雷达和差通道多普勒估计的前视成像算法,利用目标和平台之间相对运动引起的多普勒梯度差异实现同分辨单元内不同方向目标的分离,然后在多普勒域采用和差比幅测角(SDAC)技术测量目...     

单脉冲和差通道幅-相失衡分析与改善

为了提高单脉冲和差通道的幅相一致性,以降低测角误差,研究了幅相失衡的机理及解决途径。对此,结合单脉冲和差测角体制,分析和差通道幅相失衡的原理,并仿真其对测角特性的影响。最后,在分析理论校正模型的基础上,提出了基于FPGA的数字式校正方案,并给出了实现流程。实践表明,该方法具有较好的可行性,能有效控制和差信号的一致性。     

一种雷达目标宽角域散射的快速分析方法*

采用一种新型自适应积分方法结合梅利逼近技术快速分析目标空域散射特性。与传统自适应积分方法不同,改进算法利用高斯插值算子求解投影系数,更容易编程实现。对于宽角域散射问题,利用梅利逼近计算目标在任意角度上的雷达散射截面。数值结果表明,在保证低误差的情况下,该方法在内存需求和计算时间上有明显改善。     

误差校正下单站多外辐射源BR/BRR多目标定位算法

单站多外辐射源雷达定位系统利用多组双基距(BR)和双基距变化率(BRR)量测值对多运动目标定位。量测偏差的存在使得定位性能下降,对此该文提出一种基于迭代后验关联最小二乘估计的联合误差校正和目标定位算法。首先引入辅助变量对BR和BRR非线性观测方程伪线性化,建立目标参数和偏差的联合估计方程。其次,利用辅助变量和目标参数之间的关系构建新的等式方程设计关联最小二乘算法,并采用后验迭代校正固定偏差进一步提高定位精度和全局收敛性。最后对算法的理论误差和全局收敛性进行了分析,仿真结果显示:所提算法具有较好的全局收敛性且目标定位性能达到克拉美罗下界。     

莫尔条纹倾角快速求解算法及应用

为了满足基于泰伯-莫尔条纹长焦距测量技术在测量激光材料热效应等效热焦距时对测量速度的需求，提出了一种莫尔条纹倾角快速求解算法。在对传统频域迭代法测量速度影响因素分析基础上，基于迭代运算坐标值相似性和离散傅里叶变换可分离性，将频谱值求解过程中包含小数值的坐标点进行公共项分离, 公共部分采用傅里叶变换指数项进行滤波，不同部分在提取相似项的基础上进行组合运算，将2维条纹图像傅里叶变换降为1维进行处理；同时相关指数项被限定在极小的可知范围，极大地方便了查表运算和位运算的采用。结果表明，采用相同配置计算机，在保证测量精度的前提下，将完成一次测量的测量时间从15s降低到0.4s，测量速度提高了38倍。该算法很好地满足了激光材料热效应等效热焦距参量快速测量的应用需求。     

共形FDA-MIMO雷达降维目标参数估计研究

频控阵多输入多输出(FDA-MIMO)雷达是一种具有距离-角度-时间依赖性波束模式且能够提高自由度的系统。该文将可实现降低空气动力学对载体影响、附着在载体表面的共形阵列引入到FDA-MIMO雷达中。首先创建共形FDA-MIMO测量模型,推导参数估计的克拉默-拉奥下界(CRLB)。为了避免传统三维多重信号分类算法(3D-MUSIC)三维搜索,提出一种降维多信号分类(RD-MUSIC)算法实现目标参数估计。仿真结果表明,该算法与3D-MUSIC算法相比,估计精度有所下降,但计算复杂度显著降低。此外,与3D-MUSIC算法相比,该算法具有更好的多目标距离估计性能。      

一种快速抗间歇采样转发干扰波形和滤波器联合设计算法

该文研究了一种快速的抗间歇采样转发干扰波形和滤波器联合设计方法.基于罚函数和帕累托最优化原理给出了联合设计模型的优化数学模型.推导优化波形和滤波器过程中矩阵迹的解析表达式,有效降低了算法的计算复杂度.提出了一种基于平方迭代加速方法,解决了主分量最小化方法目标函数近似造成的算法收敛速度降低问题,进一步加快了算法运行速度....     

FMCW radar range estimation algorithm based on fast iterative interpolation

For the multi-target detection,a multi-objective range estimation algorithm was proposed based on iterative interpolation to solve the problem of the range accuracy of frequency modulation continuous wave (FMCW) radar being easy to be interfered by spectrum.Firstly,the number of targets and the rough location of the target were obtained through the fast Fourier transform (FFT) and the constant false alarm (CFAR) detection algorithm.Then spectrum was iteratively interpolate,and the inter-spectral interference was eliminated during each iteration to obtain more accurate distance.Simulation results show that the proposed algorithm has higher estimation accuracy in multi-target environment and low Signal-to-noise ratio(SNR).The proposed algorithm is implemented by DSP,which proved that the algorithm meets the real-time requirements and is easy to be implemented in engineering.     

基于联合双机MUSIC的多目标无源定位算法

在无源定位中,基于角度信息的双机协同定位方法具有参数少、精度高和灵活性好等优点。但在辐射源日益密集的战场环境中,对多个目标实施定位时,通常将双机观测到的信息分别匹配并联合方程求解每个目标的位置,容易出现匹配错误、定位模糊问题。本文提出了一种双站联合MUSIC角度估计算法,通过降维投影的方法减少了谱函数和谱峰搜索的计算量,可以获得同一目标测向线匹配结果,并获得更高的测角精度。在定位解算中,利用经典的最小二乘法解算目标位置。仿真结果表明,对慢速多目标,相比匹配测向法,本文所提算法具有更高的定位精度。