大间距相控阵天线栅瓣抑制技术研究

适当增加阵元间距有利于降低相控阵天线的成本,但是会带来不期望的栅瓣。文中针对5×5大间距相控阵天线栅瓣抑制技术进行了研究。改进了传统遗传算法,增加了种群的多样性。首先采用改进的遗传算法优化得到局部解,然后运用模式搜索算法优化得到最优解,并对阵列口径及阵元最小间距进行约束。其次,结合实际的工程应用,对阵元位置进行约束,优化出便于生产应用的最佳阵列排布。仿真结果表明,优化后的阵列,最大栅瓣电平得以有效抑制,满足工程应用的要求。     

星载成像雷达图像增强技术研究

本文叙述了星载合成孔径雷达及毫米波雷达的成像原理，分析了图像模糊的原因，提出了图像增强的一些算法及解决图像模糊的一些措施和方法。     

星载SAR相控阵天线栅瓣抑制技术北大核心CSCD

针对星载合成孔径雷达子阵级二维有源相控阵天线方位向扫描出现较大栅瓣问题进行了分析。采用子块错位分布方式抑制天线阵栅瓣最大电平值,结合工程可实现性,优化出子阵最佳错位分布。结果表明,经过优化后的天线阵,其方位向扫描最大栅瓣电平得以有效抑制,这对于星载合成孔径雷达图像质量改善具有现实意义。     

星载雷达高度计信号处理

本文研究了星载雷达高度计全去倾斜模型下的次最佳最大似然估值算法和实现途径。     

分布式阵列方向图设计与栅瓣抑制方法研究

针对分布式阵列栅瓣抑制问题,提出了基于非周期阵列和随机阵列的分布式阵列方向图设计方法。首先,利用 Minimax 优化方法对子阵的边界进行优化并获取子阵最优位置参数, 实现分布式子阵随机优化布阵,从而消除阵列的周期性并最大限度地抑制栅瓣;其次,采用角度旋转的方式来消除分布式子阵之间的周期性,使得在方向图优化设计时能够避免栅瓣的累积叠加, 达到抑制栅瓣的目的。仿真分析结果表明,所述方法能够有效抑制分布式阵列的栅瓣,获得无栅瓣影响的分布式阵列方向图。     

穿墙成像雷达旁瓣/栅瓣抑制方法

提出了一种超宽带超稀疏阵列穿墙成像雷达距离向旁瓣和方位向栅瓣抑制的新方法。对于使用步进频连续波的超宽带雷达,其距离向旁瓣较高,通常采用加窗进行抑制。对于超稀疏阵列,其方位向栅瓣较高,可以采用相位相干因子(PCF)加权进行抑制。若同时抑制距离向旁瓣和方位向栅瓣,可以对加窗的图像作PCF加权。但是,距离向加窗会抬高方位向栅瓣,进而降低PCF抑制方位向栅瓣的效果。针对这个问题,提出一种PCF结合双切趾的方法,能够同时有效地抑制距离向旁瓣和方位向栅瓣。仿真和实验结果验证了方法的有效性。     

子阵非周期排布对天线栅瓣抑制的研究

为改善有源相控阵费效比,增大单元间距、减少有源通道数量是一种较好的设计方式,但是增大单元间距又会引入不必要的栅瓣。文中对几种易于工程化的子阵级非周期排布方法进行研究,考虑单元因子的影响后,仿真分析了合成方向图特性,比较了不同方法的栅瓣抑制效果。     

二维相扫星载降水测量雷达地杂波抑制方法

星载降水测量雷达(SPR),在检测气象目标过程中,最大的困难就是强烈的地杂波和海杂波,而对SPR地杂波的抑制要以抑制其副瓣杂波为主.通过分析SPR副瓣杂波的产生过程发现:综合方向图与地面/海面后向反射系数的乘积对副瓣杂波强度影响较大.因此,文中提出一种针对二维相扫SPR的波束倾斜法来抑制其地杂波.仿真结果表明:该方法能有效抑制SPR地杂波,并能提高可检测单元的个数.     

基于改进差分进化算法的机载分布式阵列栅瓣抑制方法

近年来,分布式天线阵列以其突破传统布阵环境限制的灵活性/ 高增益性成为阵列研究的热点。对于机载雷达系统,应用分布式天线阵列可以充分利用机身布阵空间资源,提高阵列的增益和空间分辨率。现有分布式优化方法多针对单元间大间距阵列与多子阵分散排布阵列,机载环境下双子阵分布式阵列优化研究极少。文章针对机载双子阵分布式阵列孔径栅瓣密集问题,提出利用差分进化算法并加以改进,实现对机载的分布式阵列栅瓣进行抑制。该方法能够在满足约束条件的同时,有效降低双子阵分布式阵列的高栅瓣问题,同时,阵列的副瓣可以被控制在较低的水平。在一定的子阵间距条件下,阵列的最大副瓣电平可以降低到-10 dB 左右。对优化算法的有效性进行蒙特卡洛实验,结果验证了该方法的可行性。     

星载雷达天线结构动态特性研究

星载雷达天线是卫星有效载荷的关键组成部分,其结构性能直接关系到卫星任务的成败,文中以某星载雷达天线为研究对象,通过对蜂窝夹芯结构的简化等措施,建立其有限元分析模型,完成了天线的准静态强度分析、模态分析和动态响应分析,分别在不同阻尼和安装板的不同表板厚度条件下,获取了天线的结构仿真结果,找到了天线的加速度、速度和应力随阻尼和表板厚度的变化规律,为天线的结构设计提供了可靠的依据。     

天基雷达的几个基本问题

在分析雷达卫星-地球几何关系的基础上,给出天基雷达在搜索、跟踪和SAR模式下用功率孔径表示的雷达方程,进一步分析了主瓣杂波多普勒带宽与最小可检测速度的关系、距离模糊与脉冲重复频率的关系、波束主瓣地面面积与下视角的关系以及地球转动对地面回波多普勒频率的影响等方面的问题,得出的结论可以作为进一步研究天基雷达的基础。     

一种分布式星载单脉冲雷达GMTI方法

 提出了一种基于分布式星载单脉冲雷达的地面动目标检测方法,该方法充分利用星载分布式雷达主瓣和栅瓣回波的空时二维分布特点,能够在一次扫描（一个相干处理间隔）中有效地检测和分辨不同栅瓣杂波中的地面低速动目标,因此该方法不仅具有比一般分布式星载雷达处理更大的区域覆盖率和广域监视能力,具有较高的GMTI性能,且处理简单,运算量低,适合于星上实时处理。     

天基雷达系统概念分析

针对天基雷达系统,对比分析了SAR、GMTI、AMTI以及DTED等技术模式的特点,研究了各种不同技术模式条件下的处理算法、体制特点和应用场合.并探讨了不同任务需求情况下根据覆盖性能对天基雷达卫星星座布局的要求.分析结果表明,天基雷达星座具有多种可变模式,功能先进.同时,天基雷达星座只需要有限的卫星数目就能达到全球覆盖的目的,具有很好的目标监视能力.分析的结论对于研究国际先进的天基雷达系统有着重要的指导意义.     

探测临近空间飞行器的天基雷达系统设计

天基雷达可以在全球范围内探测和跟踪运动目标,目前在军用和民用方面受到了广泛的关注.讨论了天基雷达系统用于临近空间飞行器探测设计的相关问题,研究了天基雷达预警系统的星座设计方法,利用STK软件仿真分析了单轨道全覆盖方案和全球覆盖方案,证明了提出的设计方法的可行性.     

一种天基雷达等距离环杂波仿真方法

针对天基雷达相比机载雷达高度更高,在杂波仿真时不能按照平面模型假设,并且地球自转带来的影响不能忽略的特点,文中考虑了地球球体模型、地球自转的影响,提出一种可以计算出等距离杂波环的经纬度的方法,适用于仿真任意轨道的天基雷达等距离杂波环的回波。首先,通过投影与坐标变换的方法计算出等距离杂波环在地球惯性坐标系下的坐标;然后,考虑地球自转,计算出杂波点的多普勒频率;最后,根据雷达发射功率、天线方向图、系统损耗等雷达参数计算出杂波点的幅度,从而得到杂波的回波。仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于遗传算法的低轨天基雷达星座设计

从目标监视性能的角度出发,分析了低轨天基雷达星座的卫星总数、能量需求以及星座发射费用等优化目标。综合考虑了Walker星座的碰撞等约束问题,建立了低轨天基雷达星座设计的优化目标。提出了一种基于遗传算法的低轨天基雷达星座设计方法。根据天基雷达星座的特点,该算法在进化过程中使用了非可行解修正和约束分级等约束处理方法,有效提高了算法的运算效率。通过仿真实验验证了该方法能够有效的同时优化低轨天基雷达星座的构形和卫星参数。     

地球自转对天基雷达杂波特性影响分析

与机载平台雷达探测时的空时二维耦合杂波特性不同,天基平台雷达探测时地球自转对杂波的多普勒谱调制影响,导致杂波频谱进一步展宽,杂波抑制变得更加复杂。文中主要研究地球自转对PD体制天基平台雷达杂波回波特性的影响,并进行了仿真,首次得到PD体制下天基平台杂波回波的距离多普勒谱图,为天基雷达杂波抑制和目标检测提供理论基础和依据。     

空基雷达的创新技术

X波段固态相控阵空基SAR是技术发展方向,现将德国Astrium Gmb H公司已研制成功并已在2005年发射上天的X波段固态相控阵空基SAR译出,既可作参考,又可作比较。德国的空基SAR具有在太空中较广宽的白天和黑夜温度变化中天线波束宽度均能符合要求。具有水平和垂直两种极化。采用了荷兰NUR公司提出的波束快速转向方法,使俯仰波束能在较大范围内扫描。采用了SAR图像压缩方法,方便向地面接收站传输图像。