多路合成式接收系统雷达整机噪声系数分析

本文从多方面分析了多路合成式接收系统雷达整机噪声系数的计算方法，并提出了测量整机噪声系数的有效途径。     

有源相控阵接收系统的噪声测试

讨论有源相控阵中接收系统的噪声测试问题。在推广了IRE噪声系数定义的基础上 ,采用Y参数法可测得在特定条件下各通道接收组件、子阵组件或整个接收阵的有效输入噪声温度。讨论中可设定各通道接收组件的有效输入噪声温度和增益均不相同 ,并考虑了功率合成网络的损耗、不等功率合成和两层功率合成网络等情况     

一种宽带多通道R组件的设计与实现

在宽带被动相控阵系统中,宽带接收组件对系统的性能有至关重要的影响。组件的噪声系数影响着面阵的灵敏度,组件的外形尺寸和重量决定着面阵的重量。文章设计了一种工作在6 GHz～18 GHz的宽带16通道接收组件,通过电磁仿真软件进行宽带匹配设计,并制作出了实物。该组件噪声系数小于4.5 dB,单通道增益44±2.5 dB,外形尺寸145.7 mm×65 mm×7.6 mm,重量163 g。     

基于多波束网络的宽带阵列接收系统

宽带阵列接收系统因其瞬时带宽大、动态范围大、灵敏度高等特点,在电子战系统中有着重要应用。针对以较小的硬件代价解决宽空域、高灵敏度接收多个宽带信号的需求,提出了基于多波束网络实现宽带阵列信号接收的解决方案,该系统主要包括射频前端、多波束网络、宽带变频及宽带数字接收机。详细论述了多波束网络损耗模型及级联噪声系数模型,扩展了包含合成器的阵列接收系统噪声系数结论;并从系统的角度分析灵敏度指标,对同类工程系统的设计具有参考意义。系统测试结果表明,灵敏度优于-94dBm,瞬时动态范围大于40dB,已在某侦察系统中取得成功应用。     

相控阵雷达中多端口网络的噪声特性分析

对相控阵雷达特别是有源相控阵雷达中多端口网络的噪声功率及噪声系数进行了详细的理论分析和推导,给出了多种情况下网络的输出噪声功率和总噪声系数的数学表达式,从而为多端口网络及雷达接收系统的相关设计及阵面噪声测试方法提供了理论依据.最后给出两个应用实例验证了上述推导的正确性.     

阵列互耦对极化敏感阵列滤波性能的影响

在阵列互耦条件下,给出了极化敏感阵列接收信号模型;并在形式上把互耦误差分解为正交阵元接收因子误差和阵列接收因子误差,分别代表了阵列接收信号极化信息误差和空间信息误差.给出互耦条件下,信号、干扰空间匹配系数、极化匹配系数和最大SINR的数学表达式.在单干扰源情况下,分析了阵列互耦对极化敏感阵列滤波性能的影响.     

多子阵宽带有源相控阵天线噪声系数分析

为精确分析多子阵宽带有源相控阵天线噪声系数,该文从噪声系数计算的基本原理出发,首先推导多端口并联网络噪声系数,通过多端口并联网络的噪声系数计算公式,分析了多通道收发组件(T/R)噪声系数的间接测试方法的误差量级。进而推导了多子阵宽带相控阵天线这样的复杂串并联网络级联噪声系数,并且所得计算公式能够收敛于简单的多级级联系统噪声系数计算的基本公式。结合具体应用实例,利用所得公式计算了多子阵天线不同加权系数下的噪声系数,为宽带雷达系统性能评估提供了依据。     

脉冲多普勒火控雷达系统接收通道噪声系数分析

噪声系数是衡量雷达接收机性能的重要指标,表示了接收机输入端的信噪比与接收机输出端的信噪比的比值。文章提出脉冲多普勒火控雷达系统接收通道噪声系数分析,通过确定接收通道噪声系数F,分析噪声系数对脉冲多普勒火控雷达性能的影响,并通过提高噪声系数增强雷达接收机性能。     

一种自由空间光通信中自适应光电阵列信号处理算法

大气湍流引起的光束闪烁和抖动,将使光通信接收机焦平面上点扩散函数(Point Spread Function,PSF)随机起伏和漂移,导致光电探测器无法有效覆盖信号光场.针对自由空间光通信(Free Space Optical Communications,FSO)系统在多模高斯背景光噪声场和接收光信号能量效率的限定下最小化系统误码率的问题,提出了一种适用于强度调制/直接检测(Intensity Modulation/Direct Detection,IM/DD)的自适应光电阵列信号处理算法.该方法采用合并阵元路径法计算不同阵元数条件下的系统误码率,并以最小误码率为判决准则,优化接收光电阵元序列.分析和仿真结果表明,在相同大气湍流和背景光噪声条件下,相比于现有的光电阵列处理算法,新方法选取适当的合并阵元数,在极大降低系统计算复杂度的同时,系统性能损耗几乎可以忽略.     

最大SNR准则的共形阵列波束合成方法

相控阵波束合成的最终目的是提高接收信号的信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR),但是由于共形阵阵面是弯曲的,各个阵元具有不同的接收SNR,把所有阵元移相后直接进行波束合成并不能保证获得最大SNR。在考虑单元方向图影响情况下,通过对共形相控阵天线接收SNR解析表示,采用迭代方式对阵元是否接入波束合成进行判断,确保了天线具有最大SNR输出。计算机仿真证实了阵元选择方法的正确性。     

功率倒置自适应阵抗干扰特性研究

采用功率倒置算法的自适应天线系统特别适合于卫星导航系统等信号很弱而干扰较强的场合.在有干扰信号的时候,只有当干扰信号功率大到一定程度之后功率倒置阵才对其有抑制效果.为了指导设计满足卫星导航接收机抗干扰应用的功率倒置阵系统,对功率倒置阵的抗干扰特性进了详细的理论分析与实验研究.理论分析的结果表明,通过合理地选择环路增益可以调整功率倒置阵的稳态性能,使其满足卫星导航接收机的抗干扰要求.对功率倒置阵系统的实验测试也验证了理论分析的正确性,同时也证明了所设计的功率倒置阵系统具有良好的抗干扰性能,具有很好实用价值.     

Development,characterisation and 1000 Suns outdoor tests of GaAs monolithic interconnected module (MIM) receivers

Monolithic interconnected modules (MIMs) are large area, high voltage PV devices which perform well at very high light intensities. They are therefore well suited for the assembly of dense array receivers. The latter can be employed in solar concentrator systems such as parabolic dishes at a concentration ratio of 1000 Suns or more. This paper reports on progress in the development and testing of GaAs MIMs and of water‐cooled dense array receivers assembled from MIMs. The MIMs are electrically protected by integrated bypass diodes and, under indoor laboratory tests, reach an efficiency of 20·0% at 1000 Suns and 22·9% at 200 Suns. Several dense array receivers have been assembled, one of which was tested outdoors at 1‐Sun and at concentration ratios of several hundred Suns and up to slightly above 1000 Suns using the PETAL solar dish facility in Sede Boqer, Israel. In addition to I–V curve measurements, the high‐concentration tests included measurements that quantified the light intensity distribution over the dense array. Deformations in some of the I–V plots were observed for intensity distributions that departed substantially from perfect uniformity. The shapes of these plots were successfully reproduced by an electronic network simulation of the inhomogeneously illuminated receiver. 1‐Sun I–V curve measurements and visual inspections performed before and after exposure of the module to concentrated sunlight revealed no indications of degradation. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

新型WDMA-EPON系统OLT端光接收机的研究

文章介绍了一种新型粗波分复用（CWDM）阵列式光接收模块,用于波分多址（WDMA）基于以太网的无源光网络（EPON）的光线路终端（OLT）侧。谊接收模块采用新颖有源、无源混合集成的光电子器件,最终实现了多个波长通道的接收单元电路一体化,因而具有高可靠性、低成本和体积小的特点。在155Mbit／s速率时谊接收机的接收灵敏度优于-34．0dBm。     

用投影算子改善信号子空间方向估计算法的稳健性

基于信号子空间的超分辨方法一般对接收器阵列误差非常敏感。本文提出的投影变换法利用目标方向的初始估计和阵列流形的先验知识，可以显著减小信号子空间方法的误差灵敏度。文中给出了数值仿真和实际阵列数据测试的结果。     

相控阵干扰机干扰防空雷达网资源分配

当前空袭作战中,防空方可能采用地空导弹武器系统组网打击来袭目标,多波束相控阵干扰机成为干扰防空武器系统组网雷达的首选。着重研究了多波束相控阵干扰机干扰防空雷达网中资源分配的问题;建立了以防空雷达网各接收机前端干信比之和最大为目标函数的数学模型,并根据所建立的数学模型,选择启发式算法,通过计算机编程对数学模型进行了仿真研究,得出了仿真结论。     

导航卫星阵列天线的快速现场系统校准算法

阵列天线接收处理全球卫星导航信号时,由于天线和射频前端的非理想性,会在不同方向卫星信号中引入不同的载波相位偏差,从而破坏卫星导航接收机距离观测量准确性。针对此问题,提出了一种易实现的卫星导航阵列天线的快速现场系统校准算法。校准过程分为通道校准和天线校准：通过开机和周期进行的通道校准实现阵列天线接收射频前端的通道响应测量;通过与接收处理不同卫星基带数据的数字接收机配合,实现阵列天线的现场阵列流形矢量校准。仿真验证了所提校准算法的正确性和有效性。     

水下无线传感器网络中一种安全定位算法

提出一种基于阵列传输结构的无线传感器网络安全定位算法（USA）。该算法主要解决水下无线传感器网络（UWSN）面临的一些安全威胁问题。以提高无线传感器网络安全性,特别是位置信息的安全性为设计目标。利用节点协作形成的阵列作为天线阵列进行相互通信,在不增加额外硬件成本的同时,还获得阵列天线给无线传感器网络带来的优势,如减小多径效应、提高接收端的信噪比、增加系统容量等。USA算法基于这种阵列结构使网络得到很高安全特性,特别是,对Wormhole攻击具有非常好的抵御性能。仿真实验证明该算法的有效性。     

匹配网络对测向天线阵性能的改善

利用相位信息确定来波入射角能达到较高的精度,但测向天线之间的互耦对系统性能的影响很大。加载匹配网络人但能降低接收机端口的驻波收,还能有效地减弱天线之间互耦的影响,改善系统性能。本文给出使用矩量法分析天线阵接收性能时几个关键问题的处理方法。加载不同匹配网络的结果表明,加载有耗网络会改善系统的测向性能,但系统的最大增益要降低。同时发现,对应对称振子和天线阵的特征尺寸出现了“广义谐振”现象,这种现象的消     

阵列天线因随机振动引起的测向误差分析及校准

针对阵列天线受舰船甲板低频机械随机振动引发振子位移变化导致的测向误差问题,建立了天线振子随机振动误差模型,仿真分析了天线阵列3个轴向随机振动模式对测角接收信号的影响,提出了一种基于多个接收机在不同位置同时测量的测角误差校正方法.该方法采用最小二乘法得到多个误差校准矢量,通过调用天线波束指向扇区内校准矢量的方法进行误差补偿,解决了低频随机振动模式下阵列天线测角误差的校准问题.该方法已应用到舰载微波着舰引导系统数据解算中.     

Improvement of Noise Performance in Phased‐Array Receivers

This paper presents a new analytical approach and experimental verification for the improvement of noise performance in phased‐array receivers. For analysis purposes, a multi‐channel array system is converted into an equivalent single‐channel system, such that the two presents the identical signal and noise powers at the output, respectively. We define an effective gain, noise figure, and signal‐to‐noise ratio in the equivalent system. Through the proposed approach, the noise performance of the array receiver is analyzed in a general and straightforward manner and then compared to that of each individual array channel. In addition, the phase noise of the array system is analyzed in a rigorous manner, showing its effective reduction by a factor of the array size. The predicted improvement of the noise performance is experimentally confirmed with a CMOS integrated phased‐array receiver.