天地双/多基地雷达及其发展

描述了由地球同步卫星发射站与地面、空中或低轨卫星接收站构成的天地双／多基地雷达系统，介绍了天地双／多基地雷达的主要优势及其国外发展情况，分析了几种天地双基地雷达系统的构成和信号检测问题。     

基于北斗空基伪卫星信号的低空飞行目标检测技术

北斗区域卫星导航系统已经建成和投入运行,扩展和丰富北斗卫星导航系统在不同领域的应用成为一项重要任务。针对战场环境下重点目标面临的低空突防威胁,提出了一种用于低空目标检测的基于北斗伪卫星信号的双基地雷达系统模型,给出了系统的信号处理流程、功率预算和检测概率分析过程。为了有效地从接收信号中提取目标信号,提出了一种基于最小方差的信号处理算法,并通过ECA(Effective Cancelation Algorithm)算法衰减参考信号泄漏,通过二维网格平均CFAR方法提取目标信号。仿真结果表明,该系统模型可以有效地对低空目标进行检测。     

利用GSM为信号源的探测系统

目前利用机会照射源的被动式双(多)基地雷达得到广泛关注,可用的外辐射源有电视广播信号、卫星信号等,论述了一种新的机会照射源--GSM信号.利用GSM基站的下行信号为发射源构成被动式雷达系统,详细地分析了GSM信号的构成形式及特点,分析了以其作为信号源的雷达系统的可行性.同时仿真了该雷达系统的探测覆盖范围,并给出了目标检测及定位方法.     

基于距离信息的复合双基地雷达密集多目标检测

对密集多目标的探测是当前雷达技术领域所面临的前沿课题和紧迫任务.本文提出了一种基于距离信息的T/R-R复合双基地雷达信号融合方法,该方法建立了单基地雷达接收机和双基地雷达接收机的目标回波信号模型,针对二维平面,基于距离信息提出了复合双基地雷达信号融合模型,采用最大似然法对密集多目标进行检测,并分析了信噪比、目标数量、目标起伏、检测门限以及复合双基地雷达几何配置对检测性能的影响.针对不同想定进行了仿真实验,蒙特卡洛仿真结果表明本文方法对密集多目标的检测是有效的.通过理论分析和仿真实验发现,目标到两个接收机的距离变化以及不同距离单元中的目标干扰对检测的影响比较小,影响密集多目标检测的主要因素包含信噪比、目标数量、目标起伏、同一距离单元内的角度不可分辨目标的干扰以及检测门限;另外,Swerling Ⅱ型目标为本文推导的假设条件,但在Swerling 0 和Ⅳ型目标起伏条件下本文的检测算法仍然有效.     

一种复合多基地雷达密集多目标检测的新方法

密集多目标探测是当前雷达技术领域面临的前沿课题和紧迫任务。该文提出了一种T/R-R2复合多基地雷达信号融合方法,建立了单基地雷达接收机和多基地雷达接收机的目标回波信号模型,针对3维空间,基于距离信息提出了复合多基地雷达信号融合模型,采用最大似然法对密集多目标进行检测,分析了信噪比、目标数量、目标起伏、检测门限以及复合多基地雷达几何配置对检测性能的影响。蒙特卡洛仿真结果表明该文方法对密集多目标的检测是有效的。Swerling II型目标为本文推导的假设条件,但在Swerling 0和IV型目标起伏条件下该文的检测算法仍然有效。     

利用电视调频广播载波信号的双（多）基地雷达系统

阐述了利用电视、调频广播载波信号的双（多）基地雷达系统的基本原理与特点,介绍了新一代基于商用电视、调频广播载波的双（多）基地雷达系统的研制现状,并提出了对发展这种双（多）基地雷达系统的看法。     

非合作多基地雷达系统性能仿真分析

针对低RCS（radar cross section）的隐身舰船很难被普通的单基地雷达探测到的问题,提出了采用非合作多基地雷达系统对海上目标进行探测,创建了一个海上场景,其中多艘商船在S波段（3 GHz）发射电磁波,作为机会雷达;一艘护卫舰大小的军舰作为雷达系统接收机,目标假定为一艘货船和一艘隐身军舰。采用专业的电磁软件对海上目标进行仿真,计算普通货船和隐身军舰的双基地RCS数据,建立了MATLAB仿真模型,研究了非合作多基地雷达的探测覆盖范围。使用FEKO的双基地RCS仿真表明,通过改变发射机的数量和发射机到接收机之间的距离,找到一种最优的多基地雷达系统几何结构和系统配置。     

基于ISVS的微弱信号检测

针对窄带极化雷达系统,本文研究了微弱信号的检测问题.首先给出了目标散射信号和随机极化波的瞬态Stokes子矢量序列(简记为ISVS)的表征方法,导出了随机极化波的ISVS到期望信号匹配距离的统计特性.在此基础上,利用目标散射信号和接收机噪声的ISVS到期望信号匹配距离之间的差异,基于径向积累的思想提出了一种微弱信号检测算法,可以极大地改善雷达系统的检测性能,对于反隐身、预警和空间探测等应用领域有着重要的指导意义.     

双基地雷达系统抗低空突防作战效能分析

本文分析了双基地雷达探测低空目标的能力,通过比较给出了双基地雷达在抗低空突防方面的优势,提出了双基地雷达抗低空突防的效能指标及模型,同时建立了双基地雷达系统作为防空系统组成部分的作战效能评估模型。     

分散型多输入多输出雷达检测器设计及检测性能分析

对不同类型的目标,分散型多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达的最佳检测器结构各异,且通常不便于工程实现.针对此问题,提出了一种易于工程实现的MIMO雷达检测器结构.首先对MIMO雷达和普通单基地雷达的回波信号模型进行分析,指出了MIMO雷达回波和单基地雷达快起伏目标多脉冲回波之间的相似关系.借鉴单基地雷达针对快起伏目标的检测器结构,提出分散型MIMO雷达可以采用类似的包络检波级联累加器的检测器结构形式.就所设计检测器结构对不同空域起伏目标的检测性能进行了研究,给出了检测性能的理论和仿真曲线.     

变基线地空双基地雷达动态探测性能研究

给出了一种接收机置于隐身飞行平台的T/R-R地空双基地雷达,研究了这种变基线地空双基地雷达的动态探测性能,并与单基地雷达的探测性能进行了比较;通过仿真分析了目标的雷达截面（RCS）、收发天线功率增益等雷达系统参数的变化对地空双基地雷达探测性能的影响;通过对仿真结果的分析得出了一些有价值的结论,为双基地雷达的设计提供一定的理论基础。     

新型临近空间收发分置反隐身方式探讨

为满足防空系统对抗隐身目标的需求,提出了一种兼备收发分置体制和临近空间优势的新的探测隐身目标的方式,采用新的网格剖分法对临近空间双基地雷达对典型隐身目标F-117A的探测范围进行了计算和仿真;同时在相同性能条件下与单站雷达、地基双基地雷达的探测范围进行了比较,验证了临近空间双基地雷达对抗隐身目标的有效性。     

临近空间双基地雷达抗低空突防能力分析

从普通双基地雷达出发,采用了一种基于临近空间平台的雷达布站方式,并对该环境下的雷达信号衰减特性进行建模分析。与单基地雷达、传统双基地雷达在信号衰减和探测范围方面进行比较。比较结果表明,这种基于临近空间的双基地雷达配置方式在抗低空突防方面具有较大的优势。     

双站逆合成孔径雷达成像理论研究

常规单站逆合成孔径雷达(ISAR)不能对沿雷达视线方向飞行的目标成像,收发分置的双站逆合成孔径雷达(双站ISAR)系统解决了以上问题。该文分析了双站ISAR目标回波的特点,研究了双站ISAR对目标成像时的成像原理、方位分辨力、目标尺寸限制和采样率要求,得到了严格数学解,最后给出了模拟飞机目标的成像结果。     

双基地高频地波雷达系统布站研究

由发射机(T)和接收机(Rm)共站的单基地高频地波雷达增设分置的接收系统(Rb)构成的T/Rm-Rb双基地高频地波雷达系统用于海洋环境监测时,既可测得矢量流速度,又可消除风向模糊性,是目前高频地波雷达的发展趋势之一。该文首次从T/Rm-Rb系统的探测能力与海流测量误差两方面分析最佳基线长度和最佳双基地角范围,从而确定其布站原则,即:在确定T/Rm单基地雷达的位置后,先根据T-Rb双基地雷达设计指标中的最大探测距离和确定基线长度,然后根据T/Rm-Rb系统海流测量误差最小的原则确定最佳双基地角范围,从而确定T-Rb双基地雷达接收站Rb的位置。该布站原则可为双(多)基地高频地波雷达的海洋环境监测应用提供参考和依据。     

相位噪声对单/双基地SAR积累的影响

在相位噪声理论模型的基础上,推导出反映相位噪声导致的相参积累损失因子和信噪比.结合单/双基地合成孔径雷达(SAR)的信号收发关系,给出了单/双基地条件下回波相位噪声的关系式,并以典型机载SAR参数进行相噪对聚焦性能的仿真分析.结果表明,相位噪声对双基地SAR的影响明显大于单基地.该分析方法也可应用于其他类型相参雷达的积累性能分析.     

分布式MIMO雷达目标散射模型研究

针对当前分布式多输入多输出(MIMO)雷达目标散射模型的不足,提出了一种三维特体目标模型;在考虑点散射体电磁散射的方向性、遮蔽及收发天线方位角、俯仰角等因素的条件下,推导了目标静态雷达截面积(RCS)的计算公式和MIMO雷达信道的相关函数;同时,仿真分析了目标动态RCS的统计模型及其与收发天线双基地角的关系,以及MIMO雷达信道空间去相关的条件。仿真分析结果与RCS的经典统计模型、双基地RCS的经验结论以及单基地雷达回波信号去相关角度的经验值是吻合的,证实了模型的科学性和合理性。研究结果对分布式MIMO雷达的检测、跟踪和系统配置等研究具有参考价值。     

基于外辐射源雷达系统的目标定位算法

基于外辐射源的单站无源定位系统实际相当于收发分置的双基雷达,具有反侦察、抗干扰、反隐身和防反辐射导弹等潜在优势,因此利用外辐射源信号对目标进行无源定位和跟踪是目前国际上比较热门的一个研究课题。提出了一种基于外辐射源的单站无源定位系统的目标定位算法,借助信号到达的时间差和方位信息,对空中目标进行定位,并进行算法的推导、精度的分析,通过仿真验证了此定位算法的有效性。