一种适用于SKA低频孔径阵列的接收模块设计

本文介绍了一种高集成度SKA低频孔径阵列接收模块设计,从系统射频链路设计角度分析了接收模块指标需求,针对32通道接收模块的测试结果表明,模块增益约18dB,P1dB约14dBm,OIP3优于25dB。

雷达目标探测技术验证实验系统设计

详述了多体制雷达目标探测技术验证实验系统思想及其实现方法。系统硬件由标准CPCI分机、一台高性能服务器及台式计算机组网而成。信号处理系统采用全软件化模块积木式搭建,能够模拟多种雷达体制的目标回波信号和杂波信号实现雷达目标探测技术验证,实验系统具有多类型开放接口,可以为用户二次开发提供技术支持,还有其他技术可推广到后续产品设计中,如为雷达系统设计提供测试信号,为雷达前期开发提供测试手段,可以为雷达整机联试节省大量时间。

SKA中频孔径阵列分级波束形成系统设计与验证

平方公里阵列射电望远镜SKA中频孔径阵列,是下一代全数字阵列最具代表性的装置之一,其所面临的技术挑战是在成本可接受的条件下实现足够灵活的波束形成。本文阐述了一种中频孔径阵列分级波束形成架构的设计和验证。这种新型的分级波束形成架构基于真延时与波束切换技术。将此波束形成系统与致密排布的维瓦尔第天线前端集成后,系统能够根据不同的后端处理能力,同时输出2至16个波束,覆盖90°全空域。

基于AHP-理想点法的空间目标监视资源调度效能评估

在空间目标日益增多和监视资源有限的背景下,为了寻找合理的空间监视资源调度策略从而提高调度效能,提出了基于层次分析(AHP)-理想点法的空间目标监视资源调度效能评估方法。该方法在编目维持任务场景中,建立了空间目标监视资源调度效能评估指标体系,基于AHP法和理想点法评估编目最大化、重点任务优先、重点目标优先和搜索优先四种策略下的调度效能并进行排序。仿真结果表明,编目最大化策略在编目维持任务场景中实现了调度效能最大化。该方法相比传统的AHP指标综合法更加客观,对实际调度和装备应用具有指导意义。

宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线设计

基于波导损耗小、易加工等特点,设计了一种应用于卫星通信系统的新型X波段宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线。采用平面方形喇叭阵列、正交模耦合器和波导窄边耦合功分器来实现双圆极化的工作方式。据此设计,加工了一套16×16单元天线阵列,尺寸大小为440mm×440mm×50mm。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,详细介绍了该天线的设计方法,测试结果和仿真结果吻合良好。测试结果表明,该天线在12%的工作频段内轴比优于1.5dB,驻波比优于1.6,带内增益大于31.0dB,天线辐射效率优于80%。

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-94 dBm,瞬时动态范围大于40 dB,已在某侦察系统中取得成功应用。

雷达光电智能协同探测技术研究

对低慢小目标的探测,当前雷达光电协同跟踪算法存在较大缺陷,特别是当目标发生强机动时,协同跟踪精度大大降低,主要原因是雷达给出的距离预报精度较差。针对低慢小目标,首先提出了雷达光电协同跟踪流程,然后给出了基于雷达光电数据的距离解耦算法,为光电设备提供高精度的距离信息,最后采用基于IMM-BLUE序贯集中式融合算法,有效地提高了雷达光电协同跟踪的精度和数据率,同时该算法给出了目标的高度,为低慢小目标的打击,提供高质量引导数据。

相控阵雷达受孔径渡越时间影响的研究

在线性调频信号的基础上分析了相控阵雷达工作时孔径渡越时间对其的影响。在时域和频域进行分析,结果表明孔径渡越时间会引起波束偏移和接收信号带内功率降低。根据对波束指向的要求,提出了孔径渡越时间对相对带宽的限制。通过对回波频谱的分析,提出孔径渡越时间会引起频带边缘功率衰减和脉冲压缩后主瓣展宽。根据对功率衰减的要求提出了对雷达带宽的具体约束条件。仿真结果表明,宽带相控阵雷达工作时需要更加严格的约束。

基于子空间稀疏恢复的机载MIMO雷达STAP方法

针对多输入多输出(MIMO)空时自适应处理(STAP)技术在非均匀杂波环境下性能严重下降问题,提出了一种基于稀疏恢复的子空间正交投影STAP方法.该方法首先根据载机惯导参数等先验知识给出杂波谱大致所在区域范围,然后利用少量观测样本在过完备字典中筛选出相关原子来张成完备杂波子空间,最后基于正交投影技术得到空时自适应权值.仿真实验验证了所提方法对机载MIMO雷达杂波抑制的有效性.

机载预警雷达构型探测性能影响分析

针对几种典型的背负式预警机雷达构型,从机身影响雷达天线性能和机身遮挡回波杂波的角度,分析比较了飞机机身对机载预警雷达探测的影响。随着单元数字化有源相控阵雷达技术和天线共形技术的发展与应用,为飞机机身约束下的机载雷达天线优化设计带来可能,这将提升机载预警雷达的探测性能。

空间监视雷达高精度实时目标定轨方法

地基空间监视雷达肩负着新目标发现、编目维持、空间事件监视等太空态势实时感知任务。在太空态势实时感知任务中,必须对空间目标进行实时高精度目标定轨。这类任务对实时性和精度要求都很高,传统方法难以满足任务需求。例如,传统的空间目标定轨算法为事后处理,为达到任务的精度要求需要积累多天多圈数据,不能满足此类任务的实时性要求。而传统的雷达目标跟踪滤波算法仅支持单弧段,其精度无法达到应用要求。为此,本文提出了基于高精度空间目标轨道模型和空间目标轨道预报误差协方差传播理论的不敏卡尔曼滤波(UKF)。该方法采用高精度空间目标轨道模型,支持多装备多弧段雷达观测数据,可以很好地解决多弧段滤波中断导致协方差不匹配的问题。根据仿真实验,跟踪三圈后,实时定轨的目标位置精度可以达到百米级,速度精度达到分米级。

一种空间目标遥测信号轨迹跟踪方法研究

卫星等高速空间目标遥测信号侦收是电子对抗领域重要的任务。传统的轨迹跟踪方法不能很好的适应相控阵侦察设备对于高速目标的跟踪。提出了一种空间目标遥测信号轨迹跟踪方法。该方法基于卡尔曼滤波Singer模型,推导了完成自动起始阶段各参数应满足的关系,并进行了实际实验。实验结果表明本文方法可以完成对于观测目标的全程稳定跟踪,具有一定的鲁棒性,便于工程实现。

一种双频段圆极化阵列天线

文章将宽带单极化Vivaldi天线正交排列,通过圆极化电桥馈电,构建双频段圆极化阵列天线的基本辐射单元。利用遗传算法优化圆极化基本辐射单元的曲线特性、开槽宽度等影响电性能的主要结构参数,使其阻抗带宽及轴比带宽满足双频段工作的特性。根据相控阵天线理论,将基本辐射单元按矩形栅格排布得到圆极化阵列天线。仿真结果显示该圆极化天线在双频段内满足轴比及波束覆盖要求。该圆极化阵列天线对双频段圆极化阵天线的设计具有很好的指导意义。

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。

Ku波段一体化开口脊波导阵列天线

设计了一种集成内校正通道的Ku波段一体化开口脊波导阵列天线,由底部的同轴连接器馈电,经渐变阶梯状的过渡匹配段同轴波导变换,并压缩波导截面尺寸以实现宽带二维宽扫性能。在开口脊波导底部设置耦合槽和校正波导,形成内校正通道,并将馈电连接器偏置,使一条校正波导可以耦合相邻的两列天线单元,实现了高集成度一体化设计。设计制造了8×8单元的天线阵面,实测结果表明,该天线驻波小于2的相对带宽为14%,可实现二维±60°的宽角扫描,天线增益约21.8dB,辐射效率81.7%。该天线具有宽带、二维宽扫、结构紧凑、高集成度等优点,且实现了小单元间距相控阵天线的内校正功能。

基于盖革APD阵列的光子计数三维成像

基于盖革APD阵列的激光主动探测系统具有较高的灵敏度、空间分辨率和测距精度,在遥感探测、目标识别等领域具有广泛的应用前景。受探测模式、噪声等因素影响,盖革APD阵列需要大量累积光子探测来实现高精度成像。针对该问题,基于目前国内规模最大的InGaAs盖革APD阵列,搭建了1 064 nm激光探测实验装置,对室外600 m外目标进行了成像。通过分析光子计数物理过程,建立了目标反射率与距离的极大似然估计。结合自然图像稀疏的先验知识,采用正则化图像重构方法,改善了累积光子数较少情况下的成像精度。通过对比,验证了正则化图像重构方法能够抑制光子数涨落引起的参数估计偏差,提升了成像质量。

浮空雷达高精度探测分析

浮空雷达探测精度主要受平台姿态变化引起的定位误差和传感器自身的探测误差影响。文章针对2类误差的影响因素进行了分析,提出了采用宽信号发射波形和高精度定位的方法来降低雷达探测误差,结合高精度船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)信息自动校准进行误差补偿,实现浮空雷达高精度探测。工程实测数据分析表明,该方法取得了较好的效果。

空间态势感知能力发展启示

美国和俄罗斯是全球空间态势感知能力建设的领先者,研究其空间军事力量体系,有利于推动新时期我国空间技术领域发展、提升运用效益。对国外空间态势感知的发展状况进行了研究,从体系建设、促进系统能力提升的主要技术两方面进行梳理总结,并通过当前空间态势感知网络的建设状况总结其未来发展趋势和热点研究问题。

弹头目标高精度微动特征提取实验研究

弹道目标实际作战场景回波数据获取困难,对弹头目标微动特性的研究多停留在理论层面,且多基于理想散射点回波模型.为此,依据宽/窄带交替的弹头目标高精度微动特征提取原理,构建了弹头目标微动效应微波暗室模拟平台,用以产生逼近真实条件下的弹头目标回波数据;设计了光滑弹头模型和粘贴锡箔纸团弹头模型两种实验场景,对实验数据进行了分析.实验结果验证了弹头目标中存在的微动成分情况以及相关微动特征提取算法的有效性,为相关算法投入工程应用奠定了基础.

基于NAND FLASH阵列的存储技术研究

随着军用电子装备中数据存储密度的不断增长,基于NAND FLASH的存储技术发展为一个重要的研究方向。本文提出了一种基于NAND FLASH阵列的存储技术,结果表明,本方法能有有效地提高单位面积上的存储密度和读写速度,具有良好的应用价值。