微波光子信号同步及其在分布式相参雷达中的应用

分布式相参雷达技术通过多节点高性能信号同步实现跨平台的信号级相参融合,可大幅提升雷达探测、跟踪和抗干扰等能力,是雷达领域的重要发展方向之一。随着雷达频率范围的拓展、瞬时带宽的增大和搭载平台的多样化,分布式相参雷达技术对节点间信号的时间、空间、频率、相位同步性能提出了越来越高的要求,这使得传统电学信号同步技术面临巨大挑战。文中介绍了分布式相参雷达对信号时、空、频、相同步的性能要求和国内外相关技术的研究进展,重点总结了微波光子同步技术的基本原理和代表性成果;构建了微波光子分布式相参探测原理验证系统,验证了微波光子分布式相参的可行性,为推动分布式相参雷达的前沿发展与工程化应用提供了关键技术支撑。

综合射频一体化系统技术发展综述

综合射频一体化系统的研究起源于20世纪八九十年代,是伴随着联合作战需求和电子器件的发展而发展起来的,尤其适用于舰载、机载等平台。综合射频一体化系统具备功能一体、软硬件通用、高度集成、协同高效等典型特征,既符合平台装备发展的需求,又满足联合作战任务的需求。综合射频一体化系统是当前射频领域的研究重点,也是射频系统未来的发展趋势之一,具有良好的应用前景。文中将从发展历程、系统架构、关键技术及未来发展方向等多个方面对综合射频一体化系统展开全面且深入的研究分析,希望可以为相关研究提供参考。

基于PDW快速跟踪的雷达侦察信息敏捷处理技术

面对样式捷变雷达信号,传统雷达侦察信息处理技术在干扰保障过程中存在实时性、快速性等适应能力不足的问题。文中提出了一种基于脉冲描述字(PDW)快速跟踪的雷达侦察信息敏捷处理技术,通过建立PDW快速跟踪处理通道和处理模型,基于少量脉冲PDW实现对辐射源参数变化的快速跟踪和干扰信息引导,提升对脉组频率捷变、自适应抗干扰跳频等雷达参数捷变的敏捷感知和跟踪能力。通过数字仿真验证了所提方法的技术有效性。

基于恒模复值神经网络的正交相位编码集设计

文中研究了广泛应用于多输入多输出雷达系统中的正交相位编码集的设计问题,提出了一种基于复值神经网络的正交相位编码集设计方法。该方法将编码集设计视为非线性系统构建问题,通过最小化反映了编码集自相关和互相关性质的损失函数,在常模约束条件下对网络误差进行后向传播,从而通过网络训练获得具有良好相关性的正交相位编码集。通过与现有先进算法进行不同条件下的仿真对比,文中方法设计得到的正交相位编码集具有更好的相关特性,充分验证了本文所提方法的先进性。

基于GNSS多通道跟踪接收机的阵列反欺骗方法

近年来,基于阵列天线的空域处理方法被认为是最有效的欺骗检测和抑制手段之一。提出了一种基于卫星导航接收机多通道跟踪能力的阵列反欺骗方法。多通道跟踪接收机对每一个捕获到的导航信号在所有阵元通道后均进行跟踪处理并提取信号幅度和载波相位观测量,首先计算载波相位双差平方和进行欺骗检测,然后利用载波相位单差和信号幅度比估计信号导引矢量,从而进行基于子空间投影的欺骗信号抑制或基于波束形成的真实卫星信噪比提升。理论分析和仿真试验证明,该方法可有效检测并消除同一来向的欺骗信号且不影响真实卫星信号质量。由于前端非理想因素带来的幅度和相位偏移都已包含在接收机跟踪通道提取的观测量内,实际应用时对阵列天线校准和射频通道均衡的要求明显降低。

高频段飞机目标RCS分析

在高频波段飞机目标雷达散射截面研究中,存在因建模不够精确,而导致的结果偏差较大的问题。针对此问题采用矩量法详细分析了在建模时飞机各主要部件的尺寸变化对RCS造成的影响,指出了建模中需要注意的问题。对建模计算结果和实测结果进行了对比,验证了方法的有效性。基于对战斗机目标散射截面计算结果的分析和对比,提出了该类飞机目标RCS估计的经验公式,利用多类目标的结果验证了经验公式的有效性并给出了经验公式的估计精度。

雷达通信波形一体化发展综述

近年来,雷达通信一体化技术在军用和民用领域发挥着愈加重要的作用,其本质是在统一共用的硬件平台上同时实现雷达与通信功能。文中通过对现有雷达波形、通信波形以及雷达通信一体化波形的研究总结,剖析了雷达通信频谱共享项目,总结了雷达通信波形一体化未来可能的发展趋势,为进一步完善该领域相关概念和研究以及将其应用于适当的场景提供参考。

进动弹头目标微多普勒分析与仿真

研究了进动弹头目标的微动模型及其微多普勒特征,提出了运用目标体进动模型分析旋转对称弹头目标微多普勒的方法,克服了以往的用固定散射中心点模型分析弹头目标微动问题存在的散射中心变化、遮挡的缺陷。理论分析了弹头目标的微多普勒,并利用时频分析方法分别从理论仿真回波数据和电磁仿真回波数据中提取出旋转对称进动弹头的微多普勒;三者基本一致,验证了文中方法的有效性和正确性。

步进频信号波束形成指向偏差与通道误差影响分析

步进频信号波束形成时存在着波束指向偏差和通道间幅相误差,并且对各个步进频脉冲是不同的,即对各步进频脉冲进行了不同的幅相调制。文中首先从理论上分析了这种调制对距离高分辨处理的影响,指出波束指向偏差会使目标距离像发生偏移,但是偏移量很小,通常可以忽略,而通道误差的影响主要是抬高了距离高分辨处理的副瓣电平。然后,对波束指向偏差和通道误差的影响进行了仿真,验证了上述结论。

多雷达协同引导探测隐身目标效能分析

以两部雷达为例,研究了一种多雷达协同工作探测隐身目标的方法。通过建立高、低频段两部雷达协同的理论工作模型,分析了引导探测概率、引导探测距离、引导截获区域之间的关系,并进行了仿真验证。结果表明:协同探测有助于降低雷达资源的消耗,减少反应时间,同时提高雷达对隐身目标的探测距离。该方法充分发挥了高频段雷达探测精度高、低频段雷达反隐身探测距离远等优势,具有重要的理论意义和实际应用价值。

基于谐振区频域数据的雷达目标极点提取方法

提出了一种基于谐振区频域数据的雷达目标极点提取方法。对目标在谐振区频段内的频域散射数据作逆傅里叶变换,得到目标时域散射数据;重点研究了早晚期瞬态响应区分以及极点数目模糊对极点提取的影响,提出了一种改进的整体最小二乘矩阵束方法,用于对导体目标极点进行提取。通过对细杆目标和飞机目标的不同方位的极点提取验证了方法的准确性。

有源雷达与红外探测器组网定位精度分析

从几何稀释精度的角度,分析了有源雷达定位、红外探测器定位以及有源雷达与红外探测器组网定位这三种方法的定位精度。其中,组网的数据融合采用简化加权最小二乘估计算法。通过仿真比较了上述三种方法的定位精度随距离与高度的变化情况,得出有源雷达与红外探测器组网兼具有源雷达和红外探测的优势,优点是探测精度高、定位精度受高度影响较小,具有一定的现实意义。

雷达目标瑞利区划分和散射特性研究

为了解决简单目标瑞利区划分不明确,复杂目标瑞利区划分缺乏依据的问题,在研究简单目标和复杂目标雷达散射截面的基础上,详细分析了其雷达散射截面变化的特性,提出了适合简单目标和复杂目标的瑞利区划分新方法,给出了在瑞利区雷达截面的估算方法。

基于RCS特征的谐振区舰船目标识别

利用谐振区RCS特征对舰船目标进行识别。深入研究了频率预先优化选择问题,提出了一种新的基于最小分类错误准则的频率选择方法,用以改善目标识别性能。给出了一种基于多类目标假设检验理论的带有拒绝判定目标出现门限的近邻分类器。对五类舰船目标识别的仿真结果表明,新的选频方法显著提高了识别性能;扩展的近邻分类器表现出较为理想的拒判能力。

盲源分离在雷达抗主瓣干扰中的应用研究

主瓣干扰位于雷达主瓣内,干扰信号通常很强,会严重影响雷达探测性能。常用的副瓣匿影和副瓣对消措施难以奏效。文中给出了盲源分离抗干扰信号模型,在此基础上提出了基于矩阵联合对角化特征矢量的盲源分离抗主瓣干扰算法,并给出了不同信噪比条件下主瓣干扰抑制的仿真结果。仿真结果表明,在信噪比大于-15 dB的条件下,干扰抑制比能达到10 dB以上。该方法能有效降低主瓣干扰对雷达探测性能的影响,具有良好的应用前景。

基于自适应遗传算法的稀布阵天线优化

稀布阵能够以较少的天线单元,通过稀布的方式和先进的处理算法获得与传统等间距阵相当的孔径效能,降低了系统的硬件成本,具有灵活布置的优点、重要的研究意义和应用价值。稀布阵与同口径满布阵相比副瓣电平较高。文中提出了一种基于自适应遗传算法的稀布阵列综合优化方法。该算法采用实值编码方式,引入自适应遗传算子,有效提高了优化效率,避免陷入个体早熟及局部收敛,得到了更低的副瓣电平。给出了具体实现步骤以及仿真实例,结果表明,采用自适应遗传算法,得到了更低的稀布阵天线副瓣电平。

一种利用多站角度融合抗干扰方法研究

随着自卫式干扰技术的不断发展，数字储频（DRFM）技术广泛地应用到现代干扰装备中，数字储频技术能够对雷达信号进行多次复制转发干扰，在自卫式干扰场景中形成主瓣距离欺骗干扰，对目标检测和跟踪带来了困难。文中提出一种利用雷达网络内其他节点采用与被干扰雷达同样的工作频点被动接收，对干扰源进行测角处理，通过有源探测和无源测角融合处理实现主瓣内其他虚假目标的剔除。文中最后分析了该方法的优点和缺点，并与传统的测向交叉定位的性能相比较，给出了不同方法使用的适用范围。

相位噪声对目标微动特征提取的影响

相位噪声对微多普勒频率测量的影响是决定微动特征能否在雷达目标识别中应用的关键因素之一。文中给出了单边带相位噪声与相位起伏均方根的关系,建立了考虑相位噪声后的微多普勒模型,通过仿真和暗室试验分析了微动特征提取对雷达相位噪声的需求。仿真和暗室试验结果表明,若雷达系统相位噪声在偏离载波1 kHz时小于-60 dBc/Hz,并且在近端相位噪声按频率的反比衰减时,雷达系统相位噪声对微多普勒特征提取效果影响较小。

国外潜望镜探测雷达发展与思考

介绍了国外潜望镜探测雷达的现状、发展历程及其代表型号等,分析了潜望镜低可观测威胁目标及潜望镜探测雷达的特点。并且,根据对国外潜望镜探测雷达的分析,结合潜望镜目标的特点,给出了潜望镜等海面低可观测威胁目标探测上的一些思考。

伪线性滤波算法在三维测向无源定位中的应用

首先提出了一种测量目标方位角和俯仰角、实现运动单站对固定辐射源进行三维无源定位的伪线性滤波算法(PLF)。该算法利用伪测量值,将非线性测量方程变为线性伪测量方程,实现对目标状态的实时估计。该方法无需预先精确地获得目标的初始状态,克服了扩展卡尔曼滤波(EKF)算法容易发散等缺点,从而获得了稳定的目标状态估计。计算机仿真结果证明了上述方法的有效性。