2～18GHz外场RCS测量系统的设计与实现

外场RCS测量是获取大型全尺寸目标电磁散射特性的重要手段。在介绍脉间频率步进雷达一维、二维成像原理的基础上,给出了一种宽带(2～18GHz)双通道雷达目标RCS测量系统的设计与实现。该系统可用于外场目标后向电磁散射特性测量和散射源高分辨力二维成像。介绍了系统的技术特点,讨论了影响外场RCS测量精度的几种主要误差来源并提出了解决办法,最后对系统性能进行了验证。

基于目标指示的两坐标警戒雷达目标高度补偿状态估计

为了克服现有目标高度补偿算法存在的模型假设不合理、实际应用效果难以保证等问题,本文以目标恒海拔等速运动为前提,利用协同单元提供的目标指示信息,对两坐标雷达的空间目标跟踪问题重新进行了研究.首先根据不同坐标系间的转换关系,构建了目标高度的准确表达式.然后通过恒等变换和合理的近似,得到了目标高度的估计公式,并利用绝对值不等式和柯西-施瓦茨不等式,推导得到了高度估计公式的误差.最后联合目标高度估计公式和两坐标雷达的缺维量测方程,采用扩展卡尔曼滤波方法,实现了目标空间状态的估计.仿真结果表明:本文算法可有效地对目标高度进行补偿,获得稳定、可靠的目标空间状态估计,从而为两坐标雷达目标空间状态估计问题提供了相对有效完善的解决方法.

两坐标雷达融合定位算法

传统的两坐标雷达目标定位算法需通过迭代求取目标位置估计,不仅计算量大,而且有可能得到局部最优解,甚至无效解。提出了一种组网融合定位算法,利用数据融合技术进行目标定位,回避了费时的迭代搜索,同时保证了估值的有效性。仿真实验验证了该方法的有效性。

一种适用于MIMO雷达的低复杂度二维DOA估计方法

本文提出了一种适用于收、发共阵多发多收(MIMO)雷达的低复杂度二维波达方向(DOA)估计方法.该方法将MIMO雷达的虚拟二维阵列分解为多个构形相同但位置不同的虚拟子阵,通过一种基于预投影的ESPRIT算法得到同一目标二维DOA的多组估计值,极大地降低了运算量.并利用Kalman滤波器对这多组二维DOA估计值进行融合,提高了估计值的精度.同时,利用收、发对偶性对样本数据进行了重排,等效地将样本数加倍,进一步提高了二维DOA估计精度.数值仿真的结果证明了该方法的有效性.

三角测距激光雷达的光斑定位算法研究

为了降低激光雷达测距系统的光斑信号噪声,提高系统的测距精度,对属性距离加权平均滤波及灰度质心法进行改进,提出一种应用于激光雷达系统的改进算法。以曲率为属性的属性距离加权平均滤波在去噪的同时很好地突出了光斑的峰值点。通过多次迭代计算灰度质心的求质心方法,进一步地提高光斑中心的定位精度,还解决了一般平方加权质心法容易受到噪声影响的问题。在MATLAB仿真环境中对实际采集的数据进行处理,实验表明本文算法对于4μs的像素单元可以取得0.05 pix的定位精度,并具有较好的稳定性。

相控阵机载雷达杂波抑制的时-空二维自适应滤波

本文提出了一种机载预警侧面相控阵雷达抑制地杂波的时-空二维自适应方法,该方法先对各列子阵的数据作多通道的多卜勒滤波,然后分别对相同多卜勒滤波器输出的数据作Capon自适应处理。理论分析和计算机模拟结果表明,本文方法的杂波抑制性能在天线阵元存在一定的随机幅度和相位误差情况下损失不大,对阵元失效也不敏感。

一种MIMO雷达二维DOA估计新方法

提出了一种基于立体阵的多输入多输出(MI MO:Multiple Input Multiple Output)雷达二维波达方向(DOA:Direction Of Arrival)估计新方法,该方法利用MI MO雷达形成的虚拟阵列数据来构造两个二阶统计量并对其进行联合对角化得到了目标方位角和俯仰角的闭式解。该方法不仅很好地解决了存在一维角度兼并时目标的二维DOA估计问题,而且无需二维谱峰搜索和参数配对即可实现对目标DOA的全方位估计。计算机仿真结果证明了所提方法的正确性和可行性。

新体制天波超视距雷达的发展与研究

从天波超视距雷达的功能组成与特性出发,就当前天波超视距雷达在系统结构、信号处理等方面存在的问题进行了整理分析,提出了传统天波超视距雷达的改进方法与思路,总结了当前新体制天波超视距雷达的研究进展与热点,对比了两种MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)体制天波雷达特点,重点研究了基于多输入多输出(MIMO)体制与二维阵列的新体制天波超视距雷达,并对相应关键技术与解决方案进行了深入研究与分析,最后指出了其需要解决的问题与发展方向。

基于MIMO技术的二维波达方向估计

传统的L型阵相比面阵精简了阵列结构,以较少的阵元实现二维波达方向估计,但是波达方向估计性能受到物理孔径限制。本文将MIMO技术和L型阵结合,提出一种基于MIMO技术的L型阵二维波达方向估计方法。该方法通过MIM0等效虚拟阵列原理,将L型阵等效为一矩形平面阵列,然后在等效矩形阵列的基础上,采用MUSIC进行二维波达方向估计,以L型阵的物理孔径实现矩形平面阵列的估计性能。本文推导了二维波达方向估计的CRB,计算机仿真实验证实了所提方法的有效性。

SAR系统抗点源干扰算法

在针对合成孔径雷达的干扰过程中,将雷达散射截面积较大的干扰目标放置在重要目标周围,使得SAR获得的图像中,重要目标隐藏在干扰目标的旁瓣之中,从而达到了保护重要目标不被SAR侦察到的目的。文中提出了一种二维数字聚焦抗干扰算法,在距离向和方位向均可以抑制强点目标干扰,这种干扰算法的性能优于常规数字聚焦抗干扰方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。

阵元幅相误差对AEW雷达二维杂波谱的影响

本文研究了不可避免的阵元幅相误差对各列先微波合成为列子阵的矩形侧面相控阵机载预警（ＡＥＷ）雷达二维杂波谱的影响，并分析了基于理想＂脊背型＂杂波谱的二维信号处理性能下降的原因，为深入研究时空二维处理提供了基础．

机载雷达时-空二维部分联合自适应处理

本文在进一步分析机载侧面阵雷达二维联合处理与级联处理之差异的基础上,提出了一种对阵元误差具有较高容差能力的二维滤波新方法,先用降维变换将时空二维场数据变换到低维空间,再进行联合域波束空间部分自适应处理。

平面相控阵机载预警雷达的二维杂波谱

本文在分析矩形平面相控阵天线方向图特点的基础上,研究了相控阵机载预警雷达的时空二维杂波谱特性。着重研究了侧面阵天线的杂波谱特点,并与机扫天线的情况作了比较;最后讨论了前后阵天线的杂波谱结构。

二维间歇采样延迟转发SAR干扰技术及其应用

为确保重要目标的信息安全,提出了一种二维间歇采样延迟转发的SAR干扰技术,该技术直接攻击SAR的脉内相干特性,使雷达在干扰机附近的距离向和方位向同时产生多个以主假目标为中心对称分布的逼真假目标串,干扰效果取决于距离向和方位向的采样周期和占空比。因结合延迟转发技术,产生的距离向主假目标和方位向主假目标将不再重叠,且会偏离干扰机的所在位置,既可得到逼真的干扰效果,又保护了干扰机的安全。针对现有文献研究干扰技术多、研究应用少的问题,建立了二维间歇采样转发干扰技术的应用模型,给出了高阶假目标能量补偿的调制系数。仿真实验验证了上述理论和方法的有效性和优越性。

一种具有容差能力的机载雷达二维自适应信号处理器

相控阵机载监视雷达的侧面阵在锥角一多卜勒频率域的杂波谱呈＂脊背型＂．据此可使时空二维信号处理大大简化，而杂波抑制性能仍可接近最佳。但是，在现有技术和工艺条件下，无线阵元和通道的误差不能忽略，从而引起＂脊背＂谱展宽并外渗，结果将使基于＂脊背＂谱结构的简化处理器的滤波性能下降，甚至失去二维处理的优越性，本文较详细地分析了性能下降的原因，并提出了改进方案。

基于改进遗传算法的天波超视距雷达二维阵列稀疏优化设计

针对均匀矩形平面阵在2维阵天波超视距雷达(OTHR)工程应用时阵元数目庞大问题,该文提出利用改进遗传算法进行稀疏优化设计的解决办法。从波束赋形角度出发建立了稀疏矩形平面阵的布阵优化模型;以俯仰波束能分辨OTHR多模传播的波达角(DOA)为原则确定了遗传算法的初始种群;为避免遗传进化中出现早熟和随机漫游现象修正了适应度函数;为实现稀疏率精确控制改进了交叉和变异算子。仿真结果表明,该文算法不仅实现了稀疏率的精确控制,同时提高了优化性能。该文最后对2维稀疏阵列在OTHR工程应用时的可行性进行了分析,指出其应用条件和存在的技术难点,并给出了相应的解决方案。

阵面在方位上任意放置时机载雷达空时二维信号处理方法

本文研究了机载相控阵雷达天线阵面在方位上任意放置时的信号处理问题，提出了一种解决非正侧面阵雷达信号处理的方法──空时二维自适应处理与多重脉冲重复频率联合处理。理论分析与仿真实验表明：这一处理方法是可行的。

时空二维信号的非自适应准最佳处理

本文提出了一种时空二维信号的非自适应准最佳处理新方法。用时间和空间对消器分别对消掉与目标同方向的主杂波和与目标同多普勒频率的副瓣杂波,然后用时间和空间滤波器滤除其余杂波,与其它方法相比,该方法运算量最小,能实现实时处理,且性能接近最佳。

金属球在转台逆合成孔径雷达成像中的应用

根据经典成像公式,用金属球定标,对典型散射体进行成像,发现得到的二维像与预期不一致。分析金属球的散射机理,确定金属球的散射中心位于靠近雷达的表面顶点,而不是球心。据此,重新推导了用金属球定标的转台ISAR(逆合成孔径雷达)成像公式。对典型散射体和模型的实际成像结果表明,得到的二维像与目标投影图位置误差小于2cm,非常有利于目标散射源诊断。

机载雷达时-空二维自适应处理新方法

本文针对机载侧面相控阵雷达的杂波谱特点,提出了一种基于列子阵结构的先时后空局域联合二维信号处理方法。文中对该方法的原理和性能作了较详细的讨论,并与其它两种方法作了比较,理论分析和计算机模拟均表明新方法的性能和容差能力较好,特别是在主杂波附近区域的改善因子有明显的提高。