车载Ka-SAR距离向自适应DBF方法

毫米波合成孔径雷达(Ka-SAR)进行俯仰向数字波束形成(digital beam forming,DBF)车载地面验证时,由于车载高程较小使得成像区域地形起伏不可忽略。采用传统扫描接收(scan on receive,SCORE)算法获得的DBF加权系数会存在误差,使合成波束方向图偏离理想状态,降低系统性能。针对上述问题,本文提出了一种基于多通道SAR的自适应距离向DBF处理算法,对多通道数据进行干涉处理,并通过滤波提取干涉相位,自适应生成加权系数,提高了接收增益。该自适应算法获得的加权系数精度较高,具有处理流程简单、运算量小、便于实时处理的特点。最后,基于仿真和车载实验数据成像,验证了该算法的有效性。

主瓣干扰下宽带圆阵自适应波束形成方法

在宽带自适应波束形成中,若干扰信号从主瓣进入,往往引起主瓣畸变且副瓣电平增高,波束性能严重恶化。随着圆型阵列的广泛应用,该文针对均匀圆阵的宽带波束形成,合理地构造出阻塞矩阵,对主瓣干扰进行干扰相消预处理,再进行自适应波束形成,解决了主瓣畸变问题,提高了自适应波束的性能。结合均匀分布圆阵所作的计算机仿真验证了该方法的有效性。

一种自适应的毫米波多波束天线

本文设计了一种自适应的毫米波多波束天线 .采用一种新颖的馈电方式来产生低副瓣、高增益、高邻近波束重叠的窄波束 .并且采用数字波束形成技术来产生多波束 .仿真和计算结果表明 ,这个天线的波束波瓣宽度可以达到 1°,并且副瓣电平低于 2 5dB .采用自适应技术后 ,可以得到小于 -

自适应数字波束形成中波束形状的快速收敛

加载可加速ＳＭＩ算法的波束收敛，本文给出给定快拍下达到波束收敛所需加载量的近似计算公式。分析表明加载还可加速算法的信干噪比收敛，强副瓣干扰下使用本文的加载计算公式可在很少快拍数下达到信干噪比及波束形状的同时收敛。数值模拟结果证实了理论分析的正确性。

基于STAP杂波抑制的子阵优化技术

新一代相控阵雷达的天线阵列规模庞大,一般含有几百乃至上万个阵元。在阵元级实现自适应波束形成抗干扰和空时自适应处理杂波抑制,会极大地增加系统开销,甚至难以实现。在实际应用中,考虑到系统成本、信号处理运算量等因素,需要将大型阵列划分为适当的子阵,以减小接收所需通道数。文中通过子阵优化划分数学建模,研究子阵划分对干扰、杂波抑制性能的影响,探索最优子阵划分的数学求解方法,为大型阵列雷达研制提供理论支撑和工程可实现算法。

通道失配和天线互耦对GPS抗干扰天线的影响

通道失配和天线互耦对GPS(Global Positioning System)自适应抗干扰天线性能的影响,是细化GPS系统指标的基础,常被用来确定其技术实现方案.根据GPS的信号特点,利用加权矢量和干扰空间之间的正交性,分析了高频通道幅相偏差和幅相扰动I、/Q(In-phase/Quadrature)通道的幅位偏差以及天线互耦对ICR(Inter-ference Cancellation Ratio)和SINR(Signal Interference Noise Ratio)的影响.从理论上证明了ICR主要取决于高频通道的幅相扰动和I/Q通道的幅相偏差,而与高频通道的幅相偏差和天线互耦无关,修正偏差不一定能够提高SINR,修正互耦得到的SINR的改善仅正比于天线阵S矩阵(scattering matxix)的最大奇异值.仿真实验结果验证了上述结论.

一种天波雷达多径扩展多普勒杂波抑制方法

该文分析了天波超视距雷达(Over The Horizon Radar,OTHR)多径扩展多普勒杂波(Spread Doppler Clutter,SDC)的产生机理。由于阵列存在幅相误差且期望信号的功率大于SDC功率,自适应数字波束形成(Adaptive Digital Beam Forming,ADBF)将降低SDC抑制能力,同时还会导致信号对消,严重降低信噪比。针对以上问题,该文提出一种自适应抑制SDC的方法。该方法首先采用改进噪声子空间拟合自校正法消除阵列幅相误差,得到期望信号和SDC准确的到达仰角,然后采用正交投影权矢量进行ADBF处理,避免了强期望信号条件下ADBF权矢量估计不准的问题。理论分析和仿真实验表明该方法能够较彻底地抑制多径SDC。

发射自适应波束形成技术研究

在天线阵发射波束时进行方向图零点控制是现代雷达采用的先进技术之一,该文分析了一种唯相位共轭梯度自适应于扰置零算法,并详细叙述了我们研制的基于TMS320C31的雷达自适应干扰对零阵列处理实验系统。理论分析和实验结果均表明系统能有效置零抑制干扰、是一种实用性强的系统。

DBF系统的通道校正技术

描述了影响DBF系统特性的主要因素,研究了阵元间互耦对自适应方向图旁瓣和零深的影响及校正方法,讨论了在DBF阵中校正接收通道幅、相误差和I/Q支路正交误差的技术途径。计算机模拟和测试证明,按照所述方法进行校正可以得到满意的结果。另外,为了减小I/Q支路产生正交误差,建议采用中频直接采样和数字化的接收机方案。

数字多波束技术信号处理算法研究

介绍了数字多波束技术的应用。重点分析了目前较为常用的3种数字多波束技术信号处理的自适应算法并对各种算法进行了比较。自适应算法的选择决定了在环境变化时,波束自适应控制能力和反应速度,以及实现算法所需硬件的复杂性。

基于协方差矩阵重构的特征子空间投影稳健波束形成算法

当前,自适应数字波束形成算法已经在通信等科技领域中得到了广泛的应用。但是当阵列导引向量存在误差或者协方差矩阵估计不准确时,会导致常规的波束形成算法性能恶化。稳健的自适应波束形成算法,则可以较好地克服上述误差带来的性能下降问题。针对以上问题,提出了一种基于协方差矩阵重构特征子空间投影的稳健波束形成算法,并对该稳健波束形成算法进行了分析,最后通过仿真来验证算法的稳健性。

两种GPS天线阵列抗干扰算法研究及仿真

介绍了自适应天线阵列信号响应的数学描述,论述了在GPS抗干扰应用中广泛采用的基于最小均平方(LMS)的自适应算法的原理和实现过程,并对算法进行了仿真。提出了一种优于LMS算法的自适应数字波束形成(DBF)技术,推导出了其最优权系数矢量的计算方法,并对该算法进行了仿真。仿真结果表明:4阵元LMS的自适应调零算法对于单干扰的抑制和双干扰的抑制都达到了较好的效果,同时也体现了该算法零陷的优点。

稳健数字波束形成算法研究

目前,自适应数字波束形成算法已经在通信、雷达等科技领域中得到了广泛的应用。但是当阵列导引向量存在误差,或测向出现偏差时,常规波束形成算法性能会急剧下降。稳健的自适应波束形成算法,则可以较好地克服上述误差带来的性能下降。针对以上问题,提出了一种稳健的Capon波束形成算法,并对现有的一些稳健波束形成算法进行了分析、归纳和比较,最后通过仿真试验来验证各种算法的稳健性。

中继卫星SMA系统反向链路多波束形成技术

对中继卫星SMA(S频段多址)反向链路多波束形成开环数字波束形成算法(DBF)、3种闭环自适应数字波束形成算法进行了分析,通过试验验证了开环波束形成算法和闭环波束自适应形成算法的可行性。试验结果表明,在飞行器捕获、跟踪的不同阶段,采用开环波束形成与自适应波束形成相结合是SMA反向链路波束形成的最优方式。

对相控阵雷达副瓣的双极化干扰研究

相控阵雷达普遍采用自适应数字波束形成技术,能够有效对抗副瓣干扰。随着计算能力的提升,波束形成算法可以做到接近实时运算。这导致多点源闪烁干扰、重复噪声干扰等以往有效的方法效果也被大大削弱。自适应波束形成技术的原理是窄带条件下多个雷达天线单元接收到同一干扰机的信号高度相关。由于天线单元必然存在交叉极化分量,不同单元的交叉极化方向图有较大的幅相不一致性。基于这一点,利用一台干扰机产生2路极化不同的干扰信号,能够改变多个天线单元接收到数据的固有的相关性,从而消耗更多的雷达空域自由度。理论分析和仿真结果证明了上述结论。

防空反导一体化雷达的发展状况及趋势

防空反导一体化雷达是新时期解决隐身飞机、弹道导弹威胁的主要手段,通过研究国外防空反导一体化雷达的发展状况,总结出防空反导一体化雷达的性能需求以及技术发展趋势,并为我国防空反导一体化多功能雷达系统的发展提出部分建议。

基于数据预处理的改进GS正交化波束形成

针对常规Gram-Schmidt(GS)正交化算法在训练快拍中混有期望信号时,自适应波束会出现期望信号相消的问题,提出了基于数据预处理的改进GS正交化波束形成算法.该算法构造阻塞矩阵进行数据预处理剔除期望信号,估计对应的协方差矩阵,并对其进行GS正交化重构干扰子空间,将静态加权矢量向干扰子空间作正交投影得到自适应权矢量.同时,为准确估计干扰子空间,对协方差矩阵的正交化自适应门限进行了修正.仿真结果表明,所提算法的输出信干噪比(SINR)比其它GS正交化算法有2dB以上的性能改善.

智能天线与自适应数字波束形成技术

相控阵雷达由于阵列天线副瓣偏高容易被电子战系统进行副瓣侦察和干扰。在下一代相控阵雷达的研制中,智能天线已经成为重点发展方向。介绍了智能天线的基本概念、空时联合通道模型,重点阐述了智能天线接收波束形成与发射波束形成的应用。

基于特征提取的智能天线波束校正问题研究

基于阵列相关矩阵的特征分解技术,提出了特征值门限提取的智能天线波束校正方法。特征分解得到特征值与对应特征矢量后,通过门限提取,摒弃部分小特征值,使特征谱结构保持良好的稳健性。仿真结果表明:该方法能够有效抑制信号对消,改善旁瓣电平性能,收敛速度优于传统方法,具有良好的波束校正能力。

一种改善相控阵雷达低空探测性能的方法研究

利用自适应数字波束形成法来降低相控阵雷达在探测低空掠海飞行小目标时多路径效应的影响。仿真分析表明:自适应数字波束形成能对多路径干扰信号自适应瞄零并得到超分辨率和超低副瓣性能,从而有效改善相控阵雷达低空探测性能。