米波圆阵雷达全向测角算法及其性能分析

基于均匀圆阵的相位模式激励提出了一种实用的全向测角算法。在互耦矩阵为对称Toeplitz矩阵的情况下,该方法可以消除天线阵元间互耦的影响并通过解模糊可以实现全方位测角。通过对该方法中固有误差、噪声和通道幅相不一致等对测角精度影响的理论分析,得到了各种因素与测角精度间的显式关系,进而可以为阵列参数的选择和根据测角精度要求提出对各种因素的约束指标提供参考。仿真结果验证了理论分析在相应条件下的正确性。

干扰背景下基于双圆阵的全向测角方法

当干扰与目标方位夹角较小时,基于单圆阵的方位全向米波雷达在进行干扰对消时,目标回波的对消损失较大,从而降低了干扰对消后的目标检测概率和目标方位估计精度。针对此问题,该文提出一种基于双圆阵的干扰对消和目标方位角估计算法。该算法先利用小圆阵激励出的-1,0和1阶相位模式初步估计干扰的方位角,后利用大圆阵激励出对称高阶相位模式获得精确的干扰方位角并利用其激励出的非对称高阶相位模式进行干扰对消和目标方位角的估计。该算法相对于单圆阵的干扰对消和测角方法可以减小目标回波的对消损失,提高干扰对消后的信噪比,从而增大目标检测概率和提高目标方位角的估计精度,仿真结果证明了该算法的有效性。

通道幅相不一致时的全向测角误差分析

在理想情况下,基于均匀圆阵的米波全向雷达可联合-1阶、0阶和和1阶相位模式实现全方位的无模糊测角。然而在实际工程中,各接收通道幅相特性往往不一致,这将导致激励出的相位模式中包含误差项从而引起明显的测角误差,而且该误差无法补偿,只能通过校正通道间的幅相误差或选择合适阵列参数的方式来减小。为此,通过理论推导得到测角误差与各接收支路幅相误差之间的解析关系式,明确了幅相误差对测角误差影响的同时也为合理选阵列参数以减小幅相误差引起的测角误差提供了理论依据,仿真分析验证了理论误差分析的正确性并给出了最优的阵列直径取值。