一种基于频控阵预编码的干扰抑制技术

目前阵列雷达目标探测技术大多依赖传统的相控阵技术,但其所产生的波束只与角度有关.而近年来频控阵(frequency diverse array,FDA)的提出,使得波束不仅与角度有关还与距离和时间有关.基于FDA技术,通过最大化接收信号的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)作为优化目标,提出了最优发射信号的预编码和FDA频偏的设计方法,从而把对其他无线设备的干扰降低到最小.预编码的设计使得FDA的波束在目标处产生一个角度-距离维上的孤立点,而FDA的优化算法是基于一种变种的梯度下降法,通过回溯法线性搜索出最佳迭代步长.数值仿真结果显示,该算法成功地在目标处产生了点状波束,且算法可在10次以内完成收敛,从而可以在角度-距离维进行干扰抑制.

基于相位调制的频控阵雷达-通信一体化研究

为了解决雷达通信一体化系统中雷达信号和通信信号分离困难的问题,在频控阵(FDA)雷达的基础上,提出一种基于相位调制的雷达通信一体化信号模型。通过随机相位BPSK调制方式将通信信息调制到雷达信号上,使该一体化信号既可做雷达信号进行目标探测和定位,又可传输数据,实现信息综合共享。雷达接收端采用相位补偿的MUSIC算法实现目标距离-角度联合估计;在通信接收端,通过匹配滤波检测频率点解调出通信信息。仿真结果验证了该一体化波形在避免信号分离的条件下,实现目标距离-角度联合估计和通信数据大批量传输的可行性,更好地发挥频控阵雷达抗干扰和抗截获的优势。

基于Zadoff-Chu序列的频控阵稳健波束成形方法

不同于传统相控阵,频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)在所有阵元间引入频率偏差,可以生成具有精准指向特性的点状辐射方向图,有效克服传统相控阵方位角相关性导致的接收方向射频信号安全性下降的问题。作为与传统相控阵的本质区别,FDA阵元频偏设置直接影响FDA辐射方向图的形状。为了生成理想的点状方向图,提出了一种Zadoff-Chu FDA(ZC-FDA)稳健波束成形方案,利用Zadoff-Chu序列调整阵元频偏,消除FDA辐射方向图周期性,抑制距离-方位角耦合性。与现有FDA系统相比,ZC-FDA方案在理想点状辐射方向图生成和波束旁瓣水平抑制方面具有明显优势。

FDA-MIMO抗干扰技术进展及前景展望

与相控阵发射波束只有角度依赖性不同,频控阵(FDA)通过在阵元上附加一个频偏增量,使其具有距离-角度二维依赖特性,不仅解决了波束发射时的角度指向问题,还可以解决波束发射时的距离指向问题。通过在FDA中引入MIMO,可以将发射信息整合到接收端,从而实现更加灵活的距离维自由度利用,提升距离-角度二维联合信号处理的能力,这使得FDA-MIMO在抗距离维主瓣欺骗干扰方面具有独特的应用优势。针对FDA-MIMO良好的抗干扰特性,介绍了FDA-MIMO的基本原理和模型,从抗干扰的角度全面梳理了FDA-MIMO的国内外研究进展,对FDA-MIMO雷达抗干扰的基本原理和主要技术进行了系统性讨论总结,分析了FDA-MIMO等频控阵雷达技术在抗干扰方面未来主要的应用前景。