天气雷达间一致性评估算法影响因子分析及改进

基于基数据的雷达间一致性评估的基本方法,分析了雷达高差、地形遮挡、噪声、充塞、时空重叠率、衰减等对一致性评估算法的结果质量的影响,并采取了相应的改进措施:使用雷达的波束遮挡比例数据进行遮挡订正或直接剔除存在遮挡的重叠点;对信噪比较低、充塞不充分及存在异常的重叠点予以剔除;增加了时间、空间重叠率因子,分析了不同阈值时间、空间重叠率对评估结果的影响。改进措施对一致性评估结果中的偏差均值、标准偏差的质量均有了一定的提高。使用改进后的算法对岳阳站雷达系统偏差和苏皖地区雷达回波一致性做了评估。结果表明:岳阳站在维护前后与周边雷达的偏差值有明显的降低,并回到正常水平,标准偏差值也略有降低;苏皖地区雷达间偏差均值大部分在2 dB以内,雷达间偏差均值所组成的矢量三角形闭合度较好,标准偏差在2.9~3.3 dB,相关系数在0.40~0.55。

X波段雷达重复频率(PRF)设计

雷达信号处理的根本目的是从杂波中提取运动目标 ,本文从杂波有效抑制的角度对X波段测高雷达进行PRF设计。对设计结果的分析表明 ,X波段雷达采用中脉冲重复频率PD体制 ,信杂比改善因子增大 ,有利于云雨杂波背景下目标信号的检测 ;同时 ,虽然增加了距离解模糊电路 ,但可以省去脉冲压缩电路 。

基于极化二元阵雷达的空域虚拟极化滤波算法

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,可有效抑制有源压制干扰,然而,现有极化雷达需要两路发射通道和接收通道,存在系统复杂、实现代价高等诸多困难。该文提出了一种新体制极化雷达模型极化二元阵雷达,该系统仅需一路发射通道和接收通道即可实现极化测量。基于极化二元阵天线的"空域极化特性",建立了有源压制干扰、目标回波的接收信号模型,研究了抑制有源压制干扰的空域虚拟极化滤波算法,仿真实验结果表明:对于窄带噪声调频干扰,信干比(SIR)改善因子能达到20dB以上。

适用于宽带雷达的非相干杂波抑制方法

针对常规窄带雷达中的杂波抑制通常采取MTI或MTD的相干处理的实现方法,在宽带条件下,提出一种新的杂波抑制方法———非相干动目标显示(NMTI)方法,即通过雷达回波信号的瞬时位移来检测运动目标。从地面雷达杂波的模拟出发,对宽带雷达条件下的NMTI方法作了较深入的仿真研究。在相应的速度条件下,信杂比改善因子指标能够满足实际应用要求。同时,其实现过程比相干处理更加简单,降低了系统设计的复杂性。该方法可有效应用于宽带雷达的杂波抑制处理中。

分布式OFDM-MIMO雷达MTI处理

分布式频分正交复用-多输入多输出雷达(orthogonal frequency division multiplexing-multiple input multiple output,OFDM-MIMO)是一种新型雷达系统。针对该雷达的杂波抑制问题,建立了该雷达的回波模型,分析了空间分集和发射频率分集对改善因子的影响,给出了该雷达的动目标显示(meving target indication,MTI)杂波抑制方法,并分析了提出方法的性能。较之传统发射相同载频信号的MIMO雷达,分布式OFDM-MIMO雷达由于频率分集带来的处理自由度能改善多普勒频率落入MTI滤波器凹口的目标的检测能力。理论和仿真实验证实了提出方法的有效性。

接收相干处理算法的分析与评述

接收相干处理算法是磁控管脉冲振荡体制雷达实现动目标检测的关键。在分析几种接收相干处理算法的基础上 ,重点评述了它们的相干性、优缺点、适用性和实现的难易程度。总结了接收相干处理算法在磁控管脉冲振荡体制雷达应用中要注意的几个典型问题。指出了接收相干处理技术目前研究的难点和发展方向 ,这对接收相干处理算法的研究和应用具有积极意义。

MTI滤波器最佳权矢量的快速算法

针对脉冲雷达中最常见的窄带高斯型杂波 ,导出一种基于最大平均改善因子准则的动目标显示(MTI)滤波器最佳权系数的实用近似快速算法 .这种算法运算量小、精度高 .与理论计算结果相比其MTI滤波器改善因子分贝数的相对损失小于 0 5 % ,改善因子倍数的相对损失小于 3 5 % .该算法能够实现MTI滤波器凹口与杂波谱的实时匹配 .与已有的杂波谱中心估计方法相结合 ,可用于实现杂波的实时自适应抑制 .

防空导弹武器系统抗干扰性能的评定

介绍了现代战争中防空导弹是敌对双方打击的主要目标,说明了武器系统及其制导环节的电子对抗能力是决定该系统在严峻的电磁威胁环境中能否生存的重大问题.分析了防空导弹武器系统火控雷达抗干扰能力的度量方法,阐述了防空导弹火控雷达抗干扰改善因子,探讨了武器系统受干扰时完成战斗使命概率的计算.

最小割集法在极限改善因子故障诊断中的应用

新一代天气雷达极限改善因子是否达标直接影响雷达回波信号的谱估计和滤波能力,为了更好地解决极限改善因子中不同频率的毛刺干扰问题,介绍了极限改善因子参数的测试原理,详细阐述了最小割集法的原理,并结合信号的功率、脉冲包络参数指标,对影响极限改善因子的发射和接收链路逐一进行分析,并以相关故障诊断实例说明最小割集法的实现过程。通过分析极限改善因子异常的原因,不仅可以为雷达技术人员更好的完成雷达现场测试和维修维护提供指导和帮助,而且能够提高测试效率,保障雷达正常稳定运行。

MIMO雷达动目标检测的研究

多输入多输出(MIMO)雷达是一种新体制的雷达,与双基地雷达相比,能够较好地对切向飞行目标进行检测。针对MIMO雷达的动目标显示(MTI)特性,给出了MTI滤波器的三种设计及其结构,并导出了其相应的改善因子表达式。最后给出了仿真结果,即递归滤波器具有较好的灵活性和改善因子,同时合理进行收发布阵,能够提高改善因子,这对MIMO雷达的布阵具有一定指导意义。

双基地MIMO雷达发射功率聚焦的角度估计算法研究

该文针对传统双基地MIMO雷达发射功率在空间发散的问题,提出一种双基地MIMO雷达发射功率聚焦方法。首先,建立了双基地MIMO雷达发射功率聚焦的优化模型,其优化准则为:在感兴趣空域内严格约束优化波束与期望波束的最大误差小于给定门限的前提下,最小化发射方向图的峰值旁瓣功率。同时,构造特殊发射端波束矩阵,不仅能使等效发射/接收导向矢量具有旋转不变性,并且简化了原优化模型,以便采用二阶锥规划理论进行快速求解;其次,利用改进平行因子算法对空间目标的收发角度进行估计,结合发射/接收导向矢量的旋转不变性对平行因子内部最小二乘算法的初始迭代点进行了改进,有效地减小了算法的迭代步数;再次,推导了双基地MIMO雷达发射功率聚焦下多目标角度估计的克拉美罗界(CRB),进一步说明了所提方法的优越性。最后,仿真验证了理论分析的有效性。

一种改善单脉冲雷达测角精度的新方法

提出了一种基于最大平均改善因子的自适应动目标显示(AMTI)和APES算法提高测角精度的新方法。在单脉冲雷达系统中,雨杂波降低了多普勒频率检测精度,从而降低了雷达的跟踪能力。传统的动目标显示(MTI)和快速傅里叶变换(FFT)不能满足精密跟踪的要求。为了抑制雨杂波,选择了基于最大平均改善因子的自适应MTI方法。此外,还选用了APES方法来提高频率估计精度。相对于传统的MTI和FFT方法,新的方法具有更好的多普勒频率估计精度,从而可提高比幅法测角精度。最后通过仿真证明了该方法的有效性。

基于空时自适应处理的机载机控阵雷达子阵结构研究

由于实际的杂波谱随距离呈现一定的非均匀性，相应地要求ＳＴＡＰ处理器在俯仰上也应具有可控自由度．文中以６４×１２ 正侧面矩形阵为例，比较了在总的空域自由度一定的条件下，３ 种子阵结构ＳＴＡＰ的性能．研究结果表明，当空域自由度在阵面的水平和垂直方向上（与距离对应）合理分配时，ＳＴＡＰ处理器能够自适应抑制与距离有关的强杂波，使整体剩余杂波加噪声功率下降２～３ ｄＢ。

频率误差对双基地雷达改善因子的影响

收发相位同步是双基地雷达相参处理的前提,相位同步误差会对改善因子产生影响。首先建立了考虑相位同步误差的相参检波信号模型,在此基础上,导出了相位同步误差对改善因子影响的关系式,最后通过仿真分别给出了不同杂波类型,不同重复频率时相位同步误差对改善因子影响的结果。仿真结果表明,相位同步误差越大,对各类杂波改善因子的影响也越大,当误差为10 Hz时,地杂波改善因子下降十几分贝,且载波频率为1 GHz时,若要求MTI改善因子为50 dB,稳定本振的频率稳定度需满足10-8的数量级。

战场侦察雷达杂波对消技术

为了进一步改善战场侦察雷达对杂波的抑制能力,通过对递归与非递归动目标显示(MTI)滤波器的性能研究,总结了零级点对MTI滤波器性能的影响。结合战场侦察雷达的特性,设计了3种MTI滤波器模型。通过仿真分析其频谱特性和改善因子,结果表明,在不同的杂波背景下,选择设计相应的MTI滤波器,能够有效抑制杂波,并能得到较大的改善因子。

MIMO雷达的MTI处理及性能分析

针对传统双基地雷达MTI处理对切向飞行目标失效的缺陷,探讨了新体制MI-MO雷达MTI处理的性能优势。首先分析了目标飞行方向对传统体制雷达MTI处理改善因子的影响,然后针对非起伏目标,导出了MIMO雷达MTI处理改善因子的计算表达式,最后进行了仿真分析。仿真结果表明,对以任意角度飞行的目标,MIMO雷达MTI处理均可获得较高的改善因子。

基于中值滤波的冲激引信毛刺脉冲消除方法

针对现有冲激引信干扰处理方法无法有效消除具有幅值大、时间短、出现随机、与回波信号类似等特点的毛刺脉冲干扰的问题,提出基于改进中值滤波算法的冲激引信毛刺脉冲干扰消除方法。该方法可根据引信速度自适应调整滤波窗口大小并选取合理的滤波权值,使得冲激引信毛刺脉冲干扰被有效消除。仿真表明,信号的改善因子D均在3.89dB以上,可以有效提高回波信号质量。

PD雷达MTI改善因子影响因素分析

本文对影响PD雷达MTI改善因子的主要因素进行了定性的阐述,并利用有关模型,就各主要因素对改善因子的限制进行了定量的分析,在如何保证和提高MTI雷达的改善因子指标方面进行了探讨。

提高非相参雷达发射信号相干性的研究

接收相干算法为磁控管脉冲体制雷达实现动目标检测提供了依据。本文分析了几种相干接收处理算法,根据雷达系统结构和发射信号的特点,评述了各算法之间的适用性和优缺点,通过仿真分析研究各算法对MTI改善因子的限制。采用接收相干算法,可以实现准相参系统,其MTI性能不低于全相参雷达。

地面PD雷达杂波对消分析

为了使PD雷达的优势得到充分发挥，地面PD雷达通常采用多种杂波对消模式。文章通过对各种杂波对消模式下的改善因子进行仿真计算，对比了在各种杂波条件下的杂波抑制性能，为多种模式的优化组合奠定了基础。