比相单脉冲雷达测角与角闪烁研究

比相单脉冲雷达采用和差通道接收信号比相的方法测角。一般认为 ,雷达事实上并不是在测量目标的方向 ,而是在测量目标的角闪烁方向。从特殊的两点目标出发 ,分析了单点目标和复杂目标下比相单脉冲雷达和差通道方式测角的原理与内在异同 ,探讨了比相单脉冲雷达测角与角闪烁的关系 ,提出有关雷达测角的新的观点。

精密时频和数字化测量和处理中的边沿效应及其应用

边沿效应,就是在进行如相位、频率、电压、以及被传感信号等量值测量时,因为装置的分辨率有限,会在测量目标附近形成一个模糊区。这常常是测量仪器发展的一种障碍。深入研究不同量值模糊区的边沿特性,发现利用边沿效应能够获得更好的处理结果,例如大幅度地提高测量精度、扩展测量的范围、取得更快的响应时间等。时频、尤其是相位处理的手段也同时是数字化技术进一步发展的基础。借助于“相位重合”的思路、高频时钟下A/D采样的“跳变沿”处数字转换值与实时模拟电压的拟合效应,边沿效应和等效相位处理思路的结合,在交流电压测量中利用8位A/D转换器能够得到与21位数字电压表一样的电压测量精度,同时又解决了传统的数字电压表无法精密测量高频电压的问题。反过来,这方面的成果用于数字化线性相位比对中,使得16位A/D转换器的数字化线性相位比对的分辨率(秒级)从-13量级进步到-14量级。时频测量具有所有物理量中的最高测量分辨率。把时频处理的原理、方法等通过相位概念的扩展并且结合边沿效应的应用移植到更广泛的数字化测量以及传感器应用中,具体在AD转换的数字/时刻、以及其变化率的跳变沿利用的处理等,能够解决广泛的测量和控制问题。例如,频标比对中的差拍周期法移植到更广泛的AD转换的数字测量中,通过时钟采样周期性地对于被测电压的相位步进,能够获得更高频率模拟量的准确波形变化参数以及其他信息。大幅度提高精度的同时也解决了特高频电压数字测量。

反辐射导弹打击海上线性调频雷达瞄准散布分析

现代舰载搜索雷达使用线性调频信号以增大搜索范围和提高测距精度,而反辐射导弹(ARM)比较相位测角系统对线性调频信号存在测量偏差,文中推导了线性调频信号与比较相位测角偏差的关系,在考虑海面镜像反射的情况下,推导了反辐射导弹打击海面线性调频雷达瞄准点偏移和散布公式,在典型弹道上仿真计算瞄准点散布数据,为海上使用反辐射导弹提供理论依据。

均匀直线阵比相单脉冲跟踪测角技术研究

随着超高速飞行器的出现,航空测控中传统的一维机械天线跟踪目标已经越来越困难,而相控阵天线却十分适合使用。均匀直线阵作为相控阵天线基本的阵列形式应用广泛,适合航空测控系统采用。为此构建了均匀直线阵模型,并对均匀直线阵采用比相单脉冲跟踪测角的原理进行了研究,获得了归一化角误差的数学表达式,建立了波束跟踪反馈系统,并就均匀直线阵对空间目标跟踪测角进行了探讨。最终结合航空测控系统的典型应用模式,对前述结论进行了仿真验证。

基于确定性模型的比相和差单脉冲雷达角闪烁建模算法

分析了传统基于能流倾斜与相位波前畸变理论角闪烁偏差计算模型的不足,结合工程应用提出了一种基于确定性模型的比相和差单脉冲雷达角闪烁建模算法。所建模型能够对目标散射点数、雷达工作参数进行设置,并可得到验证测角算法所需的和、差支路回波信号。理论分析与仿真均表明:当目标各散射点偏离角较大时,文中所提角闪烁模型更精确,更利于对角闪烁抑制算法进行仿真。

一种基于频域的相位差无源标签测距方法

针对基于信号到达相位差(Phase difference of arrival,PDOA)双频比相法测距方案频率选取随机性大,导致测距结果精度低等缺点,提出了一种基于频域的信号到达相位差(Phase difference of arrival in frequency domain,FD-PDOA)双频比相法测距方案。结合最小二乘法以及一次线性回归的思想,建立了测距的数学模型。利用Matlab对实验数据进行仿真分析表明:在0.5m和1.0m处,若采用PDOA双频比相法测距方案,误差分别在50%和30%上下浮动;采用FD-PDOA双频比相法测距方案,从整体上分析相位差值的变化特性,误差在10%上下浮动,进一步提升了测距精度。

基于FPGA的线阵干涉条纹相位解包裹算法实现

针对线阵图像传感器干涉条纹相位提取后存在残差点及噪声的问题,设计了一种易于在嵌入式系统中实现的信号处理算法。给出的逐点差值比较和累加滤波算法采用可变包裹系数得到相位解包裹初值,利用采取了防累积误差溢出措施的二阶IIR椭圆滤波器消除噪声,并在截取时进行四舍五入处理。利用FPGA技术实现了简单、快速和可靠的相位解包裹算法。实际测试结果表明,能够有效消除线阵干涉条纹相位残差点,并使相位信号平滑。实现了相位解包裹的目的,具有很好的工程应用价值。