圆柱共形阵低副瓣波束形成算法研究

相较于传统的平面相控阵雷达,圆柱形相控阵雷达具有探测性能全方位均匀覆盖、波束调度更加灵活等优点,但存在方向图副瓣电平较高的问题。针对该问题,本文研究了基于分步综合法的圆柱阵列低副瓣波束形成方法,通过将圆柱阵的二维低副瓣波束形成问题转化为方位维均匀圆环阵(或均匀圆弧阵)和俯仰维均匀线阵的低副瓣方向图综合问题,实现了圆柱阵的二维低副瓣波束形成的降维处理,将圆柱阵的低副瓣波束图综合问题转化为一维圆环阵(或均匀圆弧阵)的低副瓣方向图综合问题。虚拟干扰法是一种在固定主瓣宽度下实现最低均匀副瓣的波束形成方法,但现有方法存在干扰个数取值模糊的问题,本文提出了一种虚拟干扰法改进算法,利用干扰采样比来确定虚拟干扰个数,解决了算法实施过程中对干扰个数的选取定量化。利用改进后的算法本文仿真实现了一维均匀圆弧阵的低副瓣方向图综合和二维圆柱阵的低副瓣波束图综合,并在此基础上定量分析了在波束指向偏离法向时圆柱阵的二维波束图在方位和俯仰维的恶化情况,计算机仿真结果表明,在圆柱阵波束的方位和俯仰指向左右偏离中心法线20°范围内,采用本方法得到的圆柱阵方位和俯仰维方向图副瓣电平均优于-30 dB。最后,利用圆柱阵实物样机在微波暗室开展了方向图测试实验,实测数据表明,圆柱阵方位和俯仰维方向图的副瓣电平均优于-25 dB。

一种基于变参考电平的零点凹口双重可控方向图综合改进方法

为了解决基于变参考电平的自适应波束形成方法无法同时控制方向图零点和凹口的问题,研究了基于最大信噪比准则的任意阵列方向图综合方法,重点对主瓣宽度固定条件下能够实现最低等副瓣电平的方向图综合方法进行了理论分析,并对前人提出的可变参考电平参量进行了重新定义,新定义的变参考电平能够在波束主瓣宽度固定的前提下,同时产生等副瓣电平、可控凹口宽度和深度和可控零点深度的抗干扰波束,并通过计算机仿真验证了算法的有效性.该方法对于提升相控阵雷达对抗杂波和干扰性能具有较高的应用价值.

汽车雷达多域联合调制波形

针对汽车雷达时分复用(time-division multiplexing,TDM)多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)波形中存在的时间空间利用率低及高速目标多普勒模糊等问题,提出一种多域联合调制的汽车雷达波形。该波形在时域上进行脉冲重复间隔参差抖动,利用奇偶序列之间相位差实现速度解模糊,在频域和空域上通过多天线间的多普勒频率调制实现波形正交,提高了时间空间发射效率。仿真实验及基于汽车雷达波形验证系统的实测结果均验证了所提波形的有效性,与传统TDM-MIMO波形对比,所提波形具有更大的不模糊测速范围和相参积累增益,不仅对汽车雷达工程实践具有较强的应用价值,而且对低成本导引或防撞探测系统同样具有指导意义。