极化域-空域联合的APES波束形成

为了进一步提高极化敏感阵列的滤波性能、得到更为稳定的波束图,将常规的幅度相位估计算法扩展到极化域-空域联合的自适应波束形成中,提出了一种新的波束形成算法SPAPES(Spatial-Polarization Amplitude and Phase Estimation)。首先,给出了算法的信号模型。然后,对所提出算法的滤波原理作了理论推导,得到了最优权向量的表达式。最后,通过仿真实验验证了算法的有效性。计算机仿真结果表明,在强期望信号功率、低采样快拍数的情况下,所提算法都可以很好地在空间-极化联合域中抑制干扰,同时该算法还具有对相干信号的解相干能力。     

一种改进的极化域-空域联合的自适应波束形成算法

为了进一步提高传统最优空域滤波算法的性能,本文提出了一种基于极化敏感天线阵列的极化域-空域联合的自适应波束形成算法.在给出了算法的信号模型和算法原理的基础上,详细的阐述了该算法实现极化域-空域联合自适应滤波的机理,然后利用计算机仿真较全面地分析和比较了算法的性能.理论分析和仿真结果表明,本文提出的新算法在提高输出信干噪比和削弱指向误差影响等方面明显地优于传统的最优滤波方法.     

一种空域-极化域联合稳健自适应波束形成算法

为有效提高阵列对来波方向误差和极化参数误差的鲁棒性,提出一种空域-极化域联合稳健自适应波束形成算法,首先在每个干扰信号来波方向-极化角区间上重构干扰噪声协方差矩阵,然后在期望信号来波方向-极化角区间上估计其导向矢量,设计空域-极化域联合稳健波束加权。通过仿真实验可发现,所提算法对由来波方向角度误差和极化参数误差所引起的导向矢量失配具有很好的鲁棒性。     

极化域-空域联合谱估计精度研究

研究了极化域-空域联合谱估计的精度问题。用克拉美-劳限(CRB)来衡量信号到达角和极化角的估计精度;利用Fisher信息矩阵求逆导出信号到达角和极化角CRB的解析表达式,得出采样点数和阵元数目对估计精度的影响; 通过单个信号源和两个信号源情形下的研究,得出估计精度与信号源位置、信噪比、信干比、信号特征参量之间的关系。     

极化域-空域联合的四元数APES波束形成算法

为了得到稳定的波束方向图、进一步提高极化敏感阵列的滤波性能,文中提出了一种极化域 空域联合的四元数幅度相位估计(Q-APES, Quaternion-Amplitude and Phase EStimation)自适应波束形成算法。首先,利用四元数信号模型很好的保持了两分量阵列各阵元输出信号分量之间固有的正交特性,使得该模型较传统的长矢量模型更适合于极化敏感阵列信号处理。然后,将纯空域的APES算法拓展到极化域-空域联合处理中,给出了Q-APES算法的理论推导和分析,得出了四元数最优滤波权向量,并通过仿真实验验证了文中算法的有效性。计算机仿真结果表明,在强期望信号、低采样快拍数或是入射干扰信号与期望信号相干的情况下,文中算法都可以很好的实现极化域-空域联合自适应滤波。      

极化域-空域联合谱分辨力研究

借助于MUSIC零谱的统计特性研究了极化域-空域联合谱的分辨问题.提出了极化域-空域模糊区和阵列信号模糊函数的概念,得出联合谱分辨力与信噪比、采样点数、信号到达角和极化角等因素之间的关系.当信号到达角不同时,极化状态的差别可以改善谱分辨力;通过Monte Carlo仿真得出分辨概率,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

几种鲁棒自适应波束形成算法的对比

自适应波束形成器可以根据接收信号自适应地调整权矢量,增强期望信号,并有效抑制干扰。在实际环境中,由于波达角估计、阵列校准等误差因素的存在,导致传统自适应波束形成算法性能严重下降,因此,如何提高自适应波束形成算法的鲁棒性是一个重要的研究问题。本文对鲁棒自适应波束形成算法进行研究,对算法进行仿真、分析和比较,总结出各算法的性能优缺点,最后对鲁棒自适应波束形成算法的发展趋势提出自己的几点见解及展望。     

全空域测控系统数字波束形成技术研究

随着我国航空航天事业的飞速发展,无人机集群和卫星星座的出现给地面测控站提出了更高的要求。全空域多目标测控系统的建设提上日程。和其他波束形成方式相比,基于软件无线电的数字多波束形成技术在全空域测控系统中具有独特的优势,值得深入研究。介绍了全空域测控系统对波束形成设备的需求,进而提出了基于射频采样的波束形成模块的实现,并对共形球面阵数字波束形成技术进行了分析。实测结果验证了基于射频采样的数字波束形成方案的可行性。     

水平对数周期天线空域极化

针对水平极化对数周期天线圆阵波束合成,分析了地面上短波对数周期天线空域极化特性.根据接收天线理论,推导了新的阵列流行,阐明了水平对数周期天线圆阵的内在极化机理.依据新的阵列流行,理论和实验分析了现有采用相位加权的波束合成方法的性能.指出了对于水平对数周期天线圆阵波束合成时,需要采用相位极化联合加权,仿真结果表明联合加权方法可以有效改善波束合成的效果.     

数字波束形成器的工程实现

数字波束形成技术是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物,其广泛应用于阵列信号处理领域。本文介绍了数字波束形的基本原理和基于FPGA和DSP的具体工程实现。     

顺序旋转圆极化相控阵的交叉极化抑制

针对大规模圆极化相控阵天线设计中交叉极化特性评估计算量大的问题,从阵列极化合成理论出发,提出一种简化的计算方法.推导出采用顺序旋转方法形成圆极化的阵列天线的寄生交叉极化阵因子公式,提出旋转相位差值矩阵这一参数,用于对顺序旋转形成交叉极化的机理进行直观的解释.对比分析线极化、椭圆极化单元按不同顺序旋转方式构成的阵列天线的...     

相控阵天线空域极化特性的高频仿真分析

以天线的空域指向为变化因素来分析研究相控阵天线的空域极化特性,推导了偶极子线性阵列在空域波束电扫时的极化特性.采用三维电磁仿真平台(XFDTD)设计了具有625个单元的平面矩形相控阵天线,计算了天线远场的主极化和交叉极化分量,进而利用空域极化描述子得到了不同波束指向下典型相控阵天线极化特性的变化规律.结果表明:相控阵天...     

收发分置相控阵雷达直达波抑制技术

分析了收发分置数字阵列相控阵雷达中直达波问题,研究了收发分置数字阵列相控阵雷达中直达波抑制方法,根据收发分置数字阵列相控阵雷达的工作方式、信号处理流程等特点以及雷达的实际应用,可采用收发隔离、数字波束形成零点抑制、异频滤波、自适应对消及脉冲压缩增益6个环节进行直达波抑制,理论分析和仿真结果表明所给出的直达波抑制方法能有效解决收发分置数字阵列相控阵雷达直达波干扰问题。     

雷达通信一体化中的遍历干扰对齐

针对由相控阵雷达和多用户多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)通信系统组成的雷达通信共存架构,为消除系统间的干扰,提出一种遍历干扰对齐算法.利用这种方法可以有效地消除相控阵雷达和MIMO通信系统之间的相互干扰,且可以利用相控阵雷达的相干累加特性提高雷达系统的检测性能.分析了通信干扰对相控阵雷达系统的影响,并推导出相应的检测概率.理论分析和仿真结果都验证了遍历干扰对齐方法的有效性.     

一种弹载相控阵雷达及其极化滤波方法

提出了一种弹载极化相控阵制导雷达及其极化滤波方法.该雷达发射单极化线性调频脉冲压缩信号,以提高其低截获概率性能;采用正交极化通道同时接收回波信号,获取雷达回波的全极化信息;对脉冲压缩后的高距离分辨信号,利用瞬态极化估值、极化变换和极化矢量滤波运算级联的方法,实现对干扰的有效抑制.该方法的优点在于它可以抑制与目标处于同一个距离单元和角度单元的干扰信号,解决对单脉冲雷达角欺骗干扰的抑制难题.理论分析和仿真结果表明了该极化滤波抗干扰方法的有效性,研究结果对实际雷达系统的研制具有指导意义.     

相控阵雷达自适应调度算法仿真

灵活、高效的调度算法是相控阵雷达发挥其性能优势的关键,而如何分配任务优先级对雷达性能有着决定性的影响。文章将BP神经网络引入调度算法,利用目标运动参数和跟踪状态实时自适应地分配任务优先级。算法根据优先级和时间约束,合理安排调度周期内雷达任务请求,选择优先级较高的那部分雷达任务执行,并通过仿真结果验证了算法的有效性。     

基于偏振双折射棱镜的光学相控阵角度放大级研究

为了扩展光学相控阵的角度扫描范围,研究了偏 振双折射棱镜结构对角度放大性能的影响,分析了限制放大倍数和光束偏转效率的主要 因素,并提出了相应的优化设计方法。研究 结果表明:放大级中各级双折射棱镜的结构角和入射光角度决定了出射光角度分布,要获得 更大 的角度范围和均匀的角度间隔,应优化设计各级双折射棱镜的结构角;要提升放大倍数,应 设计 更大的结构角或者增加级联双折射棱镜数量,但这些都受到光束走离效应的限制,实际中应 结合 相控阵要求的通光口径和最小角度间隔等因素进行综合设计;放大级系统中,偏振控制误差 是造 成杂散光的主要因素,应严格控制各级液晶波片的驱动电压。     

相控阵雷达空域检测性能分析

在空域监视和目标跟踪中，相控阵雷达采用不同波束指向和不同波形，以满足工作模式和战术要求。本文以地基空间监视相控阵雷达为例，分析和研究相控阵波束指向和波形参数变化情况下相控阵雷达在空域的检测性能。     

基于交互式多模型粒子滤波的相控阵雷达自适应采样

为有效合理利用雷达资源和解决雷达测量值与运动状态间的非线性关系以及目标状态本身可能出现的非线性,提出了一种基于交互式多模型粒子滤波（IMMPF）的相控阵雷达自适应采样目标跟踪方法。将交互式多模型粒子滤波一步预测值的后验克拉美罗矩阵代替预测协方差矩阵。通过该矩阵的迹与某一门限值比较来更新采样周期以适应目标运动状态的变化。...     

相控阵制导雷达自适应调度技术应用

相控阵制导雷达需要在进行空域搜索、目标捕获跟踪的同时精确地导引导弹攻击来袭目标,为此需要使用基于优先级排序的雷达自适应调度技术完成各种雷达任务的调度,描述了相控阵制导雷达应用自适应调度技术的实现方法,实际应用结果表明该技术能够有效提高雷达时间资源的利用率,保证雷达整体工作效能。