时域开槽天线阵辐射特性的实验研究

将时域天线组成阵列是改善超宽带雷达系统技术性能一条行之有效的途径,因而对时域天线阵辐射或接收的波形变换和畸变规律进行研究,是十分必要的;利用时域天线的时域波形、归一化能量方向图、归一化峰值方向图来分析开槽天线阵的测试结果,得出关于时域天线阵接收特性有价值的结论。     

基于功率合成的超宽带冲击雷达研究

用电路合成和空间合成技术，将多个数干伏、纳秒级、超宽带脉冲源合成为兆瓦级高功率脉冲源；文中设计了一套由功率合成的全固态脉冲发射机、超宽带平面喇叭收发天线阵、正交解调采样接收机、主控计算机四大部分组成的冲击体制雷达目标探测系统，介绍了系统的工作原理；给出了实际系统目标探测的外场试验相关试验结果，验证了系统的可行性以及信号处理算法的正确性和有效性，为高功率冲击体制雷达技术的发展奠定了一定的实践基础。     

UWS脉冲雷达回波低信杂比识别检测算法研究

UWS脉冲雷达属于全新体制的雷达系统,低信杂比信号检测是系统关键性技术之一。现有雷达采用的相关检测理论,不适于UWS脉冲雷达系统。通过对脉冲雷达接收信号的时域特征分析,提出波形特征矢量提取及双门限识别检测理论,给出了详细的理论分析和实际算法的实验效果。基于识别检测思想,将信号检测与特征识别进行有机结合,有效减少了数据处理步骤,对于波形保真、快速处理等具有较大优势,为远距离UWS脉冲雷达的工程化实现提供了一定的理论基础。     

基于子图像变标的非线性轨迹SAR成像及其自聚焦方法

合成孔径雷达(SAR)的非线性轨迹运动可能会在雷达回波信号中引入严重的二维空变特性,因此基于方位平移不变性假设的传统频域成像算法不再适用于非线性轨迹SAR的高精度成像。现有非线性轨迹SAR成像算法通常采用复杂的非线性变标(NCS)校正回波信号的方位空变特性,然而NCS参数过多导致算法复杂,使得其当存在较大平台运动测量误差时无法与现有自聚焦算法有效结合。针对该问题,该文提出一种基于子图像NCS的非线性轨迹SAR成像及其自聚焦方法,在保证成像精度的前提下能够减少NCS的参数数量,更有利于后续的自聚焦处理。仿真与实测数据处理验证了所提方法的有效性。     

UWS脉冲雷达系统中的时域滤斜-杂波抑制算法研究

超宽谱(UWS)脉冲雷达属于全新体制的雷达系统,时域杂波与射频抑制是系统关键性技术之一。文章基于时域目标回波与杂波/射频干扰在斜率特征上的明显差异,提出时域滤斜-杂波抑制算法(TDSF-CS),并给出了详细的理论模型分析和实际算法的实验效果。算法简捷高效,对于波形快速处理具有较大优势,为UWS脉冲雷达的工程化实现提供了一定的理论基础。     

同轴高功率超宽带功分器研究

 运用同轴结构,研制出高功率超宽带功分器,采取先阻抗变换,再功分的形式,以简化机械加工难度。运用高频仿真软件进行仿真分析,研制出一分为二和一分为四的功分器,再组合成为一分为八的功分器,高压实验表明该功分器能耐高压,驻波测试表明阻抗匹配较好,从测量的传输参数可以看出输出各端口幅度一致性较好。证明了该高功率超宽带功分器可以用作实际的高功率天线阵列。     

引入时距信息的IR-UWB雷达多域特征融合呼吸模式识别方法

人体呼吸系统相关疾病常常伴随着呼吸深度和节律的异常,因此呼吸信号监测和呼吸模式识别在医疗健康领域中尤其是对于睡眠监测、疾病预断具有重要意义。其中,非接触式的脉冲式超宽带雷达（Impulse Radio Ultra-Wideband,IR-UWB）因具有良好的距离分辨率和穿透能力以及全天候全天时、安全无创的检测优势,正逐步成为睡眠健康监护领域中最关键的感知技术之一。然而受睡眠监测特定的室内场景影响,复杂的测量环境给呼吸模式特征的准确提取带来了限制和挑战,传统的雷达呼吸模式识别算法主要关注一维呼吸时、频域特征,而IRUWB雷达目标回波信息分散在多个距离门内,使用一维特征识别准确率较低。为此,本文针对IR-UWB雷达中人体呼吸在时间上慢速起伏运动、在距离上是扩展目标的信号模型特点,提出了一种引入时距信息的IR-UWB雷达多域特征融合呼吸模式识别方法。算法在提取一维呼吸信号波形时、频域特征的基础上更进一步挖掘雷达二维时距图像中潜在的呼吸模式形态特征,通过多域特征融合实现呼吸模式的非接触式检测和识别。在图像处理上,针对图像受呼吸异常节律影响呈现局部粘连特性导致呼吸周期提取难的问题,提出一种通过相...     

基于场效应管与阶跃恢复二极管的皮秒级脉冲源设计

针对已有脉冲源无法兼顾脉冲宽度和幅值的现象,提出一种基于场效应管（MOSFET）和阶跃恢复二极管（SRD）相结合的皮秒级脉冲源设计方案。通过研究分析传统的几种脉冲源的设计方案,设计出一种百伏级的高重频皮秒级脉冲发生器,在PSPICE上对设计方案进行仿真并制作出脉冲源PCB板,实测在2 MHz的重频下产生半幅脉宽约为400 ps、幅度110 V以上的极窄脉冲,波形稳定,为高分辨的超宽带探测雷达发射机的设计提供了新的选择方案。     

强电磁脉冲信号激励下复杂目标的散射

 用时域有限差分法仿真了某飞行器缩比模型及该模型涂敷雷达吸波材料的散射特性,得到了鼻锥方向、侧向和后向ns级脉冲激励下模型的时域响应和频域雷达散射截面;并在外场用ns级脉冲源进行了该金属模型的探测实验。仿真与外场实验结果均得到了模型的鼻锥方向回波幅度最小,侧向最大;鼻锥方向回波脉宽最宽,侧向最窄的结论。研究结果表明：外形隐身和材料隐身对ns或亚ns级窄脉冲的隐身效果不明显,ns或亚ns级窄脉冲能发现和识别隐身目标。     

功率合成全固态脉冲源外场目标探测试验

 为给冲击雷达提供理想的发射源,利用功率合成技术,将多个数kV,ns级的固态脉冲源合成为MW量级的高功率脉冲源;为研究冲击雷达目标特性,设计了一套由功率合成的全固态脉冲发射机、超宽带平面TEM喇叭发射天线阵、超宽带开槽接收天线阵、正交解调采样接收机、主控计算机组成的冲击体制雷达目标探测系统;采用增大收发天线、目标与地面的距离以及在目标回波中加时间窗的方法,成功探测到2 km处在光学区RCS为0.01 m²的目标;采用16个发射单元的目标回波信号比采用8个发射单元时明显,这表明功率合成在采用较多发射单元时效果更为明显。