部分发射天线损毁时 MIMO 雷达信号认知优化

针对电子战环境中多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达部分发射天线遭受摧毁时目标检测问题,提出基于互信息量(mutual information,MI)准则的雷达感知天线状态并再次优化的算法.作为MIMO雷达信号优化设计方法之一,注水法能依据环境状况自适应分配发射信号功率,所提算法能提升分配功率的注水水位,降低天线损毁时目标脉冲响应与目标回波间互信息量损失,进而改善目标检测概率(target detection probability,TDP).仿真结果表明,低检测性能天线损毁时,当信噪比大于0 dB时采用所提方法能提升互信息量;高检测性能天线损毁时,采用所提算法能有效提升互信息量和目标检测概率.信噪比为20 dB时,互信息量提升4.96 nat;若以达到同一检测概率时所需信噪比的减少量表示性能增益,则检测概率为0.8时,性能增益为3.73 dB.     

基于地图信息的机载雷达对海探测目标检测算法

机载雷达在对临近陆地的海面目标进行探测时会受到很强的陆地杂波干扰,海面附近的强陆地杂波会导致探测范围内虚警概率升高,严重影响雷达的对海探测性能. 针对该问题本文提出了一种基于地图信息的机载雷达对海探测目标检测算法,所提算法通过载机惯导系统提供的载机姿态及天线指向等信息计算天线波束照射区域的经纬度,并将其与地图数据匹配实现海陆分割,进而剔除陆地虚警,输出海面目标. 基于X波段雷达探测实验数据的实验结果表明,本文所提算法能够快速准确判断目标的海陆位置,通过海陆目标的筛选与剔除,提高机载雷达在陆地杂波较强的情况下对海探测性能.      

双隐身飞机自卫相干干扰对单脉冲雷达影响

针对单脉冲雷达检测跟踪协同自卫干扰状态的双隐身飞机编队时,角度跟踪与检测性能难以合理性评价问题,提出了一种基于侧双机编队盘旋航迹的隐身飞机协同自卫相干干扰模型.经过编队即时姿态分析,求解编队视线姿态角.结合静态全空域双机的雷达散射截面（RCS）数据库获取编队动态RCS序列,利用目标回波信号与相干干扰共同作用下单脉冲雷达角跟踪与检测机理,结合相应联合信干比分析模型,比较研究了隐身编队在常态飞行与协同自卫相干干扰状态下雷达角度的即时误差与瞬时检测概率的动态变化.仿真结果表明:编队自卫相干干扰能够有效使单脉冲雷达角度诱骗0.26°并使雷达检测性能下降34.97%,有效降低编队航程下失损率.      

单脉冲雷达多通道辅助处理主瓣干扰对消方法

根据单脉冲雷达等幅面阵方位和俯仰维方向图相互独立的特点,利用俯仰维差信号、方位维差信号及双差信号经加权处理分别对消主瓣干扰信号.理论推导了主瓣干扰对消原理并进行仿真验证,结果表明:所提方法在对消干扰信号的过程中没有引起单脉冲曲线变形.最后,根据干扰角度无法先验获知的实际情况,提出了通过迭代处理实现对目标角位置估计的方法.     

同步闪烁干扰中闪烁频率的选取

通过建立单脉冲雷达导引头角跟踪回路模型,分析了同步闪烁干扰对单脉冲导引头角度、目标视线角速度测量的影响,研究了同步闪烁干扰对单脉冲雷达导引头角跟踪回路的作用机理.通过对同步闪烁干扰信号和角跟踪回路各组成部分带宽的分析比较,研究了闪烁干扰信号对角跟踪回路环节的作用实质.通过仿真验证了选取不同闪烁频率对角跟踪回路的影响效果,为同步闪烁干扰中闪烁频率的选取提供参考.     

一种极化MIMO雷达导引头关键技术研究

为提高雷达导引头的工作性能,提出一种新体制极化多输入多输出(MIMO)雷达导引头的概念,研究了该雷达导引头中的关键技术. 该雷达导引头采用双极化天线阵列,各个天线子阵发射正交频分线性调频信号;同时接收雷达回波信号的双极化分量,采用匹配滤波技术实现各个回波信号的有效分离;引入瞬态极化检测与识别技术,有效提高雷达导引头的抗干扰性能;采用单脉冲测角技术实现对目标的正确测角和跟踪. 理论分析和仿真结果表明,极化MIMO雷达导引头具有优良的电子战性能.      

基于多径干扰认知的汽车毫米波雷达自适应波形优化方法

随着毫米波雷达在汽车辅助驾驶系统及无人驾驶车辆中的广泛应用,在交通道路环境下工作的雷达越来越密集,其间产生的多径干扰会导致雷达出现虚假目标.为此,提出了一种基于多径干扰认知的雷达自适应抗干扰波形优化方法.首先,阐述了邻近的汽车雷达产生的多径干扰是一个动态随机过程,借助时变模型对雷达产生的多径干扰传输信道参数的动态演变过程进行了描述,利用卡尔曼滤波对邻近雷达产生的多径干扰模型参数进行在线认知学习;然后,建立主雷达的目标回波信号与干扰信号的模型,对多径干扰信号进行白化处理;最后,基于最大化信号与干扰比(Signal to interference ratio,SIR)准则,建立抗干扰雷达信号优化模型,进行雷达波形的自适应优化更新.仿真实验结果表明所提方法可有效地抑制雷达间的强干扰.     

基于ICA的外辐射源雷达同频干扰抑制技术

介绍了一种新体制外辐射源雷达。针对采用民用广播电台信号的外辐射源雷达所面临的严重同频干扰问题,提出了采用独立成分分析的方法进行干扰抑制,并进行了仿真研究和部分实测数据的验证,研究结果有利于提高其目标检测性能,改善雷达对复杂电磁环境的适应能力。     

闪烁干扰条件下视线角变化研究

为了研究闪烁干扰对单脉冲雷达导引头的干扰效果,分析了闪烁干扰条件下双机编队视线角的变化规律.通过对导引头接收信号的分析,得到了3种干扰时序下接收信号的变化情况及对应的视线角.分析及仿真结果表明,闪烁干扰使双机编队的视线角阶跃变化,其变化规律受干扰波形参数,目标实际视线角及闪烁源功率比的影响.     

一种新的同步非相关闪烁干扰的实现方法

为进一步提高同步闪烁干扰对抗单脉冲雷达导引头导弹的干扰性能,提出一种基于两干扰源同时发射能量的闪烁干扰实现方法. 通过建立不同闪烁干扰源下单脉冲测角模型,研究闪烁源能量比对闪烁干扰性能的影响,分析在对抗单脉冲雷达导引头中影响闪烁干扰性能的主要因素. 仿真结果表明,新的闪烁干扰实现方法能有效延迟单脉冲雷达导引头对目标的分辨力,增加导弹的脱靶量.     

相控阵雷达降维四通道和差波束测角

针对大型阵列的子阵划分,权值优化和单脉冲测角阵元数多,两级联合权值逼近以及对于主瓣内偏离波束中心超过3 dB的目标,会出现较大的测角偏差的问题,提出了一种基于降维相控阵的增加双差通道的四通道单脉冲测角方法.基于粒子群优化算法联合权值优化算法,在保证相控阵波束关键指标的前提下,极大减少通道数,降低工程实现难度;四通道单脉冲测角方法提高了对于主瓣内偏离波束中心3 dB以上目标的测角精度,扩宽了精确测角范围,降低了测角范围的损失.仿真实验证明了所提算法的有效性和可行性.      

一种合成宽带数字波束形成相控阵通道幅相误差的校准方法

在对相控阵雷达数字化单脉冲和差波束形成原理研究的基础上,给出了单脉冲比的提取模型。对通道幅相误差与角度估计精度的关系进行了分析,结果表明通道幅相误差将导致和波束主瓣畸变,增益降低,进而影响角度测量的精度;在利用合成宽带信号进行距离高分辨成像时,通道的幅相误差将会导致高分辨距离像的畸变。针对通道误差的校准提出了一种不需要注入参考信号的盲自适应校准方法,利用接收信号作为参考信号,采用改进的NLMS算法求取校准权值,在校准过程中进行通道延迟的补偿。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于目标视线角速度的反辐射导弹近炸引信开机策略

为避免反辐射导弹近炸引信因开机过早而出现早炸、误炸的情况,提出了一种利用被动雷达导引头测得的目标视线角速度给出近炸引信开机信号的方法. 给出了利用导引头测角信息计算目标视线角速度的方法,建立了末段弹道上目标视线角速度与弹目距离的统计关系;分别以近炸引信不过晚开机和不过早开机为原则,得到了引信开机时导弹到靶平面距离概率分布函数的上下界. 仿真结果表明:在不能直接命中目标天线的情况下,引信开机时导弹到靶平面的距离主要集中在30～120 m,在可以直接命中目标天线的情况下,引信开机时导弹到靶平面的距离小于30 m.      

基于旋转天线的二维高分辨成像算法

受涡旋电磁波产生方法和自旋目标成像方法的启发,提出了基于旋转天线的二维高分辨成像方法。首先构造了基于旋转天线的雷达观测模型;利用距离向傅里叶变换获取目标的距离仿真,推导出了包含目标方位角信息的多普勒效应的正弦表达式;最后将正交匹配追踪算法应用到该正弦信号中,重构出目标的方位角,有效提升了雷达波束范围内的方位角分辨能力。仿真实验证明,该算法对雷达性能要求较低,克服了成像质量对纯净的高模态涡旋电磁波的依赖,实现了对静止目标的二维高分辨成像。     

新型相参极化捷变雷达信号研究

为了提高雷达系统对抗电子干扰的能力,提出了一种新型相参极化捷变雷达信号.通过采用正交极化天线系统,雷达接收机可以首先获取目标的空间和极化信息,然后基于全极化捷变雷达体制,实现对目标的多极化照射,最后对接收到的信号进行极化信息处理、目标检测和跟踪.讨论了具体的信号处理算法,并给出了一种极化捷变条件下的双平面角跟踪方法.仿真实验结果表明:极化信息的引入改善了雷达系统的性能.     

舰舰协同制导舰空导弹中末目标交班问题研究

针对舰舰协同制导舰空导弹超视距拦截目标时的中末目标交班问题，确定了中末制导目标成功交班需要满足的约束条件. 采用将弹目视线角矢量投影到相应旋转平面的方法，提出了一种适用于大预定指向角情况的导引头天线预定指向角解算模型. 应用方差分析方法，建立了导引头天线预定指向角的误差模型，并结合协同制导作战信息流程对误差源进行了分析. 应用概率论和排列组合方法，建立了单次目标和多次目标交班成功概率模型. 仿真结果验证了预定指向角解算误差模型和目标交班成功概率模型的正确性，以及在减小指向角误差和提高目标交班成功概率方面的有效性.