基于SIAR体制的单基地MIMO雷达方向综合及测角性能分析

针对同时辐射多载频的正交信号、收发天线稀布且不共用的单基地MIMO雷达，以及在低仰角目标回波存在多径现象的情况下，提出一种基于SIAR体制的单基地MIMO雷达的方向综合方法，即综合利用MIMO的发射天线和接收天线孔径，在方位和俯仰两维数字波束形成（DBF）；并结合多载频工作的MIMO雷达，研究了基于多径相干信号分离的面阵广义MUSIC算法．该方法将发射天线、接收天线的相位延迟同时补偿，在接收端对发射波束进行两维方向综合，提高了雷达的角分辨力和测角精度；并通过降维处理减少了运算量．最后给出了多径情况下，单基地MIMO雷达方位、俯仰二维角度估计的克拉美·罗界（CRB）．计算机仿真证实了该方法的有效性．     

线性调频中断连续波的参数选择与综合处理

根据综合脉冲孔径技术的特点,从发射信号的正交性要求和解距离混叠及盲区的角度,分析了线性调频中断连续波信号的脉冲重复频率、阵元载频间隔及调频斜率等波形参数的选取问题。按照该信号的处理流程,推导了接收端发射综合处理的数学过程,并针对发射阵列为均匀线阵的情况,得到了距离-方位二维模糊函数的表达式,简要分析了系统的距离与方位分辨性能。最后给出了实测数据的综合处理结果,讨论了实际处理中需要注意的问题。     

大型随机稀布阵列雷达的脉冲综合方法及其性能

大型随机稀布阵列可以用数量有限且结构简单的天线合成一大孔径雷达天线,以提高雷达的分辨能力。本文在综合脉冲孔径雷达（ＳＩＡＲ）体制基础上研究大型随机稀布阵列雷达的脉冲综合与孔径综合方法及其性能,并给出了计算机模拟结果。     

基于root-RARE算法的非同构分布式阵列高精度方向估计

针对非同构分布式阵列无法使用旋转不变子空间算法(estimation of signal parameters via rotation invariant technique algorithm, ESPRIT),同时为了提高非同构分布式阵列的角度估计精度,提出基于求根降秩算法(root rank reduction estimator, root-RARE)的目标波达方向估计方法。由于分布式阵列的基线长度远大于半波长,合成方向图出现栅瓣,导致测角模糊。算法以root-RARE与多重信号分类算法(multiple signal classification, MUSIC)联合解模糊,以root-RARE得到的粗估计为参考,解整个非同构分布式阵列MUSIC谱估计的模糊,从而得到高精度无模糊的估计。推导非同构分布式阵列方向估计的克拉美罗界,分析算法的波达方向估计性能,同时分析分布式阵列方向估计时的基线模糊门限与信噪比门限之间的关系。仿真结果验证所提算法方向估计的正确性及有效性。     

多频体制下虚拟阵列映射聚焦方法

针对常规虚拟孔径系统设计复杂、运算量大等问题,提出一种多载频体制下虚拟孔径阵列合成方法--映射聚焦法.该方法利用了频率分集的思想,通过对不同载频接收回波的导向矢量进行推导,将频率分集与空间分集相互结合,得到了空域目标的非等间隔采样,为方便常规超分辨方法的广泛推广,通过宽带映射聚焦方法,将非等间隔空域采样转换为空间均匀采样回波,得到了等距半波长下的虚拟接收阵列.有别于传统的阵列插值以及基于高阶累计量的虚拟孔径方法,映射聚焦方法通过简单的插值运算,就可以得到较好的虚拟阵列回波.对不同参数下单目标俯仰角参量估计的仿真结果表明,与传统虚拟孔径方法相比较,映射聚焦法比常规的高阶累积量方法在测角精度上提高了近15 dB.     

双基MISO地波雷达中的距离-方位耦合及解耦研究

双基多输入单输出(multiple input single output,MISO)地波雷达采用岸基均匀线阵发射多载频线性调频中断连续波FMICW信号,单根全向天线接收回波信号。由于各发射阵元所用载频不同,目标回波中存在距离-方位耦合。耦合严重时,空时超分辨算法将失效。借鉴比幅单脉冲测角思想,推导了该耦合关系,得到耦合系数以及影响该系数的因素,即阵元发射信号载频与阵元位置。利用遗传算法优化载频选择方案,从而对距离方位解耦以提高测距测角精度。仿真表明通过合理选择阵元发射信号载频可以有效去耦。     

SIAR体制下单基地MIMO雷达距离高分辨研究

常规脉冲压缩处理只针对单根天线单一载频单次回波,对于MIMO雷达,由于发射采用多载频信号,回波信号通道分离后若能进行带宽合成,则相应距离分辨率会比单根天线提高数倍,有利于后续检测与跟踪。针对MIMO雷达设计中调频带宽和载频差的不同选取,分别采用时频域频谱拼接及频谱外推与Root MUSIC算法相结合的方法,得到目标高分辨距离像。仿真结果验证了该方法的正确性。     

基于箔条干扰实测数据的对抗方法研究

箔条干扰是一种典型的无源干扰措施，其扩散过程复杂且特征信息多变，现有的对抗方法无法兼顾准确率和普适性。针对这一问题，基于距离-多普勒(range-Doppler, R-D)二维图的距离、频率分布特征，提出了一种更为有效的抗箔条干扰方法。首先，采用均值漂移聚类算法分离目标与箔条的点集。然后，提取频偏和等新的特征信息辅助机器学习分类器完成整个扩散过程的对抗识别。最后，该方法被应用于某相参末制导雷达的大量抗箔条干扰实测数据。数据处理结果展示了箔条弹自打出到完全扩散整个过程中各干扰特征的变化情况，在此基础上讨论了特征的稳定性和对抗方法的可靠性。理论分析和实测数据处理结果都表明所提抗箔条干扰方法在整个扩散过程中能够准确地辨识箔条，因此所提方法抗干扰性能卓越、环境适应能力强。     

基于可调Q因子小波变换的海杂波抑制算法

针对海杂波背景下弱目标检测中存在的信杂比低的问题，提出了改进的基于可调Q因子小波变换的海杂波抑制算法。由于海杂波能量远大于目标信号能量，提出选取与海杂波振荡特性相匹配的参数进行可调Q因子小波变换，得到各小波子带的系数，并对小波系数进行稀疏优化后重构海杂波信号。为了判断弱目标信号是否存在，提出一种自适应的阈值检测方法，将原始回波信号与海杂波重构信号的差作为检测样本，实现对弱目标信号的检测。该算法不依赖海杂波具体模型。最后对某实测海杂波数据集进行实验，验证了所提算法的正确性。     

基于单脉冲三维成像的抗交叉眼干扰方法

交叉眼干扰是针对末制导雷达实施的一种有效的角度欺骗干扰,使得导弹不能有效地跟踪并打击目标.针对这种主瓣干扰,现有末制导雷达缺乏较为有效的对抗措施.为此,本文提出一种基于单脉冲三维成像的抗交叉眼干扰方法.该方法首先对单脉冲雷达和、方位差、俯仰差3个通道信号在距离、多普勒两维上进行高分辨处理,通过测量各分辨单元的方位角和俯...