基于GA的阵列幅相误差校正新方法

研究了在单、多信源入射条件下并存在幅相误差时,用MUSIC算法对信号到达方向进行估测的问题。针对一般方法对均匀细阵误差测不准、对信源数限制较严等问题,提出了一种利用遗传算法来估测阵列幅相误差的方法。该方法适用于任意阵列,放宽了对信源数的限制,在估测幅相误差的基础上对原导向矢量进行了修正,得到了更为准确的信号到达方向估计值。计算机仿真结果验证了此方法的有效性和可行性。     

基于TLS-CS的外辐射源雷达超分辨DOA估计方法

针对外辐射源雷达中，传统基于压缩感知（compressed sensing，CS）的超分辨波达方向（direction of arriving，DOA）估计方法在阵列天线存在幅相误差时测角精度差和目标分辨性能低的问题，提出一种基于总体最小二乘（total least squares，TLS）-CS的超分辨DOA估计方法。首先，通过奇异值分解方法求解TLS信号模型来修正阵列天线的幅相误差；然后利用贪婪迭代追踪算法进行CS稀疏重构得到目标的方位信息。仿真分析表明，当阵列天线存在幅相误差时，本文所提方法具有良好的超分辨DOA估计性能。     

三轴飞行模拟转台误差研究

对三轴飞行模拟转台的指向误差,速率稳定度误差及幅相误差进行了研究,对其指向误差给出了具体算法,并针对一种转台的具体精度指标而算出了各项误差。     

基于ESPRIT算法的双基地MIMO雷达幅相误差分析

对于双基地多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）雷达,发射和接收阵列幅相误差耦合到一起,不易单独测量。针对阵列存在小扰动幅相误差的MIMO雷达,分别推导了借助旋转不变信号参数估计技术（estimating signal parameter via rotational invariance techniques,ESPRIT）算法的到达角（direction of arrival,DOA）和离开角（direction of departure,DOD）的均方根误差（root mean square error,RMSE）与幅相误差关系表达式。与其他方法相比,ESPRIT算法可以将发射和接收阵列的幅相误差进行解耦,并且DOA和DOD的RMSE只与阵列相位误差相关,与阵列幅值误差无关。仿真结果表明,理论值和仿真实验值能够较好地吻合,验证了理论的正确性。     

多载频MIMO雷达的幅相误差校正

建立了多载频（multi carrier frequency, MCF） MIMO雷达的幅相误差模型,并针对其发射和接收阵列的幅相误差耦合到一起的特点,提出了对信号预处理后等效阵列的联合幅相误差进行整体估计来实现误差校正的思想。针对单辅助信源的情况完成了两种误差估计方法：子空间拟合（subspace fitting, SF）法和最大似然（maximum likelihood, ML）法,子空间拟合法利用信号子空间与阵列流型张成空间的对应系列方程求解,而最大似然法利用似然函数最大来得到幅相误差。推导了幅相误差估计的Cramer Rao界（CRB）,并仿真分析了两种方法的估计性能与信噪比、快拍数的关系以及辅助信源的定位误差对估计性能的影响。     

一种新的波达方向与幅相误差联合估计方法

研究了信源方向未知时,对信源方向与幅相误差同时进行估测的问题。针对两者的耦合导致估计精度下降的问题,提出了一种阵列幅相误差校正方法。该方法通过对分时工作信号的分析,分离信源方向与幅相误差的耦合,通过一次迭代即可得到信源方向、幅相误差的精确估计值,且适用于任意阵列。给出了该方法实现的具体步骤,通过仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。     

均匀离散线阵幅相误差快速校准方法研究

针对实践中声基阵校准问题,分别研究了远场和近场条件下均匀离散线阵幅相误差快速校准方法.远场时,采用单声源且不需要精确已知声源方位,只需精确水平旋转基阵1次,对接收数据的协方差矩阵进行特征子空间分解,再根据推导的公式可快速计算出幅相误差矩阵.近场时,波阵面为球面,不能采用现有的校准方法,因此提出了一种最多只需精确水平旋转基阵3次,通过转动前后的几何关系建立方程组求解各参量,通过公式可把球面波补偿为平面波,然后采用单辅助源法可快速计算出幅相误差矩阵.仿真实验验证了两种校准方法的有效性,并详细分析了各种因素对幅相误差矩阵估计及声源方位估计精度的影响.两种校准方法计算简单且精度较高,操作简单易于工程实用.     

基于JADE-斜投影的鲁棒波束形成算法

针对矩阵重构类波束形成算法对阵列幅相误差敏感的问题,提出一种基于盲源信号分离和斜投影的矩阵重构鲁棒波束形成算法。首先,依靠盲源分离技术得到接收信号和混合矩阵,结合期望信号先验信息完成混合矩阵中信号导向矢量的搜索。然后,利用盲源分离得到的信号协方差矩阵完成阵列幅相误差估计。最后,基于幅相误差校准的混合矩阵和斜投影思想,构建各干扰的斜投影算子,将接收数据分别向干扰斜投影空间进行投影,得到对应的干扰信号,完成干扰噪声协方差矩阵重构。仿真结果表明,所提方法对阵列幅相误差具有较好的鲁棒性,验证了算法的有效性。     

幅度相位误差条件下的互质阵列DOA估计方法

针对基于互质阵列的欠定波达方向(direction of arrival, DOA)估计方法在阵元幅相误差条件下性能急剧下降的问题, 提出一种基于校正阵元的互质阵列DOA估计方法。首先, 将阵列接收数据分解为两个子阵数据, 基于校正阵元对子阵分别进行幅相误差估计, 并将子阵幅相误差排序重组。然后, 对接收数据协方差矩阵进行误差补偿并扩展为高维的Toeplitz矩阵。最后, 基于矩阵填充理论对高维协方差矩阵进行空洞填充, 结合求根多重信号分类(root multiple signal classification, root-MUSIC)算法进行DOA估计。理论分析和仿真结果表明, 该方法可以实现互质阵列的幅相误差估计, 并通过误差补偿有效恢复幅相误差条件下的互质阵列DOA估计性能, 提高估计精度。     

EPC-MIMO雷达主瓣距离欺骗式干扰抑制方法

主瓣距离欺骗式干扰对真实目标的估计精度以及目标跟踪的准确性都会产生极大的影响。针对主瓣距离欺骗式干扰抑制问题,基于脉冲编码-多输入多输出(element pulse coding-multiple input multiple output, EPC-MIMO)雷达,针对主瓣距离欺骗式干扰的脉冲重复频率(pulse repetition frequency, PRF)大于等于两个发射脉冲重频情况,提出了一种抑制主瓣距离欺骗式干扰的算法。在EPC-MIMO雷达主瓣距离式干扰抑制算法中,首先利用线性调频信号对雷达系统中雷达发射-接收通道的信号进行幅相误差校正;其次通过分析雷达回波中真、假目标的脉冲信号差异,对EPC-MIMO雷达的回波进行匹配分离,从而获得转发式干扰的规律;最后对雷达回波的筛选达到抑制假目标的目的。通过对雷达实测数据的分析,验证了该方法能够有效解决主瓣距离欺骗式干扰抑制问题,提升雷达在复杂电磁环境的抗干扰性能。     

通道失真及通道间幅相不一致对三维成像雷达测距测角的影响

幅相失真及通道间幅相不一致会影响多通道三维成像雷达的成像质量。针对毫米波频率步进体制的HRRM三维成像雷达,将不一致性分为高频宽带不一致和中频窄带不一致两大部分,分析了高频部分频率特性失真和通道间不一致性对目标三维(距离、方位角、俯仰角)像的影响,并对高领部分的频率特性按成像的要求提出了设计指标。     

Signal analysis and processing for random binary phase coded pulse radar

The application of the random binary phase coded signal in the CW radar system has been limited by the difficulty to isolate the tranmission and reception signal. In order to make use of the random binary phase coded signal, the random binary phase coded pulse radar (RBPC-PR) system has been studied. First, the average ambiguity function (AAF) of the RBPC-PR signal has been analyzed. Then, a statistical method of reducing the range sidelobe (RSL) is presented. Finally, a signal processing scheme of the RBPC-PR is developed. The simulation results show that by using the scheme, the jamming immunity of the system, the resolution and accuracy of distance and velocity have been improved, and the distance and velocity vagueness caused by periods can also be removed. The RSL can be reduced over 30dB by the statistical average method, thus the probability ambiguity caused by random noise can be avoided.     

A Ku and Ka Dual Band Experimental Radar

Due to the good performance of tracking low elevation target as compared to microwave and the superiority in penetrating smoke, dust, fog, and dry snow as compared to infrared, a Ku and Ka dual band experimental radar was designed and developed. This Ku and Ka dual band experimental radar is an arnplitute-comparison monopulse tracking and guiding radar. The constitution and parameters of this radar is described in paragraph 2. Paragraph 3 deals with two experiments for testing the tracking performances against low elevation target, and gives the important results. Both Ku and Ka band have high tracking precision when they track high elevation targets, while Ka band has much better tracking performance than Ku band when they track low elevation targets. Ka band can track a helicopter, whose radar cross section is about 6 square meters, at 40m, 20m, 10m, and even 5m above sea. Ku band can only track the same helicopter at 160m and higher above sea.     

铁氧体移相器相移温度稳定性研究

首先讨论了闭环锁式铁氧体移相器提高差相移温度稳定性的原理。分析了反馈方式 (单导线电压反馈和双导线磁通反馈 )的不同对闭环锁式铁氧体移相器温度稳定性的影响 ,研制了双导线磁通闭环锁式高功率(40kW)铁氧体移相器 ,采用槽波导技术解决了高功率条件下移相器的打火问题 ,在 - 40℃～ 6 0℃下移相器差相移的均方根误差σ≤ 8°。该移相器已通过了某相控阵雷达的各项实验。     

一种增大SAR方位向成像场景范围的新方法

讨论合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)子孔径聚束算法的数学模型,提出一种新方法-子孔径参考信号相位对齐算法.该方法本质是将各个子孔径参考信号的相位调整为同相,然后构造新的聚束窗函数进行SAR成像.理论分析表明,在不增加采样数据的条件下,该方法能增大雷达方位向成像场景范围.计算机仿真结果证实了该方法的正确性.     

GMTI雷达STAP系统仿真研究

地面动目标检测(Ground Moving Target Indication,GMTI)是脉冲多普勒雷达在军事上的重要应用领域之一。空时自适应信号处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)技术因为在GMTI雷达应用中具有很好的微弱信号检测性能而受到广泛关注。基于均匀直线阵列(Uniform Linear Array,ULA),建立了机载GMTI雷达动目标检测的完整仿真系统,给出了回波模拟仿真和信号处理的流程,讨论了多通道STAP处理技术在实际应用中的细节,并将幅度相位估计(Amplitude and Phase Estimation,APES)与STAP技术结合,提高检测性能。仿真实验结果证明了系统的有效性。     

毫米波一维成像雷达获取三维图像的实现方法

介绍了毫米波雷达三维成像的概念 ,对雷达成像的原理和方法进行了深入的探讨。分析了角误差信号提取的原理 ,并详细分析了毫米波雷达的数字比相的实现及角误差符号信息的提取方法。论述了如何利用和差三通道的一维距离像来获取三维图像的实现方法。给出了外场试验数据经处理后得到的距离 方位、距离 俯仰和距离 俯仰 方位三维图像。     

星载干涉SAR阴影及叠掩区域相位重构方法

针对星载干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)定位过程中的问题,分析了星载InSAR阴影区域干涉相位图的相位特点,结论为在距离向上阴影区域两个临界端点处的相位差很小。在该结论的基础上给出了阴影区域的相位重构方法,该方法有效解决了阴影区域相位在解缠时不能传递正确的缠绕周期。建立了InSAR叠掩区域相位模型,推导了叠掩区域的相位特性,并针对该特性给出了叠掩区域的相位重构方法。仿真结果表明了阴影和叠掩区域相位重构方法的有效性和实用性。     

Precise time frequency synchronization technology for bistatic radar

A complete method of synchronization technology of bistatic radar using global position system （GPS） is presented. The pulse per second signal （1PPS） is elaborately modified to increase the time synchronization precision and keep loop locking. A very high time synchronization precision is achieved. Using the modified 1PPS to discipline the local OCXO, the reference frequency signal achieves both high long term stability （LTS） and short term stability （STS） properties. An algorithm, named phase abrupt change CFAR is presented to restrain the 1PPS phase abrupt change and keep loop locking. The experimental results indicate that this time and frequency synchronization method is effective and the time synchronization precision of the synchronization system can be improved from ±100 ns to ±25 ns. In addition, the phase noise is improved to 20 dB.