频率步进信号宽带模糊函数及其应用

为了有效解决基于窄带回波模型的窄带模糊函数已无法有效分析运动目标回波信号处理中的问题这一矛盾,在宽带回波模型的基础上提出了频率步进信号宽带模糊函数,分析了宽带模糊函数的性质,证明了窄带模糊函数只是宽带模糊函数在低速情况下的近似.基于宽带模糊函数匹配点的特性,提出了基于匹配点幅值的目标检测方法.仿真结果验证了该方法的有效性.     

水下目标宽带回波特性的快速计算方法

基于传统板块元方法,运用切比雪夫多项式插值实现了水下目标宽带回波特性的快速计算.从散射声场的特性出发,将幅相分离的思想引入散射声场的分析.目标表面单个板块散射声场可分解为随频率变化的快速起伏和缓变函数的乘积,提取缓变函数切比雪夫节点处的板块散射声场,再利用切比雪夫逼近理论插值得到宽频带内各频率点处的精密计算.结合分离出的随频率快速起伏项,获取每个板块的宽带散射声场,通过各板块元散射声场叠加得到目标宽带回波特性.该方法避免了传统板块元算法逐频率点计算所带来的大量板块的重复计算,可以快速、精确计算水下目标宽带回波特性,计算效率大为提高.     

通用特征基函数法结合MBPE计算目标宽带RCS

通用特征基函数法是分析目标宽带电磁散射特性的有效方法之一,但传统通用特征基函数法在计算目标宽带雷达散射截面时,需要在每个频率点重新构造缩减矩阵,十分耗时。提出一种通用特征基函数法结合模型参数估计技术快速计算目标宽带RCS的有效数值方法。该方法在最高频率点建模,生成通用特征基函数,在应用模型参数估计技术计算目标整个宽带RCS时,每个采样频率点的特征基函数直接复用通用特征基函数,大大节省了每个采样点的计算时间。与传统方法相比,该方法显著提高了计算效率。数值结果证明了该方法的有效性和精确性。     

频域宽带波束形成算法

宽带线性调频信号应用于相控阵雷达系统时,需采用宽带波束形成处理抑制宽带干扰.宽带波束形成会对线性调频信号的脉压结果造成影响,该文提出一种频域宽带波束形成算法,对数据先做快速Fourier变换再分频率柜进行宽带波束形成,在保证脉压处理性能的同时控制了运算量.该算法的运算量只有滑窗方法的10%左右.仿真结果表明: 该算法能有效地进行宽带波束形成抑制宽带干扰、保证脉压结果的性能.该算法更适合实时性要求高的相控阵雷达应用中.     

子阵结构FDA阵列模糊函数建模与研究

基于模糊函数的优化是频率分集阵列FDA雷达波形设计的重要手段，针对现有文献中缺乏对子阵结构频率分集阵列模糊函数研究的问题展开分析。首先建立了窄带条件下发射简单脉冲的FDA阵列数据模型，对比了FDA阵列与相控阵的方向图特性；在此基础上，基于信号经匹配滤波器输出的时域卷积出发推导出FDA阵列在三种接收信号处理机制下的复型模糊函数；然后，对采用不同频控函数的交叉子阵FDA阵列的发射方向图特性、模糊函数特性分别展开分析，并用仿真验证了采用正弦频控函数的FDA阵列具有较好的干扰抑制性能的结论，从而为后续基于子阵FDA阵列的模糊函数设计雷达波形以实现干扰抑制的一系列研究奠定了重要基础。     

一种宽带匹配网络的遗传算法设计

为同时兼顾带宽和效率,将遗传算法应用到天线宽带匹配网络设计中。遗传算法中建立了多目标优化目标函数即适应度函数。根据算法寻优结果,结合仿真软件仿真分析了所设计的宽带匹配网络的电特性。结果表明：该宽带匹配网络具有良好的阻抗宽带性能,证明了遗传算法在设计宽带匹配网络中的有效性。     

S变换的一种有效表示

为了改善S变换的冗余度,提高S变换的计算能力,研究了S变换的一种有效表示.通过引进一组正交基函数来局部化频谱,并保留S变换相位特性上的优势.这些正交基函数的相位特性和傅里叶频谱的相位保持直接的关系,能够紧凑频率并在时域局部化.因此可以用局部交叉谱来衡量两个时间序列中多种成分之间的相移,作为时间和频率的函数.此外,还可以定义一个广义的瞬时频率(IF)适用于宽带非平稳信号.通过基本函数和复小波的直接比较,突显了这种方法的优势.     

分形粗糙面与上方导体目标的宽带后向电磁散射研究

采用一维带限Weierstrass分形函数模拟实际粗糙地面,运用时域有限差分法研究了高斯脉冲波入射时粗糙地面与上方二维等边三角形导体目标的宽带后向电磁散射问题,得到了后向复合散射系数随频率的变化曲线.分析了后向复合散射系数随粗糙地面高度起伏均方根、分维数、土壤湿度和三角形边长、倾角、高度的变化情况,得到了分形粗糙地面与上方导体目标复合的宽带后向电磁散射特性.     

复合编码调制Frank/Costas雷达信号性能分析

在现代电子战争中,雷达信号的隐身对于雷达来说非常重要。本文提出了一种由Frank相移键控信号与Costas频率编码信号同时调制的一种新型组合Frank/Costas雷达波形,通过数值仿真得到这种新型PSK/FSK雷达信号的模糊函数,从而对Frank/Costas雷达信号的目标分辨率、距离模糊函数、多普勒模糊函数、截获因子等特性进行了分析,仿真结果表明,这种新型的雷达波形是比单一调制Frank或Costas信号具有更好的低截获特性的大时宽带宽雷达信号。     

频率分集阵列雷达波束的相位方向图特性

研究了频率分集阵列雷达波束的相位方向图特性.由于在各阵元之间引入频率增量,FDA雷达发射方向图,即幅度方向图具有角度-距离的二维依赖性,空间波束指向会随距离变化而发生变化,产生弯曲现象,然而FDA雷达的相位方向图却不具有该特性.本文提出了FDA模型建立法和欧拉公式法并建立了FDA相位分布模型;仿真分析建立的两种模型,比较得出欧拉公式法误差较小,因而选取其作为研究FDA相位方向图特性的模型;基于该模型,建立了FDA相位方向图,并仿真分析了等高线、等角线、等距线上的相位分布特性,确定了FDA波束的同相波前分布.理论分析与仿真结果表明,FDA波束的相位分布与相控阵相比并没有产生弯曲现象,且分布特性与相控阵基本一致.     

频率分集阵列在角度欺骗中的应用分析

针对传统相控阵雷达易被干扰机侦察到方位信息从而实施干扰的问题,提出了一种基于FDA(频率分集阵列)的角度欺骗方法。通过在阵元间设定微小的线性频率差,将距离引入到FDA方向图函数,使得不同距离上的电磁波能量分布呈现弯曲特性,形成"虚拟辐射源",进而达到对侦察接收机的角度欺骗目的。此外,在分析欺骗原理的基础上,探究了频率差因子、阵元间距因子对欺骗的影响效果。Matlab仿真结果表明,在设定合适的因子后,对于特定距离处的目标该方法角度欺骗效果可达90°。     

机载相控阵天线建模及辐射特性的研究

针对机载相控阵天线电磁辐射特性预测难的问题,利用HFSS对相控阵天线的方向图特性进行了研究。对单元天线进行了物理建模,得出了方向图特性曲线,结合天线绕射理论分析了机载平台对天线辐射特性的影响。研究结果表明,利用HFSS仿真结合天线绕射理论可简化相控阵天线电磁辐射特性的预测。     

用于海洋监测的宽带数字相控阵关键技术

 宽带数字相控阵雷达能够实现宽海域、多目标、高精度的海域监测功能,而其最关键的部件是数字射频收发芯片。介绍了数字射频收发芯片的技术概况,结合数字射频收发芯片的发展现状,讨论了涉及的关键技术。分析表明,以数字射频收发芯片为核心的宽带数字相控阵将成为下一代海洋监测的优选方案。     

基于通用特征基函数的目标宽带RCS自适应计算

通用特征基函数法是分析目标宽带电磁散射特性的有效方法之一,但该方法在低频点应用最高频率点构造的特征基函数计算时存在大量的冗余计算。通过提出一种基于通用特征基函数法的目标宽带RCS自适应计算方法,将待分析频段自适应划分为多个子频段,并分别在每个子频段的最高频率点构造通用特征基函数,从而可以在各个子频段使用各自的通用特征基函数计算RCS,最后将各个子频段的RCS数据进行拼接,实现待分析频段宽带RCS的计算。与传统方法相比,该方法有效的减少了在低频点的冗余计算,减少了计算时间。数值计算结果证明了该方法的有效性和精确性。     

基于拉伸处理的宽带宽角波束形成技术

为了抑制宽带干扰信号,提出了一种宽带大扫描角接收波束形成新方法.该方法对接收线性调频信号做拉伸处理和窄带滤波,然后把宽带相位补偿权和窄带权相结合形成最优权.最优权在目标方向形成主瓣的同时在干扰方向形成宽、深的凹口,从而提高了输出信干比.经拉伸处理和窄带滤波的目标信号带宽大大降低,数据采样率也大大降低,因此计算量减小,利于工程实现.仿真结果表明,该算法可有效抑制宽带干扰信号,并具有较好的稳健性.     

航空信道仿真研究

在对航空信道物理特性分析的基础上,提出了一个适用于空-空、地-空无线链路的宽带频率选择性衰落频域信道仿真器。选择合适的仿真参数,该仿真器可以模拟航空器在停场、滑行、飞行等状态的无线衰落信道。宽带频率选择性信道仿真器由多个并行子信道仿真器在频域构成,每个子信道为一个简单结构的平坦衰落模型,执行独立的瑞利衰落,这样的多个并行子信道构成了一个宽带频率选择性信道的仿真结构,非常适合正交频分复用或者多载波码分多址系统信道的计算机仿真。     

基于电磁散射模型的宽带雷达海杂波特性分析

宽带雷达在抗干扰、目标识别与跟踪等方面具有独特优势。基于粗糙面电磁散射模型对宽带雷达海杂波特性进行了分析。首先利用PM谱函数建立二维海洋粗糙面,引入锥形入射波来克服粗糙面的边缘衍射;然后利用物理光学电磁散射模型,并结合子带合成法,得到宽带条件下散射单元的杂波幅度;最后对宽带雷达杂波回波信号进行建模与仿真,得到海面环境杂波的频谱特性和一维距离像,进而分析了雷达工作带宽、入射擦地角和海面风速对海杂波特性的影响。仿真结果表明:雷达工作带宽增加,入射擦地角减小,海杂波回波幅值均有明显下降,而海面风速对海杂波幅值影响不太明显。     

全捷联相控阵雷达导引头隔离度寄生回路研究

针对全捷联相控阵雷达导引头的隔离度问题,分析了造成隔离度误差的主要原因,建立了隔离度寄生回路模型,通过量纲一化分析了隔离度寄生回路的稳定性和频率特性,利用伴随函数法研究了隔离度寄生回路对比例导引制导系统的影响.结果表明,导引头的不完全解耦和测角误差是产生隔离度问题的主要原因;相比负反馈,正反馈时寄生回路的稳定性对隔离度更敏感,临界失稳频率更接近控制系统频率;隔离度寄生回路将改变比例导引制导系统的性能参数,影响制导精度.      

雷达专家张直中教授来我院讲学

应电子技术系邀请,雷达专家张直中教授于1991年11月5日～8日来我院讲学。张教授精辟地讲述了相控阵的概念与应用,宽带相控阵雷达的战术优越性,一维稀疏线阵、二维     

相控阵靶标雷达模拟新方法

提出一种模拟相控阵靶标雷达的新方法. 用机械扫描雷达模拟相控阵雷达天线的主瓣电磁辐射特性;用喇叭天线阵列雷达模拟相控阵雷达天线副瓣电磁辐射特性;通过控制机械扫描雷达和喇叭天线阵列雷达的发射机分时交替发射,模拟相控阵雷达在空间的主、副瓣交替扫描特性. 仿真结果表明,该方法可以逼真地模拟相控阵雷达天线电磁辐射特性,同时极大地降低相控阵靶标雷达的研制、使用、维护成本,加快研制周期.