单脉冲雷达四通道联合的高分辨测角新方法北大核心

常规单脉冲雷达具有方位、俯仰二维角度的测量能力,其角度分辨力取决于天线波束宽度,对主波束宽度内的双/多目标不具备分辨能力。为了提高传统单脉冲雷达测角分辨能力,提出一种新的单脉冲雷达系统结构,巧妙的提取和利用了雷达对角线差通道的接收信号;提出了一种四通道联合单脉冲测角新方法,一次脉冲测量即可同时获得主波束范围内2个目标的二维角度信息,显著提高单脉冲雷达的角度分辨能力。该算法简单便于工程实现,并且在不同信噪比和2目标回波功率比条件下都具有很好的稳定性。最后,通过仿真分析验证了方法的有效性。     

单脉冲雷达四通道联合的高分辨测角新方法

常规单脉冲雷达具有方位、俯仰二维角度的测量能力,其角度分辨力取决于天线波束宽度,对主波束宽度内的双/多目标不具备分辨能力。为了提高传统单脉冲雷达测角分辨能力,提出一种新的单脉冲雷达系统结构,巧妙的提取和利用了雷达对角线差通道的接收信号;提出了一种四通道联合单脉冲测角新方法,一次脉冲测量即可同时获得主波束范围内2个目标的二维角度信息,显著提高单脉冲雷达的角度分辨能力。该算法简单便于工程实现,并且在不同信噪比和2目标回波功率比条件下都具有很好的稳定性。最后,通过仿真分析验证了方法的有效性。     

阵列雷达双零点单脉冲低角跟踪算法

针对阵列雷达体制,从改进单脉冲的角度出发研究了低角跟踪问题。在多径阵列信号模型的基础上,利用极大似然估计原理推导了双零点单脉冲测角算法,通过数字波束形成实现双零点单脉冲系统修正和、差方向图。仿真分析了双零点单脉冲测角性能,得出测角性能与信噪比、目标仰角以及复反射系数的关系。用实测数据对该算法进行验证,结果表明:当目标仰角小于1/4波束宽度时,测角均方根误差达到1/40波束宽度,可以有效解决低角跟踪问题。     

单脉冲雷达导引头对抗投放式诱饵技术研究

为提高单脉冲雷达导引头对投放式诱饵干扰的检测和分辨性能,利用投放式诱饵干扰情况下单脉冲比的概率分布特性,采用基于奈曼-皮尔逊准则的GLRT检测方法来进行干扰的检测;在干扰信噪比未知情况下通过顺序估计目标和诱饵信噪比进而估计目标DOA的方法对目标和诱饵进行分辨.仿真结果证实了对诱饵的检测和分辨算法的有效性.     

一种波束内目标与诱饵 DOA联合估计新方法

拖曳式诱饵干扰下目标和诱饵DOA参数的准确估计是导引头实现目标分选的前提条件。波束内目标和诱饵的存在引起雷达回波混叠和观测耦合,导致常规观测提取与参数测量方法失效。通过挖掘雷达接收回波和、差通道信号条件概率分布协方差所包含的未知参数信息,获得了目标和诱饵DOA估计的解析表达式,针对估计求解中所需相对功率比未知的情况,提出了基于干扰检测、雷达测量与目标跟踪信息辅助循环估计相对功率比的DOA二次联合估计方法。不同干扰条件的仿真实验验证了估计方法的有效性。     

有源诱饵弹对抗毫米波制导武器仿真分析

有源诱饵弹是对抗毫米波制导武器的一种重要手段。根据毫米波雷达制导导弹波束窄的特点,采用投放多枚诱饵弹以组成诱饵阵的对抗方法。初步建立了对抗过程仿真的数学模型,并通过该模型对对抗过程进行了仿真分析。分析表明,如果依据形势合理布放诱饵,将会对目标起到很好的保护作用。     

集成时频特征的拖曳式诱饵存在性检测方法

拖曳式诱饵干扰为实现角度欺骗需要通过目标机动来形成导弹、目标、诱饵三角态势,弹目距离的接近以及三角几何关系的剧烈变化导致雷达接收回波中目标与诱饵的多普勒频率呈现时变非平稳特性。传统傅里叶分析方法无法反映频率分量随时间的变化情况,易导致谱线展宽和分辨力下降,使得基于频谱展宽的干扰检测具有很大的局限性。在分析诱饵干扰特点以及时频变化特性的基础上,将目标与干扰的回波分段近似为多分量线性调频模型,利用时频分析展现频率特征随时间的演变规律,采用WVD(Wigner-Ville distribution)与霍夫变换(Hough transform)相结合的方法检测接收回波中的多分量信号峰值,结合干扰特性设计阈值门限,实现了雷达波束内拖曳式诱饵干扰的存在性检测判决。末制导典型场景下的仿真实验验证了方法的有效性。     

针对无人机集群目标的舰炮对空射击方法

利用低成本无人机集群实施饱和攻击,将成为未来海战场突破舰艇对空防御系统的一种新型作战样式.从现有中小口径舰炮武器系统的射击体制出发,详细分析了现有追踪射击方法在打击此类密集目标时的能力不足,为增强现役中小口径舰炮武器系统打击无人机集群目标的能力,提出了基于未来空域窗的对空射击新方法,该方法控制武器系统内的单脉冲雷达波束对集群目标进行空间拉偏扫描,并通过最大似然估计的超分辨算法,获取迎弹面上的集群目标分布特征,改进传统未来空域窗射击方法中弹头均匀散布的设计思路,通过求解高斯混合模型配置弹丸散布中心,使得迎弹面上的弹丸散布概率与集群目标分布特征相匹配.仿真结果表明,该射击方法现实可行,可用于提升中小口径舰炮武器系统对无人机集群目标的打击能力.     

——世界军工动态

Ariel机载拖曳雷达诱饵 GEC-马可尼防务系统公司(GEC-Marconi DefenceSystem)研制的世界上第一型实战机载拖曳雷达诱饵Ariel可提供最有效的对单脉冲雷达系统的电子对抗。有许多火控系统,包括机载的和地面的,都是利用单脉冲技术来跟踪空中目标。 Ariel是一种轻型的便携干扰系统,可回收重复使用,其飞行速度可从150节至1.2马赫。它可安装在飞机机翼标准吊架上的吊舱里,也可接在机身外壳上。对     

单脉冲雷达在多源环境中对目标的定位

在日益复杂的电子干扰环境下,提高精确制导武器的抗干扰能力一直是一个研究重点.针对单脉冲雷达跟踪目标过程中受到多源干扰这一背景,在多源信噪比未知情况下,提出一种利用某些先验信息对目标波束到达方向(DOA)进行估计的方法.这些先验信息包括噪声调频干扰信号(干扰带宽大于接收机带宽)经过匹配滤波后在围绕目标位置的各个距离分辨单元内都有信号输出以及雷达在跟踪目标过程中可获得目标信噪比.仿真结果表明,所提估计方法是有效的.     

海面多径环境下雷达目标俯仰角测量提取的研究与应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某型雷达对掠海巡航飞行目标测量数据事后俯仰角的提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相比,验证了该算法的有效性和可实施性。     

发射波束域MIMO-STAP雷达发射接收联合设计方法

研究了信号相关杂波背景下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题,建立了机载MIMO雷达发射波束域空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)信号模型。为了提升杂波环境下目标的检测性能,通过最大化输出信干噪比构建了发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题;然后,设计了一种新的基于优化最小化(majorization-minimization,MM)框架的迭代优化算法来解决联合设计问题。该算法通过合理寻找目标函数的下界可以有效提升算法的收敛速度并降低算法的运行时间。此外,与传统的相控阵雷达和MIMO雷达相比,优化后的发射波束形成和接收滤波器可以显著提升输出信干噪比,仿真实验验证了所提方法的有效性。     

宽带单脉冲雷达实测数据三维成像的平面视觉形态表示

针对宽带单脉冲雷达实测数据三维成像结果难以直观表示的问题,研究了平面视觉形态表示方法。所谓平面视觉形态,是指用设想的人眼沿着雷达波束方向观测得到的目标结构向适当平面的投影。为获得波束依赖平面视觉形态表示,给出了从实测数据中计算雷达波束方向的方法并从目标尺寸准确估计的角度分析了获取雷达波束方向的必要性,在确定波束方向的基础上,根据投影平面确定新的坐标系,并给出了从雷达观测坐标系到新坐标系的坐标旋转方法。给出了某民航飞机实测数据三维成像处理结果在雷达观测坐标系中的投影表示和新坐标系中的平面视觉形态表示,通过两种表示的对比分析,显示了平面视觉形态表示对特征提取的价值。     

利用复单脉冲比的平面阵列雷达群目标检测方法

针对平面阵列雷达群目标检测问题,以矩形阵为例,详细分析方位向和俯仰向复单脉冲比虚部的统计特性;建立平面阵列雷达群目标检测模型,根据恒虚警检测原理推导复单脉冲比虚部的椭圆判决域,并利用复单脉冲比实部辅助判决,综合提出基于复单脉冲比的平面阵列雷达群目标检测算法。针对双目标情形进行仿真实验,结果表明:在较高信噪比、较大角度间隔以及幅度相当且相位差较大的条件下算法能够有效检测群目标。     

泛探雷达时-空级联目标检测与DOA估计算法

针对"泛探"雷达,提出了一种时-空级联目标检测和DOA估计算法,该方法首先利用基于DFT的数字波束形成技术完成阵元空间到波束空间的转换,然后对协方差矩阵的迹做门限检测,最后采用多级维纳滤波的子空间分解法进行到达角估计。仿真结果表明,本文提出方法对比长时间相参积累和单脉冲比幅测向方法具有较好的时域检测和测向能力。     

一种新的二次雷达信号盲分离算法

针对应答脉冲信号的混扰现象影响二次雷达询问机解码的问题,提出了一种基于和差单脉冲天线以及二次雷达信号代数性质的二次雷达信号盲分离新算法。该算法通过分析二次雷达信号的ZCM(零/恒模)特性,采用了一种用于二次雷达信号分离的代价函数,进而由代价函数最小值对应的单脉冲比求解得到混合矩阵和分离矩阵,最终实现二次雷达信号的盲分离。仿真结果表明,当信噪比不低于20 d B时,该算法无需任何先验条件可有效分离出二次雷达信号。     

有源诱饵的极化鉴别研究

针对全极化测量体制雷达,研究了有源诱饵等欺骗性电子干扰的鉴别问题。首先详细分析了干扰机天线为圆极化和线极化两种典型情况下有源诱饵的极化特性,探讨了雷达目标的极化散射特性;而后提出了能够有效表征有源诱饵和雷达目标极化特性之间差异的参量———共交极化比及其峰值、聚类中心等概念和定义,并设计了有源诱饵的极化鉴别算法;最后,结合实测数据,计算机仿真实验表明鉴别算法的可行性和有效性。     

阵列雷达波束内双目标的极大似然角度估计方法

单波束内目标往往相距较近,采用传统角度分辨技术难以将其分辨,从而给目标跟踪和识别带来较大困难。于是提出基于LM算法的极大似然角度估计方法,实现波束内双目标的分辨。该方法在阵列雷达的基础上建立双目标回波模型,推导极大似然角度估计算法。考虑到求解算法直接影响极大似然角度估计的收敛速度和估计精度,利用LM算法实现了极大似然估计的求解,从而得到目标角度的精确估计。该方法避免了多次脉冲相干积累,具有计算量小的特点。仿真结果验证了方法的有效性。     

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

针对目前对多波束相控阵天线角跟踪性能测试研究较少的问题,首先分析了多波束相控阵天线的单脉冲和差测角方法,并对波束滑动、波束穿越及信号频率变化对角跟踪性能的影响进行了仿真分析。类比传统的雷达精度校飞试验,提出了基于飞艇的角跟踪性能测试方法,对角跟踪精度及误差范围进行测试,并利用STK软件实现了可视化。仿真分析表明,该方法可以实现对多波束相控阵天线角跟踪性能的评定并具有较高的工程应用价值。     

基于最大信噪比的盲源分离雷达抗主瓣干扰方法

针对现有压制干扰从主瓣进入雷达天线,传统副瓣抗干扰方法失效的问题。提出一种应用最大信噪比准则的盲源分离抗主瓣干扰方法。首先提出了盲源分离应用于雷达抗主瓣干扰的模型,估计信号源个数后构建基于信噪比的目标函数,而后选择求解得到的广义特征向量构造分离矩阵。与传统算法相比,该方法不需要进行迭代运算,有效降低了计算复杂度。经过仿真分析,验证该方法能够有效分离混合信号,具有较高的分离效率。