摘要：该文针对分布式相控阵多雷达网络的多目标跟踪场景,研究非理想检测条件下的节点选择与辐射资源联合优化分配算法。首先,根据分布式相控阵多雷达网络构成、目标运动模型、雷达量测模型以及雷达节点检测情况,推导非理想检测下以雷达节点选择、辐射功率和信号带宽为变量的贝叶斯克拉默-拉奥下界(BCRLB)闭式解析表达式,并以此作为多目标跟踪精度衡量指标。在此基础上,以最小化系统各雷达节点对所有目标的总辐射功率为优化目标,以满足目标跟踪精度门限以及给定的系统射频辐射资源限制为约束条件,建立非理想检测条件下多雷达网络节点选择与辐射资源联合优化分配模型,对各时刻雷达节点选择、辐射功率和信号带宽等参数进行联合优化设计,以提升多雷达网络的射频隐身性能。最后,针对上述非线性、非凸优化问题,采用基于障碍函数法和循环最小化算法的4步分解算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能在满足给定多目标跟踪精度的条件下有效降低分布式相控阵多雷达网络的总辐射功率,至少降低了约32.3%,从而提升其射频隐身性能。

摘要：传统上机载雷达是采用硬件稳定平台保持天线扫描空域稳定的,如今采用数据处理方法保持扫描空域电子稳定的研究正在引领发展趋势。文中针对机载平台运动引起天线波束指向角的改变以及由此带来的探测精度下降甚至目标丢失的问题,系统地探讨了一维相扫机载雷达保持扫描空域稳定的波束控制方法,建立了机载运动平台下指向角变换的数学模型,推导出由于平台运动引起的波束指向角变换公式,设计了一维相扫移相码的计算方法,通过仿真验证了计算精度、计算时间、波束指向精度和移相器位数选取等关键技术指标。结果表明空域稳定算法有效可靠,为机载相控阵雷达波束控制设计提供了通用化的设计思路,具有较大的工程意义和实用价值。

摘要：针对单元平均恒虚警检测器(CA-CFAR)在多目标干扰和杂波边缘效应下的性能局限,提出了基于子参考窗口中最小选择单元的恒定虚警检测器(MCA-CFAR)。通过选择子参考单元中的最小单元格,显著提升了检测器的性能,并在瑞利分布背景下详细推导了检测概率、虚警率和检测阈值。为进一步优化性能,设计了模糊逻辑融合检测器(FUMCA-CFAR),它利用两个传感器计算空间隶属函数值,并通过代数和、代数积、MAX、MIN四种规则进行融合,实现了平滑输出,减少了目标信息的丢失。仿真实验表明,基于代数和融合的FUMCA-CFAR检测器在均匀和非均匀背景下均展现出优异的检测性能和抗干扰能力。

摘要：针对机载对海动目标指示(MTI)雷达仅能够实现对海面运动目标检测、跟踪和定位,难以对目标进行属性判断的情况,为弥补目标属性判断的短板,基于MTI雷达探测功能,提出了一种适用于MTI雷达体制的相对雷达散射面积(RCS)测量方法,给出了相应的换算方法.经工程试飞试验验证,本文方法可较准确地对海面目标RCS进行测量,技术成果可推广到MTI雷达应用中.

摘要：在实际应用中,频率不变波束形成器通常受到麦克风阵列失配误差的影响,因此提高频率不变波束形成器的鲁棒性具有重要意义。针对上述问题提出了一种约束优化模型,可以在保持频率不变波束形成的同时提高阵列的鲁棒性。首先设计目标波束图,考虑到差分麦克风阵列本身具有频率不变的波束图,选用传统二阶超心型差分麦克风波束图做为目标波束图。上述模型以麦克风阵列权矢量的二范数作为目标函数来最大化鲁棒性,在无失真约束,目标波束主瓣逼近约束以及旁瓣增益精准控制约束下实现频率不变。然后在交替方向乘子法算法框架下,将优化问题分解为多个优化子问题求解,然后对每个优化子问题分别求解,通过仿真验证了在交替方向乘子法算法下上述模型的可行性与有效性,最终达到了麦克风阵列鲁棒频率不变波束响应的效果。

摘要：中高脉冲重复频率雷达中,目标的回波延迟时间大于发射脉冲的重复周期时会导致距离模糊。本文在多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达中进行联合发射阵元与脉冲二维编码(element-pulse coding,EPC),对阵元脉冲编码的设计方法进行了研究,可实现距离解模糊。对基于Fourier正交基的编码设计进行推广,提出了一般的EPC方法,对于M个发射阵元,可获得M!种编码方式。引入期望距离区与模糊距离区的信号模糊比(signal-to-ambiguous-plus-noise ratio,SANR)作为解模糊性能的评估准则,进行了性能分析。针对角度误差提出了稳健的权矢量优化方法,进一步提高了解距离模糊的稳健性。仿真实验验证了所提方法的有效性,不同编码方式在理想情况下均能有效分离不同距离区的目标,且优化权矢量后M!种编码方式对应的解距离模糊性能相近。

摘要：星载双基地雷达具有覆盖范围广、抗隐身,抗干扰等优势,在未来具有极大的应用潜力。然而,由于星载双基系统具有轨道构型差异大、空间尺度异构的特点,使得双基系统的杂波谱结构在不同的轨道构型下具有较大的差异。本文结合星载双基几何模型,综合考虑分辨率空变、地形起伏等因素对杂波协方差矩阵的影响,分析了同轨道高度下的类单基构型与远距双基构型的杂波距离依赖性与自适应处理损失,并对星载双基构型与观测模式提出了约束要求,能支撑星载双基雷达的构型优化设计。

摘要：数字编码超材料具有优异的电磁调控能力,通过开关形式控制相位以达到调制空间辐射场的能力,可用于实现低成本的数字阵列。然而,数字编码超材料在实际应用中存在色散效应,使得数字量化相位调制一致性带宽过窄。以1 bit编码超材料单元为例,提出了表征相位调制一致性的δ-相位带宽定义,并根据数字编码超材料的结构特点结合传输线理论,给出了一种用于数字编码超材料单元的传输线结构。通过引入非均匀传输线、增加多支节传输线的方法,不仅扩展了数字编码超材料单元的相频响应、幅频响应的调谐范围,同时能根据不同相位调制一致性下的带宽要求提出设计标准。使用电磁仿真软件CST对非均匀传输线与多支节传输线相应的结构参数进行优化,仿真结果表明:在不同单元相位差δ的情况下,δ-相位带宽均得到展宽。最后,在阵列波束合成与随机辐射场生成两种典型应用背景下,分别对数字编码超材料的波束指向性与方向图相关性两项指标进行测试,证明了所提方法在宽带应用中的有效性。

摘要：由于数字波束形成(digital beam forming,DBF)系统需要多个天线单元来形成波束,将极大增加系统的体积与功耗,无法很好地应用在无人机、导弹和微纳卫星平台中。针对上述问题,提出一种基于射频收发器AD9371的新型高中频(high intermediate frequency,high-IF)架构DBF系统硬件电路设计方法,该设计在满足收发全数字、高精度、灵活、小型化和Ku波段需求的同时,有效地减少了硬件系统干扰杂散,提高了DBF系统性能。暗室环境测试验证了该系统在单波束和多波束的条件下具有优越的性能。

摘要：针对运动平台多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达应用中无法进行规则稀疏布阵,传统的稀疏阵优化设计方法优化对象单一的问题,提出一种利用多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm,MOEA)进行阵列结构优化的方法。将MIMO雷达接收端的收发联合和差波束的旁瓣电平为优化目标,使系统具有尽可能好的和差波束旁瓣抑制性能。仿真结果表明,基于Pareto秩排序的MOEA的MIMO雷达稀疏阵优化设计可以使系统多种性能得到提升。