机载共形阵天线阵列信号处理的关键技术分析

机载共形阵是机载有源相控阵天线发展的下一个目标。共形阵天线的阵元具有不同的方向性,空间分辨率算法必须考虑来波的极化问题。本文研究了空间信号波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计算法的现状,分析了一种适用于共形阵天线空域自适应波束形成的高速滤波算法。     

基于二元交替激励的一维线阵控制方法

为了得到一种简单有效的阵列天线方向图控制方法,首先,从二元阵天线的结构及方向图入手,结合方向图乘积定理,通过对阵元天线激励幅度和相位的控制,得出了一种基于二元阵交替激励的阵列天线方向图调控方法;然后,结合理论推导,对真实的阵列天线进行了激励控制实验,并对实验数据的分析,重点研究了阵列天线归一化方向图的变化,证实所研究方法的可行性。     

参考阵元可自适应调整的阵列天线抗干扰方法

针对导航接收机抗干扰阵列天线在某些干扰来向存在抗干扰效果减弱的问题,建立了基于功率倒置算法的阵列信号处理模型,提出一种参考阵元可自适应调整的阵列天线抗干扰方法.以四阵元均匀圆阵为例进行了仿真验证,仿真结果表明,相比于参考阵元固定的功率倒置算法,此方法能够很好地解决部分干扰来向抗干扰效果减弱的问题.     

基于稀疏阵列和码分信号的机载预警雷达STAP研究

基于稀疏阵列和码分正交信号,研究了机载雷达的空时自适应处理（STAP）技术,用于空中预警背景下的地面杂波抑制和运动目标探测。提出了稀疏阵列码分多相位中心孔径综合方法,采用正交编码信号实现多发多收,使综合后不同编码信号的相位中心在数量和分布情况上和满阵天线的相同,从而避免了稀疏阵列天线旁瓣较高的问题;在孔径综合的基础上,利用空时自适应处理方法完成杂波抑制,实现运动目标检测。仿真结果表明了本文方法的有效性。     

一种基于协方差矩阵加权的阵元误差补偿STAP处理

机载多通道阵列雷达天线在工程实践中不可避免地存在各类阵元误差,所产生的通道失配问题会对空时二维自适应处理的性能造成大的影响。对存在阵元误差时的阵列信号模型进行了分析,提出了一种基于协方差矩阵加权（CMT）的阵元误差补偿空时自适应处理（STAP）方法,在工程应用中该加权矩阵可通过地面天线定标及校飞过程确定,通过对总干扰协方差矩阵估计的加权预处理,可将实际阵元误差对STAP性能的影响控制在测量误差的影响范围,最后通过仿真验证了算法的有效性。     

机载高频振子天线在飞机滚动面内的方向图计算

现代电子战要求在飞机上安装越来越多的雷达天线，由于金属机身的存在，雷达天线的辐射受到机身的影响，为了减少这种影响，在飞机研制，改型设计中，需要计算天线在飞机附近辐射场的分布，从而选择适当的天线安装装置。本文采用一致性几何绕射理论（ＵＴＤ），讨论在机身上安装高频振子天线时，飞机滚动面内的辐射场计算模型及计算结果。     

改善空中飞行模拟性能的有效方法

利用参数自适应控制技术，提出了一种能够自适应补偿飞机参数变化的快速采样控制律。这种控制律可使用迭代技术在不需要特殊“试验”信号又能自动折算依据检测输入激励而获得的原有数据下，对所需要的阶跃响应阵进行了在线辨识，仿真结果表明，在空中飞行模拟中采用这种参数自适应控制技术，尽管飞机参数突基或缓慢变化，但通过本机参数变化的自适应补偿，仍可有效地保持其跟踪性能，尽管飞机参数突然或缓慢变化，但通过本机参数变化     

自旋式飞行器三维SAR成像及测高新模型

 自旋式飞行器由于运动轨迹复杂,不仅不能精确测量飞行高度,而且从未被用做SAR成像平台。通过研究自旋式飞行器的三维SAR成像新模型,将测高与三维SAR成像相结合,提出了一种基于三维SAR成像的测高新模型。首先分析了自旋式飞行器天线相位中心运动轨迹的特点,将具有三维空间分布的半螺旋线天线运动轨迹等效为面阵天线;然后基于等效面阵,利用模糊函数理论,推导了相应的三维成像模型,从理论上证明了模型的成像可行性并分析其成像性能;最后在成像模型基础上,提出基于三维SAR成像的自旋式飞行器测高新模型,并从成像角度分析影响测高精度的因素。针对等效面阵非均匀分布的特点,采用后向投影(BP)算法仿真验证自旋式飞行器模型下三维成像的可行性和测高模型的有效性。     

航空短波地面电台天线的架设

飞机在空中飞行,机上电台与地面电台在各个方位均应保持通信联络。因为飞机在空中飞行的方位是随机的,因此航空通信要求地面电台的天线是无方向性的。飞机上短波电台天线多采用垂直极化天线,地面电台也应采用垂直极化天线。为了提高天线的幅射功率,应尽量提高天线的幅射电阻。为了使收发机与天线匹配良好,应采用调配装置。天线还要防干扰。短波通信有越距现象,天线架高可改善越距现象和衰落现象。本文就本人参加短波单边带试飞经常碰到的上述问题谈谈自己粗浅的看法。     

ALE-9开阵天线辐射柱故障分析

针对单脉冲二次雷达所使用的ALE-9开阵天线,研究了辐射柱故障对雷达水平波束的影响。通过分析发现雷达天线各辐射柱的状态对天线水平波束的影响是不同的。通过大量的计算找出影响水平波束形状的关键柱体,从而在实际中加以重点监测和维护。     

4×4单元面阵自适应天线系统的设计与实现

面阵系统所采用阵元数多,数据量大,对信号处理机的实时处理能力要求非常高。系统采用基于参考信号的LMS算法,收敛速度较快、运算量低．且易于硬件实现。系统平台采用目前流行的DSP＆FPGA架构,具有高速运算和处理能力,解决了面阵系统对实时处理机的苛刻要求。测试结果表明,系统能自适应地控制天线阵列方向图在用户信号方向产生高增益波束,在干扰信号方向产生较深零陷,并实现零误码率通信。     

新型飞机天线的最佳模糊与灰色布局

现代飞机天线布局受到外部多因素(气动外形、结构、外挂、起落架、减速板、襟翼、尾舵、座舱、进气口与尾喷口等等)和内部多因素(内部安装的各类设备、电线电缆束、波导馈电系统、环控管、维护口盖和通道、油箱、电源系统、隔框、发动机和机炮等等),使机载天线位置在最佳与不佳选择上出现模糊。为此,作者早在10年前就提出了飞机天线最佳模糊布局的理论,并成功地应用于我国新型飞机的天线布局,获得了很好的效果。     

胶接机载雷达天线的导电胶

导电胶是机载雷达平板缝阵天线胶接的关键材料。本文论述了导电胶研制中解决的几个主要问题;给出了导电胶的主要性能指标及其应用效果。结果表明:本导电胶在-55～+100℃温度范围内具有优良的耐老化性能,较高的强度和韧性,还具有工艺简单、使用方便、成本低等优点。所胶接的平板天线完全满足《×××飞机成品附件环境技术要求》中振动功能和振动强度的要求,这种导电胶适用于胶接,特别适用于机载环境下导电零部件的胶接。     

机载天线隔离度的分析计算与仿真

机载天线间的隔离度是飞机系统电磁兼容性的主要参数之一,用来表征天线间的耦合强弱程度.在实际工程中,飞机上集中了大量天线,使得周围空间电磁环境很复杂.在研究机载天线电磁兼容性时,采用计算天线间的隔离度数值的方法来实现.本文先通过对配置在圆柱体模型上的两个天线的隔离度进行理论分析和计算,然后采用HFSS仿真软件对所需频带内的两个天线隔离度进行了仿真,并将其两者的结果进行了比较,从而实现对整个频带内的天线的电磁兼容性的正确预测和评估.     

相控阵天线在民航飞机卫星宽带通信系统中的应用研究

本项目以民航飞机对高速、宽带、实时数据传输需求为导向,开展基于相控阵天线的民航飞机宽带卫星通信上网系统应用需求分析和机载宽带卫通系统架构设计,突破机载宽带卫星通信设备及相控阵天线关键技术、适航取证,实现机载宽带卫星通信设备及天线国产化,实现典型民航应用示范,为基于相控阵天线的民航飞机宽带卫星通信上网系统应用服务在民航领...     

深空探测多天线组阵的增益损失研究

为定量分析上行天线组阵增益损失的影响因素,提出一种通过建立数学模型分析合成损耗的估计方法.首先基于天线原理和电磁波传输理论建立了天线组阵上行链路信号的数学模型,以统计学理论对数学模型进行分析,得到了影响上行链路信号的若干因素.通过分析得出,深空探测信号在远距离传输中因大气相位扰动引起的误差是造成天线组阵增益损失的最主要因素.再通过对大气相位扰动误差的进一步分析,构建S频段和X频段下大气相位扰动的空间自相关模型和时间自相关模型,得到组阵基线长度和工作仰角同合成损耗的关系.经过对各误差源的分析可知,在目前的技术水平下,能够满足上行天线组阵工程应用的精度要求.     

灵活的全空域同时多波束测控技术

针对日益发展的多星同时测控需求,给出了一种灵活的全空域多波束同时测控阵列天线实现技术。在分析国外GDPAA(网格球顶相控阵天线)相控阵技术的基础上,提出了子阵有源相控阵+多面数字波束合成的综合实现架构,比较了多面拼阵和球面拼阵工程实现的优缺点;并在单元天线建模的基础上对多面拼阵和球面拼阵进行了系统仿真,验证了其半球覆盖的波束性能和全空域覆盖的可行性。考虑工程实现,给出了多面拼阵的实现建议,并对其发展构思、预期性能和主要关键技术进行了探讨,最后进行了归纳总结。     

相控阵无线

波音公司已在赛斯纳206上完成了一种新型相控阵天线的试飞,这种天线能在飞机作一系列机动时捕获和跟踪卫星。航空公司采用这种天线可使乘客直接观看卫星电视广播,军用机则可从GBS卫星接收大量数据和图像。目     

无垂尾推力矢量飞机的自适应控制仿真研究

研究了采用自适应控制系统的无垂尾构型推力矢量飞机的飞行控制性能.论述了在有参数未知的情况,使用状态变量反馈可线性化的非线性系统的输出轨迹的控制问题,推导出了自适应控制律的设计方法.最后,针对算例飞机给出了仿真计算的结果,证实了在无垂尾构型推力矢量飞机上应用自适应控制系统的可行性.     

基于VLBI的上行组阵标校技术研究

天线组阵能否完全替代大口径天线有一个关键性难题,就是天线阵是否支持上行链路组阵。深空航天器无法将不同地面天线的上行信号对齐,所以上行链路信号的调整必须在地面完成。针对上行组阵发射机相位调整问题,提出一种基于VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量)技术的接收模式天线上行组阵标校方案,并对标校精度进行了简要分析。将上行链路时延分解为几何时延和发射系统时延,建立了几何时延模型,通过标定接收时延和发射时延,便可以得到天线阵元间的相位标校值。理论分析结果表明,该方案具有一定的可行性,对上行组阵相位标校的研究具有一定的借鉴意义。