一种数字阵列雷达小视场快速成像方法

针对通道幅相误差和RCM(距离单元徙动)幅相误差同时出现导致数字阵列雷达近程成像效果不佳的问题,研究了一种在小视场条件下快速实现数字阵列雷达近程成像的方法。通过研究数字阵列雷达的回波信号模型,确定了DBF(数字波束合成)成像中幅相误差的来源,在此基础上,建立了数字阵列雷达小视场成像的快速DBF成像模型。理论仿真和实测数据表明:该方法在校准通道幅相误差时能有效实现RCM幅相误差的补偿,通过单次FFT(快速傅里叶变换)即可实现DBF成像。与现有小视场成像方法相比,该方法能在保证成像质量的前提下,显著提高成像效率,在系统性能评估测试等小视场应用中具有较好的应用前景。     

采用锥削天线阵列的机载自适应MTI

空时自适应处理能实现机载雷达的最佳杂波抑制。本文讨论了实际雷达系统的设计阶段所遇到的几个与空时自适应处理有关的问题；采用实际阵列天线（１２０４单元平面圆形阵列）时的空时自适应处理，前视阵列结构的空时自适应处理，空时自适应处理与常规时域ＭＴＩ处理的比较，销削的效果及蓄意干扰对空时自适应处理的影响。这一研究工作的成果将用于三国联合ＡＭＳＡＲ（机载多功能固态有源阵列雷池）计划。     

空时自适应处理（STAP）概述

简要概述了空时自适应处理（STAP）技术在雷达中的应用情况。阐述了空时信号的多样性和包括降维与降秩STAP方法在内的各种自适应处理机。阐明了地杂渡和噪声干扰的空时特征和关键STAP性能指标。对当前的一些STAP课题进行了指导性总结：空基雷达、双基地STAP、知识辅助型STAP、多通道合成孔径雷达和非旁视阵列结构等。     

雷达系统中最少阵元的天线阵对多重干扰的抑制

1 前言 自适应天线阵因其能有效抑制由主天线方向图旁瓣所接收的强干扰信号，已被广泛用于许多先进的雷达、声纳和通讯系统。在抑制干扰的自适应天线系统中，通常设定阵列是由均匀间隔的阵元组成，并要避免天线方向图中的混淆或栅瓣；设定阵元之间的间隔为波长的一半（λ／2）。其阵元假设相同且为全向的这一阵列结构，称作均匀规整阵列（URA）。然而完全自适应URA的成本和复杂性对于要求大量阵元的某些应用来说是不可能的。     

阵列天线赋形波束幅相加权实现自适应控零

基于改进的Woodward法，给出了一种在阵列天线方向图赋形的同时，对干扰方向实现自适应控零的方法。该方法对阵列单元的幅度和相位进行预置加权，可使波瓣自适应形成凹口。并把此方法和正交化方法相比较，文末给出了结论。     

阵列天线雷达截面的预估

从理论预估和实际测量两方面讨论阵列天线的雷达截面。阐述了雷达截面对于频率、终端阻抗、阵列单元数、功率分配器以及接地平面的依赖关系。     

用自适应INS、单脉冲MUSIC和STAR（AIMS）进行目标瞄准

利用目标信号估计目标角度会受到主波束干扰的影响，解决该问题的一个办法就是综合多个传感器的数据。自适应单脉冲多信号分类（MUSIC）算法可以在干扰中区辨出目标方位角估值和俯仰角估或真实频谱。但在进行目标识别和分类时，仅依靠这种算法不能得到理想的误差概率。通过综合综合导航系统（INS）和单脉冲雷达的方位与俯仰信号，能提高精确检测目标位置的概率。设计AIMS算的目的是进行目标瞄准，并综合自适应INS系统、四孔径单脉冲雷达和空时自适应信号处理器的信号。自适应INS系统不断测量地基目标的位置变化；四孔径单脉冲雷达用MUSIC算法自适应地降低主波束干扰，实现可靠的角度估计；空时自适应处理机（STAP）则将目标从杂波中分离出来。结果表明，AIMS算法有效地综合了传感器数据。并提出了识别正确目标信息的效率。     

有源电扫阵列雷达系统特征

根据与代表法国、德国和英国国防部的法国当局所签订的合同，GTDAR（GEC　Thomson　Dasa机载雷达EEIG）着手进行的欧洲AMSAR（机载多重角色固态有源阵列雷达）研究项目的研究目的是验证机栽雷达系统AESA（有源电扫阵列）的能力。 AESA给人深刻印象的技术优点有：使用收发模块（TRM）灵活设计的天线、天线的小安装厚度和TRM的低RF损失。根据这些特征，可以实现机载雷达系统的新设计原理。因此，有可能设计出多面阵列，并使它们最适于飞机上的工作要求和安装限制。而且，应用AESA技术，能灵活组合收发模块，形成接收时具有自适应波束方向图的子阵列。本文简述多面阵列的多种构成可能性和有源电扫雷达系统所具有的能力。 本文最后将给出AMSAR项目计划要验证的多面阵列能力。     

高速数字波束形成系统的实现

随着阵列信号处理的不断发展，数字波束形成技术显示出无比的优越性及广阔的应用前景。本文讨论了自适应数字波束形成（ＡＤＢＦ）系统的组成、各种参数的选择、及适合于连续波体制雷达的修正的Ｇｒａｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ自适应算法，并结合实例详细讨论了ＡＤＢＦ系统的硬件实现。所得结果说明本系统具有良好的性能。     

一种可用于预白化类空时自适应处理中的阵元误差校正算法

在非均匀杂波环境中,预白化类空时自适应处理(STAP)具有较高的收敛速度,可显著提高雷达的杂波抑制性能。但在实际阵列接收系统中,阵元误差的存在会使预白化类STAP性能严重下降。针对此问题,提出了一种基于杂波回波的阵元误差校正算法。该算法首先将阵元误差表示为方位依赖的幅相误差;然后将空间各个方位的主瓣杂波作为校正源,利用其阵列输出协方差矩阵的Toeplitz结构会在阵元误差影响下发生改变的特性,估计相应方位的阵元幅相误差;最后利用估计的幅相误差校正先验协方差矩阵和假定目标的导向矢量。仿真结果表明:当阵列接收系统存在阵元误差时,阵元误差校正算法可明显改善预白化类STAP算法的杂波抑制性能。     

采用多普勒补偿的机载双基地雷达改进型JDL

研究了空时自适应处理（STAP）技术在双基地机载雷达应用中的相关问题。对于地面动目标指示（MTI）雷达，杂波多普勒频率与各种阵列结构的距离而不是线性侧视结构有关。这种距离相关性导致了STAP技术的杂波抑制问题。一种情况是STAP滤波器变成距离相关。本文建议在角度一多普勒域上利用插值对改进型联合域局部（JDL）处理器进行多普勒补偿。仿真结果显示处理器的性能在整个频谱上有明显改善。     

一种单基地MIMO雷达多目标DOA估计算法研究

基于有特殊阵列配置的单基地多输入多输出（MIMO）雷达,提出了一种用于多目标波迭方向（DOA）估计的虚拟阵列Toeplitz重构（VATR）算法。利用MIMO雷达发射信号的正交特性将阵列有效阵元数和孔径同时扩展,可估计更多的目标。研究表明：与发射分集平滑（TDS）和虚拟子阵平滑（VSS）算法相比,VATR算法有更强的阵元节省能力和更好的统计估计性能。仿真结果证明了VATR算法理论的正确性和有效性。     

相控阵单脉冲雷达自适应旁瓣对消研究

对自适应旁瓣对消如何用于相控阵单脉冲测角进行了研究。使用常规自适应旁瓣对消方法,辅助天线中的期望信号会导致测角误差;若采用阵列输入经期望信号阻塞矩阵处理后产生辅助波束的改进方法,则可消除这一误差。仿真结果表明了改进方法的有效性。     

UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用

针对微带阵列天线的带内雷达散射截面问题,提出了一种在天线表面加载共面紧凑型光子晶体结构（UC‐EBG）,通过散射对消,实现天线雷达散射截面（RCS）减缩的方法。分析了在不同参数下UC‐EBG结构同向反射相位带隙随频率的变化情况。仿真结果表明：加载U C‐EBG结构后,阵列天线各个阵元的回波损耗基本保持不变,天线的增益有所增加,同时天线带内RCS最大减缩达到18dB。证实了U C‐EBG可以应用于阵列天线的带内隐身。     

脉冲干扰条件下雷达自适应恒虚警算法及其体系结构

本文提出一种用于信号处理的新型并行算法以及带有自适应检测后积累（API）的恒虚警（CFAR）处理器的并行systolic结构。这种处理器用于脉冲干扰条件下雷达对小型机载目标回波的单个距离分辨率单元中的有效目标检测。这种算法的主要特征是在进行噪声水平估计前能自动地确定并删除二维参考窗口及检测单元中受脉冲干扰污损的不希望的样本。通过这种方法可将脉冲干扰环境对自适应门限处理的影响减至最低程度。对这种目标控制自满的统计分析表明，即便在脉冲干扰的功率与频率都非常高的情况下，信噪比损失也微乎其微。设计了CFAR API的Systolic结构。Systolic结构的基本微量尺度为处理器单元的数目、计算时间及实时实现所需的加速度。     

采用非旁视天线的机械地面动目标检测

众所周知，采用机械雷达进行目标检测会因为平台引起的杂回波谱扩展而变得复杂起来，因此，常规的脉冲多普勒雷达要求目标具有最小可检速度（ＭＤＶ）以便消除主波束（和旁瓣）杂波，为了减少机载预警（ＡＥＷ）雷达对ＭＤＶ的要示，近年来，人们对采用空－时自适应处理（ＳＴＡＰ）技术和移相中天线（ＤＰＣＡ）处理技术的旁视，多通道（即多孔径）雷达进行了大量的研究，象ＪＳＴＡＲＳ那样的ＧＭＴＩ（地面动目标检测）雷达也采用类似的技术来检测象坦克、吉普车之类持面慢速运动目标。大多数文章都涉及到旁视机载雷达（ＳＬＡＲ），在这种情况下也径相位中心们于飞行路径的一条平行线上，本文讨论了一般的非旁视的机载ＧＭＴＩ雷达的设计与性能，此时阵列不是正侧视的，极端情况为前视机载雷达（ＦＬＡＲ）。非旁视的机载ＧＭＴＩ格外引入注目，因为它适合于经常用于大视角     

现代电子战环境中的空时自适应处理

大笔的投资已用于机载预警雷达的自适应阵列技术的开发中。所有旨在用于非均匀干扰环境中的机载预警雷达空时逢适应处理方法有一个共的特点：它们都需要根据多维对间内的测量数据该环境的统计估值。     

多功能宽带阵列的设计

采用新设计、研制的宽带辐射元和宽带单片微波集成电路（ＭＭＩＣ）验证了工作在Ｃ、Ｘ和Ｋｕ波段的高性能有源阵列，先进的共用孔径计划（ＡＳＡＰ）探索了能够同时具有或分时交替完成雷达、电子战及通信功能的宽带多功能阵列。在计划执行过程中完成了两个回合的辐射元和发射／接收（Ｔ／Ｒ）模块设计。本文归纳了辐射孔径设计方法、整个阵列的概念和目前的设计技术和性能。     

UWBR和HPMW一体化设计探讨

简述了美国雷达武器化的研究现状；介绍了超宽带雷达（UWBR）和高功率微波武器（HPMW）的组成、基本原理；结合国内外现有技术成果，分析了UWBR和HPMW一体化设计的可行性；参照数字阵列雷达，提出了一种UWBR和HPMW一体化概念设计结构图，并重点讨论了一体化设计的难点及关键技术。     

一种 Ku波段宽带微带天线阵的设计

设计了一个中心频率为16G Hz具有宽频带高增益特性的8单元微带天线阵。综合运用H 型缝隙耦合馈电技术、插入空气层技术方法展宽天线的带宽。使用三维电磁场仿真软件（Ansoft HFSS）对微带天线进行仿真优化,仿真结果表明,天线单元性能良好,相对阻抗带宽（S11≤－10dB）为10．9％,增益为8．6dB。八单元天线阵列相对阻抗带宽达到11．3％,增益为16dB。天线阵列性能良好,设计方法具有很好的可扩展性。