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圆阵多波束测角探究

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电子测试 2018年第6期29卷 54-55,68页

作者：王小妹龙甫煜中国电子科技集团公司第三十九研究所陕西西安710000

文章探讨了基于圆域布阵的多波束比幅测角,给出系统的组成框图,通过比幅单脉冲合成多波束方向图,仿真推导了方位、俯仰鉴角曲线,并给出仿真与实际的误差和实现的计算要点。

关键词：多波束测角方位俯仰鉴角曲线

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接收多波束相关技术研究与工程实现

接收多波束相关技术研究与工程实现

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作者：何仕景电子科技大学

学位级别：硕士

自20世纪60年代以来,随着人们对远程洲际弹道导弹探测跟踪需求的增加,相控阵天线理论与实践取得了长足的进步,加上数字计算机技术的发展,催生了相控阵雷达。由于数字多波束形成技术具有灵活的波束控制和超低的波束副瓣等特点,使之成为... 详细信息

自20世纪60年代以来,随着人们对远程洲际弹道导弹探测跟踪需求的增加,相控阵天线理论与实践取得了长足的进步,加上数字计算机技术的发展,催生了相控阵雷达。由于数字多波束形成技术具有灵活的波束控制和超低的波束副瓣等特点,使之成为了相控阵雷达技术的一个重点研究方向。随着近代数字信号处理技术的不断提高,数字多波束形成技术在诸多其他领域也有着广泛的应用,如声呐、通信、卫星天线等。本文结合实际相控阵雷达工程项目,对接收多波束形成相关技术进行了研究,其研究工作主要如下:首先,介绍了阵列天线的基本原理与三种天线模型,重点分析了均匀线阵的基本特性和天线方向图,并以均匀线阵为基础介绍了波束形成相关原理与数字多波束形成方法。然后,分别介绍了雷达测角相关原理与两种常用的雷达测角方法,并对传统多波束测角方法进行了研究。针对上述方法的测角误差问题,本文提出一种基于相邻三波束的多波束测角方法和一种基于迭代的多波束测角方法,通过在多种波束间隔与波束数量条件下的仿真实验比较说明它们相较传统方法的性能优越性。最后,运用Vivado、ISE等工具、采用VHDL语言在FPGA硬件平台上实现了:通过数字下变频技术,将相控阵雷达天线接收的32路中频信号搬移到基带并进行4倍抽取;针对天线32个接收通道的幅相误差,利用脉冲压缩技术和斜距法完成了内场和外场校正;通过Matlab等软件生成了波束相关权值数据,并根据雷达系统控制形成了8个接收波束;通过外场无人机飞行实验获得目标点迹数据,分析验证了系统的正确性。

关键词：数字多波束多波束测角 FPGA 相控阵雷达

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MIMO雷达非自适应处理技术研究

MIMO雷达非自适应处理技术研究

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作者：黄文俊电子科技大学

学位级别：硕士

多输入多输出(MIMO)雷达作为近些年发展起来的一种新型体制雷达,它是传统相控阵雷达技术的进一步发展。它采用多个天线发射多个相互正交的信号,在接收端同样采用多个天线接收回波并对其采用某种算法进行处理。故而MIMO雷达有了许多传统... 详细信息

多输入多输出(MIMO)雷达作为近些年发展起来的一种新型体制雷达,它是传统相控阵雷达技术的进一步发展。它采用多个天线发射多个相互正交的信号,在接收端同样采用多个天线接收回波并对其采用某种算法进行处理。故而MIMO雷达有了许多传统雷达没有的新特性,在多目标分辨、低小慢目标检测、抗截获侦察等方面存在优势。雷达非自适应处理技术又称为常规雷达信号处理,虽然自适应技术发展迅速,但它在MIMO雷达中的发展还不成熟,所以在实际工程雷达中非自适应处理技术仍然被广泛采用。本文主要围绕正交信号MIMO雷达的信号处理及检测展开研究,并针对MIMO雷达的多波束测角、子阵划分、机载MIMO雷达动目标检测性能分析以及地基MIMO雷达的实测数据处理展开相关研究。具体工作如下：利用MIMO雷达和相控阵雷达的相关性,研究了正交MIMO雷达的信号处理过程,对信号处理的各个阶段(包括：匹配滤波、波束形成、MTI、MTD、CFAR等)的原理及具体实现分别作了详细地分析。从发射信号和波束形成的角度,分析了MIMO雷达的信号处理与传统相控阵雷达的差异。将MIMO雷达的同时多波束形成技术应用到单脉冲测角中,研究了两种MIMO雷达的振幅式单脉冲测角方法：和差振幅式测角和比幅法测角。针对MIMO子阵级划分带来的栅瓣等问题,给出了一种时分虚拟重叠子阵发射技术。它采用分时处理,可以有效地减少规则子阵划分带来的匹配滤波计算量并抑制栅瓣的出现,只需要较少的脉冲积累时间和同时多波束个数就可达到规则子阵划分的天线灵敏度和搜索率。将MIMO雷达的非自适应处理技术应用到机载MIMO雷达理论研究中,理论上分析了MIMO雷达信号处理各部分对目标、杂波、噪声功率的影响。同时在保证相控阵和MIMO两种体制雷达的输入一致性(“公平性”)前提下,对比分析了它们动目标检测的输出信杂噪比,将其作为衡量检测性能的标准之一。并开展了机载平台数据的仿真工作,理论和实验平台处理结果同时证明了MIMO雷达比传统相控阵雷在低小慢目标检测方面具有优势。利用介绍的MIMO雷达信号处理方式对地面单基MIMO雷达的实测数据进行处理及分析,获取目标的速度、距离、角度、航迹等信息,为今后的MIMO雷达实验平台的搭建和理论研究提供参考依据。

关键词： MIMO雷达动目标检测多波束测角时分虚拟重叠子阵信杂噪比

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