为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达系统的目标检测效能,提出一种合作博弈功率分配(Cooperative Game Power Allocation,CGPA)算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下...为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达系统的目标检测效能,提出一种合作博弈功率分配(Cooperative Game Power Allocation,CGPA)算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下的分布式MIMO雷达信号模型,并推导了基于奈曼皮尔逊准则的检测模型。结合Max-Min准则以信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)为优化模型的效用函数。在此基础上,利用加权方法简化了联盟利益Shapley值的计算,得到满足帕累托最优性和公平性的合作资源分配方案。通过对发射功率资源的细致化管理,有效减小多径效应引起接收信号幅度的参差与衰落。在改善接收信号的稳定性的同时,挖掘并利用多径环境下丰富的散射特性,有效提升了雷达系统的探测效能。仿真实验验证了分布式MIMO雷达系统低空多径目标检测的出色性能,所提功率分配算法能够有效提升系统检测性能,并具有较好的实时性。展开更多
为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output,FDA-MIMO)雷达系统的抗干扰能力,提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上,引入双...为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output,FDA-MIMO)雷达系统的抗干扰能力,提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上,引入双子脉冲发射模式并建立相关信号模型。在此基础上,建立以最大信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)为准则的接收滤波器-发射频偏联合优化问题。为了得到最优的接收-发射滤波器设计方案,引入一种迭代优化算法,将该优化问题拆分为接收滤波器优化和发射频偏优化两个独立的子问题。为进一步完成对发射频偏的设计,将其转化为关于发射导向矢量的设计问题,采用半正定松弛和随机方法,并通过发射导向矢量和频偏的数学关系获得频偏的最终设计方案。最后,通过仿真实验验证了所提双子脉冲FDA-MIMO雷达模式和接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法对提高雷达系统抗干扰能力的有效性。展开更多
针对雷达电子战中,敌方无源探测雷达通过接收干扰机信号实现测向定位,威胁我方干扰机安全的问题,提出一种基于频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)的测向交叉定位欺骗技术。首先在建立FDA阵列模型的基础上,通过欧拉公式得到采用...针对雷达电子战中,敌方无源探测雷达通过接收干扰机信号实现测向定位,威胁我方干扰机安全的问题,提出一种基于频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)的测向交叉定位欺骗技术。首先在建立FDA阵列模型的基础上,通过欧拉公式得到采用非线性频控函数的FDA阵列因子及相位方向图;然后推导了FDA阵列作用于干涉仪测得的信号到达角β、虚拟发射机在X轴的坐标位置x;接着,以干涉仪测向欺骗为基础,分析了FDA干扰机对测向交叉定位系统的欺骗原理及定位精度。仿真结果表明:通过合理地对载频、阵元数目、频偏的选择可以较好地实现在远场条件下FDA阵列对干涉仪测向的欺骗效果;在合理选择其他参数的同时,测向精度越高、定位模糊区面积越小,且定位虚拟干扰机位置始终落在50%CEP半径之外。展开更多
频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)通过波束指向自由度的增加,为雷达系统在空间、时间以及频率控制等方面的性能提升提供了可能。针对现有文献中较少研究的平面FDA(planar FDA,PFDA)展开分析。首先,分析了PFDA阵列的阵列结构...频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)通过波束指向自由度的增加,为雷达系统在空间、时间以及频率控制等方面的性能提升提供了可能。针对现有文献中较少研究的平面FDA(planar FDA,PFDA)展开分析。首先,分析了PFDA阵列的阵列结构及接收信号处理机制,推导了PFDA阵列的线性增量-时变频偏增量。之后,在采用非线性频控函数的同时,将PFDA阵列划分为基于单边子阵、对称子阵以及交叉子阵的阵列结构,从而将一维FDA阵列的方向图解耦技术扩展到二维面阵。此外,研究了基于PFDA阵列的稳健波束形成技术。最后,仿真验证了本文结论的正确性。展开更多
针对对数频偏频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)中存在的频率偏移量取值固定、主瓣扫描精度较低的问题,并行地提出两种对数频偏频率分集阵列方向图解耦的优化方法。首先,将均匀线性阵列替换为采用正弦频偏增量的交叉子阵结构,...针对对数频偏频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)中存在的频率偏移量取值固定、主瓣扫描精度较低的问题,并行地提出两种对数频偏频率分集阵列方向图解耦的优化方法。首先,将均匀线性阵列替换为采用正弦频偏增量的交叉子阵结构,在此基础上将频偏增量选择问题转化为二维空间的最优化问题,通过改进的粒子群算法解算最优频偏增量实现方向图解耦优化。此外,将通信中的格雷码编码方式应用于FDA阵列的频偏编码中,提出基于发射端格雷码频偏编码方式的发射方向图解耦方法。最后,仿真验证了两种优化方法的有效性。展开更多
针对频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)方向图中固有的距离-角度耦合给波束控制带来的问题,本文通过遗传算法解算FDA阵列的非线性-时变频偏。首先,通过采用非线性频控函数实现FDA方向图解耦。在此基础上,将现有文献中线性增量...针对频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)方向图中固有的距离-角度耦合给波束控制带来的问题,本文通过遗传算法解算FDA阵列的非线性-时变频偏。首先,通过采用非线性频控函数实现FDA方向图解耦。在此基础上,将现有文献中线性增量-时变频偏表达式推广为适用于倒数等非线性频控函数的形式。之后,针对无法得到固定时变频偏表达式的log-FDA及sin-FDA阵列,应用遗传算法通过凸优化求解,同时在约束条件中添加脉冲持续时间约束,从而得到主瓣增强旁瓣抑制的FDA非时变解耦方向图,在脉冲周期内形成固定的波束指向,有效改善因目标照射时间不足导致回波能量低的问题。最后,仿真验证了本文结论的正确性。展开更多
文摘为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)雷达系统的目标检测效能,提出一种合作博弈功率分配(Cooperative Game Power Allocation,CGPA)算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下的分布式MIMO雷达信号模型,并推导了基于奈曼皮尔逊准则的检测模型。结合Max-Min准则以信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)为优化模型的效用函数。在此基础上,利用加权方法简化了联盟利益Shapley值的计算,得到满足帕累托最优性和公平性的合作资源分配方案。通过对发射功率资源的细致化管理,有效减小多径效应引起接收信号幅度的参差与衰落。在改善接收信号的稳定性的同时,挖掘并利用多径环境下丰富的散射特性,有效提升了雷达系统的探测效能。仿真实验验证了分布式MIMO雷达系统低空多径目标检测的出色性能,所提功率分配算法能够有效提升系统检测性能,并具有较好的实时性。
文摘为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output,FDA-MIMO)雷达系统的抗干扰能力,提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上,引入双子脉冲发射模式并建立相关信号模型。在此基础上,建立以最大信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)为准则的接收滤波器-发射频偏联合优化问题。为了得到最优的接收-发射滤波器设计方案,引入一种迭代优化算法,将该优化问题拆分为接收滤波器优化和发射频偏优化两个独立的子问题。为进一步完成对发射频偏的设计,将其转化为关于发射导向矢量的设计问题,采用半正定松弛和随机方法,并通过发射导向矢量和频偏的数学关系获得频偏的最终设计方案。最后,通过仿真实验验证了所提双子脉冲FDA-MIMO雷达模式和接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法对提高雷达系统抗干扰能力的有效性。
文摘针对雷达电子战中,敌方无源探测雷达通过接收干扰机信号实现测向定位,威胁我方干扰机安全的问题,提出一种基于频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)的测向交叉定位欺骗技术。首先在建立FDA阵列模型的基础上,通过欧拉公式得到采用非线性频控函数的FDA阵列因子及相位方向图;然后推导了FDA阵列作用于干涉仪测得的信号到达角β、虚拟发射机在X轴的坐标位置x;接着,以干涉仪测向欺骗为基础,分析了FDA干扰机对测向交叉定位系统的欺骗原理及定位精度。仿真结果表明:通过合理地对载频、阵元数目、频偏的选择可以较好地实现在远场条件下FDA阵列对干涉仪测向的欺骗效果;在合理选择其他参数的同时,测向精度越高、定位模糊区面积越小,且定位虚拟干扰机位置始终落在50%CEP半径之外。
文摘频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)通过波束指向自由度的增加,为雷达系统在空间、时间以及频率控制等方面的性能提升提供了可能。针对现有文献中较少研究的平面FDA(planar FDA,PFDA)展开分析。首先,分析了PFDA阵列的阵列结构及接收信号处理机制,推导了PFDA阵列的线性增量-时变频偏增量。之后,在采用非线性频控函数的同时,将PFDA阵列划分为基于单边子阵、对称子阵以及交叉子阵的阵列结构,从而将一维FDA阵列的方向图解耦技术扩展到二维面阵。此外,研究了基于PFDA阵列的稳健波束形成技术。最后,仿真验证了本文结论的正确性。
文摘针对对数频偏频率分集阵列(frequency diverse array,FDA)中存在的频率偏移量取值固定、主瓣扫描精度较低的问题,并行地提出两种对数频偏频率分集阵列方向图解耦的优化方法。首先,将均匀线性阵列替换为采用正弦频偏增量的交叉子阵结构,在此基础上将频偏增量选择问题转化为二维空间的最优化问题,通过改进的粒子群算法解算最优频偏增量实现方向图解耦优化。此外,将通信中的格雷码编码方式应用于FDA阵列的频偏编码中,提出基于发射端格雷码频偏编码方式的发射方向图解耦方法。最后,仿真验证了两种优化方法的有效性。
文摘针对频率分集阵列(Frequency Diverse Array,FDA)方向图中固有的距离-角度耦合给波束控制带来的问题,本文通过遗传算法解算FDA阵列的非线性-时变频偏。首先,通过采用非线性频控函数实现FDA方向图解耦。在此基础上,将现有文献中线性增量-时变频偏表达式推广为适用于倒数等非线性频控函数的形式。之后,针对无法得到固定时变频偏表达式的log-FDA及sin-FDA阵列,应用遗传算法通过凸优化求解,同时在约束条件中添加脉冲持续时间约束,从而得到主瓣增强旁瓣抑制的FDA非时变解耦方向图,在脉冲周期内形成固定的波束指向,有效改善因目标照射时间不足导致回波能量低的问题。最后,仿真验证了本文结论的正确性。
