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
不同于传统相控阵,频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)在所有阵元间引入频率偏差,可以生成具有精准指向特性的点状辐射方向图,有效克服传统相控阵方位角相关性导致的接收方向射频信号安全性下降的问题。作为与传统相控阵的本质区别,FD...不同于传统相控阵,频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)在所有阵元间引入频率偏差,可以生成具有精准指向特性的点状辐射方向图,有效克服传统相控阵方位角相关性导致的接收方向射频信号安全性下降的问题。作为与传统相控阵的本质区别,FDA阵元频偏设置直接影响FDA辐射方向图的形状。为了生成理想的点状方向图,提出了一种Zadoff-Chu FDA(ZC-FDA)稳健波束成形方案,利用Zadoff-Chu序列调整阵元频偏,消除FDA辐射方向图周期性,抑制距离-方位角耦合性。与现有FDA系统相比,ZC-FDA方案在理想点状辐射方向图生成和波束旁瓣水平抑制方面具有明显优势。展开更多
当前,无线电引信面临严峻的信息型干扰环境,为保证无线电引信在战场上稳定发挥毁伤效能,抗信息型干扰相关技术成为无线电引信抗干扰领域的研究热点。根据引信干扰机先截获后转发干扰的工作流程,着眼于无线电引信的低截获波束设计,并结...当前,无线电引信面临严峻的信息型干扰环境,为保证无线电引信在战场上稳定发挥毁伤效能,抗信息型干扰相关技术成为无线电引信抗干扰领域的研究热点。根据引信干扰机先截获后转发干扰的工作流程,着眼于无线电引信的低截获波束设计,并结合频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)-多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术独特的S形弯曲阵列方向图,探索基于FDA-MIMO的无线电引信低截获点状波束设计方法。在分析FDA-MIMO的波束函数后,聚焦于阵元频偏设置对波束合成的影响这一关键点。通过将波峰点与功率下降点设置在较近距离范围Δr内,实现在波峰点附近以Δr为半径的较小邻域内波束幅值较大,而在其他范围波束幅值快速下降的目标,进而运用波束函数解算出各阵元频偏,得到以阵元频偏设置公式为核心的低截获点状波束设计方法。仿真结果表明:在低截获点状波束设计方法的指导下,FDA-MIMO波束在距离维半功率波束宽度为1 m和角度维半功率波束宽度为9°,波束汇聚性能和低截获性能明显好于其他经典频偏设置方法;该设计方法为基于FDA-MIMO的无线电引信低截获波束设计提供了理论支撑,可以提高无线电引信的低截获性能,更好的发挥战场毁伤效能。展开更多
针对频控阵多输入多输出(frequency diverse array multiple-input multiple-output,FDA-MIMO)雷达在目标定位过程中存在的角度和距离耦合问题,提出两种低复杂度角度-距离超分辨估计算法,即二维求根(two-dimensional rooting,2D-root)...针对频控阵多输入多输出(frequency diverse array multiple-input multiple-output,FDA-MIMO)雷达在目标定位过程中存在的角度和距离耦合问题,提出两种低复杂度角度-距离超分辨估计算法,即二维求根(two-dimensional rooting,2D-root)算法和重构旋转不变子空间(reduced dimensional estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,RD-ESPRIT)算法。首先,提出角度-距离二维谱重构方法,将二维参数谱进行一维化等价剥离。区别于传统求根超分辨算法,2D-root算法利用矩阵化子空间求根方法,构造双重求根多项式,分别对角度和距离进行高精度估计及参数自动配对。同时,为了进一步减少求根运算的计算量,RD-ESPRIT算法利用重构后角度谱内在的线性关系,获得信号子空间的旋转不变性,从而实现目标角度的高效求解。计算机仿真实验结果表明,所提两种算法在降低传统搜索类目标定位算法复杂度的基础上,可提高参数估计精度。展开更多
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。
文摘不同于传统相控阵,频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)在所有阵元间引入频率偏差,可以生成具有精准指向特性的点状辐射方向图,有效克服传统相控阵方位角相关性导致的接收方向射频信号安全性下降的问题。作为与传统相控阵的本质区别,FDA阵元频偏设置直接影响FDA辐射方向图的形状。为了生成理想的点状方向图,提出了一种Zadoff-Chu FDA(ZC-FDA)稳健波束成形方案,利用Zadoff-Chu序列调整阵元频偏,消除FDA辐射方向图周期性,抑制距离-方位角耦合性。与现有FDA系统相比,ZC-FDA方案在理想点状辐射方向图生成和波束旁瓣水平抑制方面具有明显优势。
文摘当前,无线电引信面临严峻的信息型干扰环境,为保证无线电引信在战场上稳定发挥毁伤效能,抗信息型干扰相关技术成为无线电引信抗干扰领域的研究热点。根据引信干扰机先截获后转发干扰的工作流程,着眼于无线电引信的低截获波束设计,并结合频控阵(Frequency Diverse Array,FDA)-多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术独特的S形弯曲阵列方向图,探索基于FDA-MIMO的无线电引信低截获点状波束设计方法。在分析FDA-MIMO的波束函数后,聚焦于阵元频偏设置对波束合成的影响这一关键点。通过将波峰点与功率下降点设置在较近距离范围Δr内,实现在波峰点附近以Δr为半径的较小邻域内波束幅值较大,而在其他范围波束幅值快速下降的目标,进而运用波束函数解算出各阵元频偏,得到以阵元频偏设置公式为核心的低截获点状波束设计方法。仿真结果表明:在低截获点状波束设计方法的指导下,FDA-MIMO波束在距离维半功率波束宽度为1 m和角度维半功率波束宽度为9°,波束汇聚性能和低截获性能明显好于其他经典频偏设置方法;该设计方法为基于FDA-MIMO的无线电引信低截获波束设计提供了理论支撑,可以提高无线电引信的低截获性能,更好的发挥战场毁伤效能。
文摘针对频控阵多输入多输出(frequency diverse array multiple-input multiple-output,FDA-MIMO)雷达在目标定位过程中存在的角度和距离耦合问题,提出两种低复杂度角度-距离超分辨估计算法,即二维求根(two-dimensional rooting,2D-root)算法和重构旋转不变子空间(reduced dimensional estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,RD-ESPRIT)算法。首先,提出角度-距离二维谱重构方法,将二维参数谱进行一维化等价剥离。区别于传统求根超分辨算法,2D-root算法利用矩阵化子空间求根方法,构造双重求根多项式,分别对角度和距离进行高精度估计及参数自动配对。同时,为了进一步减少求根运算的计算量,RD-ESPRIT算法利用重构后角度谱内在的线性关系,获得信号子空间的旋转不变性,从而实现目标角度的高效求解。计算机仿真实验结果表明,所提两种算法在降低传统搜索类目标定位算法复杂度的基础上,可提高参数估计精度。
