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  • 简介:军用GPS系统必须能在敌方干扰时工作。由于附近干扰机和远距离卫星源之间存在巨大的功率差,所以GPS信号的扩频增益对实现抗干扰(A/J)保护能力是不够的。本文提出了采用自适应天线调零系统来实现附加的抗干扰(A/J)保护能力,但是目前的系统,如AB-1就不能抑制与安装在飞机上阵列相关的近场多径干扰。本文分析了GPS调零时空自适应(STAP)波束形成器的设计,包括STAP处理器对GPS位置计算的影响,该位置通过测量不同卫星信号的到达时差(TDOA)来计算。本文提出了两种新疑结构,其性能通过在1:4比例大小的F-16飞机上进行的多次测量来模拟确定。

  • 标签: GPS 调零技术 抗干扰 自适应天线 全球定位系统
  • 简介:国防部高级研究计划局(DARPA)正在投资开发使用高温超导(HTS)技术的GPS自适应天线。该自适应天线应能使多部GPS干扰机置零位,同时其尺寸应远远小于常规自适应阵列。只有利用薄膜高温超导天线元和电路的独特特性才能满足这两种综合的指标要求。一种封装坚固、基于多元高温超导技术的GPS天线预定在2000年3月交付使用。

  • 标签: 全球定位系统 自适应天线阵 设计方法 高温超导 抗干扰 GPS
  • 简介:设计出一种新型结构的解耦合微带天线,用折叠型微带电路替代集总元件电路,简化了电路结构,便于加工制作;天线采用倒L结构作为辐射单元以减小天线的尺寸;端口的匹配采用阶梯形阻抗匹配器来提高匹配程度。仿真和实测结果显示,该天线工作在2.45GHz,天线单元反射系数和天线单元间的隔离度在工作频段(2.4GHz-2.48GHz)内均小于-20dB,天线远场保持了较好的全向性。

  • 标签: 解耦合 天线 隔离度
  • 简介:对国内外地面大型相控阵雷达面结构设计相关要求和结构形态进行概述,并针对某大型固定站相控阵雷达面结构体型大、安装精度要求高、动态变形要求高、面设备多、施工条件受限等具体工程特点,综合系统造型、结构刚强度及安全性、面精度保证,以及现场施工特性等因素,基于钢结构体系开展面结构设计,对大型天线面结构研制流程,以及大型钢结构天线骨架主要设计环节的实现方法进行了阐述,在保证刚强度和精度指标的同时,实现简约式造型和全组装架设。

  • 标签: 相控阵雷达 钢结构 天线骨架 安装精度
  • 简介:提出了一种基于比相法的5元天线阵列测向算法,并对该算法进行了误差仿真分析。仿真结果表明,该算法虽具有较高精度,但在特定的方位角范围内会引起较大误差。针对该缺点,采用了旋转参考元方法,使得该测向算法在全方位角范围内获得了均匀分布的误差估计值,其均方根误差小于0.1°。

  • 标签: 测向算法 5阵元天线阵列 比相法
  • 简介:共形安装的机载GPS自适应天线的性能会受到阵列单元和飞机机身之间相互作用的影响。本文将介绍安装在比例为1:8的F-16飞机模型机身上的7单元微带贴片天线自适应阵列的设计和测量结果,以便评估这种天线与飞机间的相互作用及其在将多部宽带干扰机调零时对阵列性能的影响。自适应天线工作在12.6GHz的频率上,带宽为160MHz,分别是GPSL1频率和带宽的8倍。所有7个单元的远场天线方向图均在近场天线范围内的成比例频段上作了测量。为了更好地了解机体对天线方向图的影响,我们还将对隔离微带贴片单元测出的方向图与根据OSU-NEWAIR程序(code)计算出的天线方向图作了比较,OSU-NEWAIR程序使用均匀衍射理论来分析天线与机身间的相互作用。比较的结果表明,测量得的方向图和计算出的方向图之间具有良好的一致性。从这些缩比模型测量中收集的数据正在用来测试MITRE(麻省理工学院研究小组)开发的时空自适应调零算法在多部宽带干扰机相对飞机不同取向时的有效性。为了证明这种阵列在有两部窄带干扰机时使用简化直接矩阵求逆算法的调零能力,我们还进行了一些测量。测出的自适应阵列方向性图与理论上的预测十分吻合。文章还阐明了缩比模型测试的优点,以验证机载自适应阵列的调零性能。

  • 标签: 飞机 安装 调零测量 机载GPS 自适应天线阵 测量
  • 简介:传统阵列校正大多使用目标的空间相关矩阵,利用信号的时域或频域信息对阵列的幅相误差进行估计。但在实际应用中,由于时域信号信噪比无法满足要求,频域信号快拍数目又过少,导致无法准确估计出目标的空间相关矩阵,从而极大地影响了阵列的校正效果。针对此问题,首次利用空间时频分布理论进行阵列校正,通过时频点的选取提高信噪比,使校正效果和误差容限得到提升。通过计算机仿真给出了该方法与传统方法的性能对比,最后将该方法应用到实测雷达数据中,验证了校正的有效性与可行性。

  • 标签: 高频地波雷达 阵列校正 空间时频分布 空间相关矩阵
  • 简介:传统的线MIMO-SAR必须经历一个合成孔径时间,才能获得高精度的雷达三维图像。这就势必降低了成像的实时性,而面MIMO-SAR很好地解决了这一问题。研究了MIMO-SAR雷达在发射接收天线孔径长度、最小元间距和元数目固定等约束条件下的平面阵列天线优化问题。MIMO-SAR采用稀布平面天线,基于天线相位中心近似原理建立了阵列优化模型,提出了一种交叉率和变异率可调的遗传算法进行元位置优化。该优化方法有效防止了遗传算法的早熟,解决了MIMO-SAR面阵天线低旁瓣电平和窄主瓣宽度双重设计问题。仿真结果表明了该优化模型的合理性及优化方法的有效性和优越性。

  • 标签: MIMO-SAR平面阵 遗传算法 优化布阵 方向图
  • 简介:针对大型相控阵雷达天线面视情维修与定期维修在维修时机上存在交叉的现象,将视情维修与定期维修相结合.提出了一种基于m/T维修策略大型相控阵雷达天线面备件优化配置模型。首先,在对m/T维修策略分析的基础上,建立了系统的使用可用度模型,并利用0-1分布对使用可用度进行了求解计算;然后,以使用可用度为约束条件,以LRU备件配置费用最小为优化目标,对大型相控阵雷达天线面备件配置进行了优化研究;最后,通过实例验证了该优化模型的有效性。

  • 标签: 天线阵面 k/N系统 维修策略 使用可用度 备件
  • 简介:大规模平面数字阵列雷达因为其优点得到广泛应用,但其全自适应处理实现困难,实际中广泛采用部分自适应处理,子结构就是其中的一种重要方法。该文针对有幅度加权的均匀平面,以各子噪声输出功率相等为原则进行非均匀邻接子划分,并通过归一化算法保证各子噪声功率相等,进而对平面阵子结构的波束形成性能进行了研究。计算机模拟仿真结果表明,该子结构的二维相扫和一维相扫的自适应方向图保形良好,可以达到与全自适应相接近的干扰抑制性能。

  • 标签: 平面数字阵列 数字波束形成 子阵 归一化
  • 简介:影响机载相控阵雷达下视能力的一个重要指标是天线的超低副瓣特性。在传统的机载相控阵雷达天线的可靠性设计中是对n中取女的表决模型冗余量进行压缩,该方法没有考虑失效T/R组件的分布位置对天线超低副瓣性能的影响。通过数学归纳法建立了在收发组件失效分布约束奢件下,机载相控阵雷达天线的可靠性数学模型。该模型的正确性经过了仿真验证。通过实例比较说明了传统可靠性设计方法可能带来的工程设计风险。该模型可用来指导机载相控阵天线的可靠性设计。

  • 标签: 机载相控阵雷达 天线阵 可靠性模型
  • 简介:给出一种双极化微带天线的设计,分别对单元和馈电网络进行了研究.设计、测试了一个X波段的天线.测试结果,两种极化端口的阻抗带宽均大于14.6%(电压驻波比小于1.6),端口之间的隔离度优于34dB.水平极化端口的交叉极化电平抑制优于-26dB,垂直极化端口的交叉极化电平抑制优于-24dB.该天线可以作为合成孔径雷达有源相控阵天线的子.

  • 标签: 双极化微带天线阵 馈电网络 阻抗带宽 合成孔径雷达
  • 简介:对于极化敏感L型阵列的多参数联合估计问题,采用传统的多重信号分类(MUSIC)算法所需计算量大,采用旋转不变子空间(ESPRIT)算法需要考虑参数配对问题。提出了模值约束下的求根多重信号分类(root-MUSIC)算法,首先利用L型阵列中两个相互垂直的线构造两子接收数据的自相关函数,采用root—MUSIC算法进行波达方向角(DOA)估计,然后根据模值约束条件构造代价函数,通过闭合式解得到极化参数估计。该算法与传统MUSIC算法相比,大大减少了计算量,同时能够实现参数自动配对,避免了ESPRIT算法的不足。计算机仿真结果表明,该算法的角度估计性能与传统MUSIC算法接近,优于ESPRIT算法,且算法收敛速度快。

  • 标签: 极化敏感阵列 参数估计 模值约束 求根多重信号分类法
  • 简介:针对MIMO雷达最大元利用率阵列结构优化算法中使用穷举搜索运算量太大的问题,提出了一种快速算法。该算法在只包含两个元的最优阵列基础上,通过迭代的方式向前一个最优阵列增加一个新元来寻找包含指定元数的最优阵列。文中对该算法的有效性进行了证明,并与穷举搜索方法做了复杂度比较。理论分析和仿真实验表明,该算法能够显著降低运算量,尤其在元数目较大时具有明显优势。并且,在元数一定的情况下,所得到的优化阵列与穷举搜索的结果具有等同的性能。

  • 标签: MIMO雷达 最大阵元利用率 快速算法 阵列优化
  • 简介:提出了一种基于本征激励方向图综合的改进实数编码遗传算法。在遗传算法选择算子中引进分裂选择机制,较好地开发了解空间;交叉算子采用了基因交换、中间重组、算术交叉形成综合交叉方式,对解的开发深度明显优于单一的传统算术交叉;对变异概率采用渐变控制,有效地扩大了搜索空间,克服了传统算法早熟的现象,良好的搜索结果证明了算法的精确性。算法基于本征方向图综合思想,由于实测本征方向图包涵了互耦信息,有效地解决了阵列天线互耦问题,避免了阵列互耦校正的复杂过程,具有较大的实用价值。

  • 标签: 互耦 副瓣 遗传算法 阵列天线 本征方向图
  • 简介:机载前视雷达近程杂波谱在方位-多普勒域随距离变化剧烈,功率谱不重合并严重展宽,直接进行空时自适应处理(STAP)不能在待检测单元形成窄而深的凹口,致使地面动目标检测(GMTI)性能下降。文中提出一种导向矢量矩阵最小二乘拟合方法,该方法利用训练单元和近程待检测单元导向矢量拟合矩阵对杂波数据进行变换,使训练单元的杂波子空间逼近于待检测距离单元,从而实现了机载前视雷达近程杂波谱重合。仿真实验表明该方法能够对近程杂波非均匀性进行有效补偿,减轻杂波谱随距离变化对空时自适应处理性能的影响。

  • 标签: 机载雷达 前视阵 杂波抑制 最小二乘 谱补偿
  • 简介:理想条件下,均匀线的互耦矩阵可用一带状、对称Toeplitz矩阵进行建模。然而实测数据表明,均匀线的互耦矩阵具有对称性,但不具有Toeplitz性,此时仍按理想情况建模,会导致DOA估计不准甚至完全失效。基于RBF神经网络,提出了互耦矩阵非Toeplitz条件下的DOA估计方法。算法利用了信号协方差矩阵的对称性和对角线元素不含信号DOA信息的特点,取协方差矩阵的上三角的元素作为网络输入,不仅减少了网络的输入数,同时还提高了与阵列法线夹角60°外的DOA估计精度。实验仿真结果验证了算法的有效性。

  • 标签: 非Toeplitz校正 RBF网 DOA估计 阵列信号处理
  • 简介:针对数字同时多波束技术在子级数字阵列雷达中的应用问题,提出了一种适用于子级数字阵列雷达的同时多波束测角方法。首先介绍了如何通过数字加权的方式形成同时接收多波束,然后基于比幅法建立了同时多波束拟合测角模型,给出了同时多波束拟合测角方法的实现流程和具体步骤,最后进行仿真验证及分析。仿真结果表明:该方法具有与数字和差单脉冲相当的测角精度,且在保持一定测角精度的情况下,同时多波束拟合测角方法可以获得更宽的测角范围,具有良好的工程化应用价值。

  • 标签: 数字阵列雷达 同时多波束 拟合测角 单脉冲测角 工程化应用
  • 简介:NAVSYS公司已开发了一种小型GPS天线技术,用以减小天线单元和阵列尺寸。采用该技术可以使具有抗干扰能力的GPS控制的接收方向图天线(CRPA)安装在车辆上使用。以前因该阵列尺寸大而被禁止在车辆上使用。同样,因为尺寸和重量的限制,飞机只能使用固定接收方向图的天线(FRPA),而不能使用GPS控制的接收方向图天线(CRPA),还有弹头,其空间和面积更是小得可怜。波音公司已开发了另一种GPS抗干扰能力强的模拟工具AGHAST^TM,从而可以预测受控GPS接收方向图天线及其校零位电路的抗干扰性能。使用详细的天线方向图和在波音公司暗室中采集的耦合数据,该模拟工具AGHAST^TM可以精确对预测抗干扰硬件在干扰环境下的预期安装性能。本文介绍了一种小型化天线技术及其测试结果,并使用AGHAST^TM工具对其抗干扰性能进行了评估。

  • 标签: GPS 全球卫星定位系统 AGHAST技术 天线阵技术 抗干扰