调频连续波雷达泄漏信号抑制技术综述

泄漏信号的抑制技术是提高调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）雷达系统整体性能的关键点，一直受到业界以及学术界的广泛关注。综述了FMCW雷达泄漏信号抑制技术在国内外的发展历程及现状；分析了解决FMCW雷达中信号泄漏问题的关键技术，可归纳为基于收发天线控制的隔离技术、基于收发通道的对消技术以及基于现代信号处理的泄漏抑制技术，并详细讨论了各技术的原理、实际应用、优缺点；最后给出了FMCW雷达泄漏信号抑制技术研究的建议。     

利用单频正弦调频信号的Bessel函数曲线特性抑制连续波雷达近距离信号

连续波(CW)雷达没有近距离盲区,但存在近距离信号泄漏和目标强回波干扰问题,严重影响雷达的探测性能。针对该问题,提出了一种基于单频调频信号的贝塞尔函数曲线特性进行近距离信号抑制的方法。首先建立了调频发射信号回波及I、Q解调数学模型,推导了调频信号的贝塞尔函数曲线特性;其次阐述了如何选择合适的调频频率和调频指数,能够更好的解决近距离干扰问题;最后,针对设置的参数进行仿真,结果表明该方法有效。     

基于频域奇异值分解的LPI雷达信号降噪

随着低截获技术在战场上的大量使用,侦察接收机接收到的低截获（LPI）信号大多都湮没在噪声中。为了准确地检测威胁目标,在研究时域奇异值分解（SVD）降噪的基础上,提出了基于频域SVD的LPI雷达信号降噪方法。仿真实验表明,该方法可以将LPI雷达常用的线性调频连续波（LFMCW）信号和二相编码（BPSK）信号的信噪比从0 dB提升到6 dB以上。频域SVD降噪使侦察机发现LPI雷达的概率大大提高。     

三频段准连续波雷达信号目标检测性能分析

准连续波雷达是一种低截获概率雷达,结合了脉冲雷达收发隔离和连续波雷达截获概率低的优点,但其检测性能的优劣很大程度依赖于信号形式,普通的编码信号和线性调频信号已经不能满足其对目标探测的要求。为解决这个问题,设计了一种三频段信号和与之相应的收发系统,对系统结构及三频段信号的参数选择原则、目标检测原理、模糊函数、抗近距离盲区性能做了详细分析,并指出了三频段信号相对于相位编码信号和分时发射信号的优势所在,最后通过仿真证明,将三频段信号应用于准连续波体制雷达中时能准确探测目标,得到目标的各个参数并且能有效消除近距离盲区。     

一种基于四相编码和优化阵列的MIMO STAP实现方法

多输入多输出（MIMO）雷达多信号间正交性和天线阵列结构影响空时自适应处理(STAP)性能。为了提高多信号间正交性,提出了基于遗传算法优化提高四相编码的自相关峰值并降低互相关峰值方法,保证了多发射信号间良好正交性,基本抑制了盲速影响。针对天线阵列稀疏导致盲速、阵元密布导致天线孔径过小的问题,基于最大连续孔径思想,提出了一种优化阵列结构,在不显著增加天线阵列长度和阵元数目条件下,与四相编码信号结合,实现了动目标检测。仿真实验证明,基于四相编码正交信号和收发阵列设计,MIMO STAP可实现良好动目标检测性能。     

Ka频段射频对消连续波雷达前端研制

介绍了一种全模拟Ka频段自适应射频对消技术,用于解决连续波雷达收发隔离不 足的问题。该技术利用了幅度相等、相位相反矢量叠加后相互抵消的基本原理,采用毫米波 解调器把泄露信号分解为I、Q信号,经有源滤波放大网络后再通过毫米波矢量调制器构造出 与泄露信号等幅反相的矢量,并通过波导耦合器馈入接收通道与泄露信号叠加达到对消效果 。采用此技术,研制出了一台带对消器的Ka频段单天线连续波雷达原理样机,在600 MHz  对消带宽内,对消度达到25 dB以上,最大对消度35 dB。     

具有闭环跟踪的连续波雷达动态目标模拟器设计

为满足连续波雷达任务联试、设备功能检查和人员跟踪训练需要,设计了具有闭环 跟踪的动态目标模拟器。根据目标理论弹道和天线角度,完成信号幅度、多普勒频率和初始 相位的精确估计,采用FPGA+DSP构架实现动态目标的射频和差信号产生。经试验验证,该模 拟器产生的信号经过接收机解调后送至伺服,驱动天线电轴始终对准目标,实现动态目标的 闭环跟踪。     

一种MIMO中继系统的自适应自干扰消除方法

为节省频率资源,全双工中继一般采用相同的频率接收和发射信号。由于收发天线之间无法充分隔离,接收天线容易受到自身发射天线的回波干扰。针对宽带全双工多输入多输出（MIMO）中继的自干扰问题,提出了一种基于梯度下降自适应算法的自干扰消除方法。该方法利用中继反馈的已知信号进行自干扰信道估计,并产生一个对自干扰信号的估计信号,从而在接收端将干扰抑制。仿真结果表明,该方法在自适应滤波器的跟踪性能、收敛分布和不同MIMO配置下的均方误差（MSE）性能等方面均取得良好效果。     

解析解混沌雷达系统的多目标测距

针对传统混沌雷达对多目标测距困难的问题,提出了一种建立在解析解系统上的混沌雷达多目标测距方法。该方法使用解析解混沌系统中的连续信号作为雷达发射信号,并把解析解混沌系统中的二值离散序列经移位寄存器保存在雷达接收端,通过保存的二值离散序列能够准确重构雷达发射信号模板。使用该模板和回波信号进行匹配滤波,通过匹配滤波输出信号的峰值得到待测目标的距离。该方法能够在-10 dB信噪比条件下实现多目标测距,且雷达接收端因为只需保存二值离散信号所以需要的存储空间小,实现过程成本低廉。仿真实验验证了提出方法的有效性。     

超宽带信号发射、接收及预处理电路的研制

本文给出了超宽带(uwb)信号发射、接收预处理电路的实现方法,天线阵把各辐射单元的部分信号在空间相干叠加的可能性与天线冲击的超宽带无线电探测脉冲形成器的优点结合了起来.     

机载动目标显示雷达最大信号—杂波的处理

一、引言机载动目标显示(AMTI)雷达在强杂波环境下检测小的动目标的能力必须像研究整个系统那样进行研究。天线系统和信号处理方案相互一致是特别重要的。本文介绍了通过对天线和多普勒滤波器相互进行最佳化的技术,来获得AMTI雷达系统S/C(从动目标接收到的信号功率与从固定地面杂波接收到的信号功率之比)最佳化的方法。     

X波段近距测量收发组件研究

本文报道了一种用于近距测量的X波段收发组件的研究过程。用高稳振荡器产生连续波信号,主路通过调制器将其调制成脉冲信号输出发射;另外耦合一路信号,作为相参的接收混频器本振,将接收的回波信号变成中频,通过数字电路处理得到目标距离。     

一个基于软件无线电的智能天线接收系统

智能天线技术是第三代移动通信中的核心技术之一,最初主要应用于雷达和军用抗干扰通信。随着软件无线电技术的发展,采用全数字处理,在基带通过对接收和发送信号的波束赋形,可以极大提高无线通信系统的容量和抗干扰能力。文中在讨论智能天线的基本原理和设计思路的基础上,提出并实现了一个适于扩频通信的智能天线接收系统。系统硬件平台的搭建以及固定波束形成的实现,为以后的软件算法的性能评估打下了基础。     

分布式天线阵列中的参考相位稳定方法

光纤已被广泛研究作为在分布式阵列天线系统中向远程天线传播参考信号的有效手段。分布式阵列天线的一个关键问题是由不同天线接收的参考信号遭受由光纤长度变化以及外部环境变化引起的相位偏差,造成天线间的参考相位不同步。提出一种基于光纤的分布式阵列参考相位稳定方法,基于光纤的反馈回路来监控相位差,使用对称布置在前向通道和反馈通道上的移相器来连续地补偿相位差,实现了天线之间参考相位误差的有效连续补偿。仿真和实测结果表明,所提方法解决了分布式天线阵列光纤长度变化以及外部环境变化引起的相位偏差,当光纤分发10 MHz参考信号时,测试可得分布式天线之间的剩余相位误差小于±0.02°。     

利用机体遮挡实现机载抗干扰通信

结合机载通信抗干扰设计的工程应用需求,分析了机体遮挡对机身前后左右典型安装位置VHF/UHF和L频段通信天线的影响程度,提出了一种当通信信号和干扰信号分别位于机身两侧时,应用机体遮挡对信号接收的抑制原理,通过选择指向通信信号一侧的左或右机翼天线实现抗干扰通信的方法。该方法仅需新增两副机翼天线和两个射频开关,具备较强的工程可实现性。仿真结果表明该方法能够有效抑制来自机身侧面干扰信号的接收,最大抑制达到35 dB,为机载通信抗干扰能力提升设计提供了新的技术途径和理论指导。     

匙孔信道容量及中断概率分析

在某些多输入多输出(MIMO)衰落环境下,虽然发射或者接收信号不相关,但是系统的信道容量依然很低,这种现象称之为匙孔(Keyhole)效应.针对匙孔衰落MIMO信道,在任意的收发天线数目下,分析了Keyhole信道容量以及中断概率.研究结果表明,匙孔信道的最大分集增益由发射或接收天线数目的最小值决定.     

用于旋转映射信号的多天线联合Turbo均衡算法

旋转映射信号将编码比特旋转移位后映射为符号，同时采用了隐性交织、加扰等技术，具有交织复杂度低、信道效率高等特点，是一种典型且使用较为广泛的短波通信信号。针对第三方接收条件下，频率选择性衰落造成该类信号难以有效接收的问题，推导了该类信号的软符号解映射、映射方法，提出了一种针对该类信号的多天线联合Turbo均衡算法，实现了软信息在均衡与译码之间的迭代交换。典型短波信道下的仿真结果表明，迭代4次后的两天线联合Turbo均衡在10-5误码率时相对两天线硬判决译码提供了约4 dB的增益，相对两天线软判决译码提供了约1 dB的增益，在10-4误码率时相对单天线Turbo均衡提供了约5.5 dB的增益。     

基于延迟自相关双门限的短波天线选择方法

短波固定台站配有多副发信天线，在实际应用时，一般是根据预先方案选择一副天线发射信号，没有充分利用天线的方向性，因而通信效果并不是最佳。针对这一问题，设计了一种能够在收发双方进行天线发送信号质量评估的探测机制，通过基于延迟自相关运算的双门限检测技术，在收接端判决各发信天线探测信号质量，然后根据评估分值，从短波固定台站众多的天线中自动选择通信效果最佳的发信天线发射信号，在不改变现有配置的情况下最大限度地提升通信质量。仿真结果表明，该方法可行有效，能够以较小的代价提高天线选择效率，充分利用天线的方向性，达到提升发射效率和通信效果的目的。     

基于有源照射箔条云的速度欺骗干扰方法

提出了基于有源照射箔条云对雷达速度波门进行拖引干扰的复合干扰方法。该方 法运用机载电子干扰设备接收、转发敌方雷达发射的信号并照射到箔条云上,箔条云对干扰 信号二次辐射,被敌方雷达接收,形成具有和载机相似径向速度的假目标,起到诱骗干扰作 用。建立了复合干扰对速度跟踪系统进行干扰的相关模型,并进行了仿真实验,仿真结 果表明,利用该方法对敌机测速跟踪系统进行干扰具有可行性。     

一种利用定向天线改善多点定位系统检测率的方法

为解决机场站坪区域多点定位系统定位检测率低的问题,基于射线追踪法与一致性几何绕射理论,建立了机场站坪区域的三维模型,仿真分析了复杂电磁环境中多点定位系统定位失败的原因与多径干扰来源,提出了抑制多径信号的定向接收天线方法。在机场站坪区域的仿真和实测结果表明,多点定位系统中采用定向接收天线的方法,可有效抑制多径干扰,显著提高多点定位系统定位检测率。