基于非协作辐射源雷达中DBF技术的研究

论文摘要

有源雷达利用自身定向辐射的电磁波,照射空中目标并进行探测和跟踪。而无源雷达自身不辐射电磁波,通过借用非协作式辐射源来进行目标搜索。随着现代武器的发展,雷达对抗提高到一个更重要的地位,有源雷达受到电子干扰、反辐射导弹、超低空突防和隐身武器的威胁日益严重。但是由于自身体制原因,有源雷达无法在技术上得到突破。无源雷达在对抗“四大威胁”方面具有主动雷达无法比拟的优势,已经是许多国家在雷达研究领域的新热点、新方向,基于调频广播的雷达系统就是因此展开的。本论文的研究首先从基于调频广播雷达的DBF技术实现开始,针对该雷达如何实时实现数字多波束进行了研究,完成了DBF分系统的需求分解、功能分析和系统设计工作,并在硬件平台上进行软件编译调试,完成DBF的功能,实际试验验证了方法的准确性和有效性。随着雷达试验的成功,基于调频广播雷达的DBF技术也取得了阶段性成果。随后,为了进一步推广DBF技术在无源雷达中的应用,本文又对基于非协作辐射源雷达中实现DBF技术做了相关的学习研究。具体讨论了通道校准、数字波束的形成和方向图效果评估的方法。根据工作中碰到的问题,从实际应用的角度,给出通道校准、波束形成和方向图评估的具体工程实现方法。在雷达研制过程中,理论知识和工程实际应用之间的统一成为主要难题,也是研究中主要关注的内容,这些内容在论文的相应章节中分别加以了讨论。DBF分系统与整个雷达系统的状态息息相关,所以在对雷达系统的诊断检测服务上,还可以进一步的开发利用,这些问题将在后续工程和开发中得到完善。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容和论文章节安排
• 2 基于非协作辐射源雷达
• 2.1 引言
• 2.2 非协作辐射源雷达特点
• 2.3 非协作辐射源雷达组成
• 2.4 非协作辐射源雷达分类
• 2.5 本章小结
• 3 基于非协作辐射源雷达的DBF技术
• 3.1 引言
• 3.2 纠正通道幅相差异
• 3.2.1 通道误差的构成
• 3.2.2 纠正通道误差的方法
• 3.2.3 不同通道幅相误差对波束的影响
• 3.2.4 通道校准的工程实现
• 3.3 数字波束形成
• 3.3.1 阵列天线的一些基本概念
• 3.3.2 波束指标
• 3.3.3 波束形成原理
• 3.3.4 波束的工程实现
• 3.4 方向图效果评估
• 3.5 本章小结
• 4 DBF系统设计和实现
• 4.1 引言
• 4.2 系统功能组成
• 4.3 硬件架构
• 4.3.1 Champ-av3信号处理板
• 4.3.2 DBF系统的硬件设计框架
• 4.4 软件设计
• 4.4.1 子卡1的软件设计
• 4.4.2 CPU处理模块的软件设计
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献