宽带相控阵雷达孔径渡越现象研究.pdf

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1、第4期中詹．毫；纠警研宪陛学瓤V01．5No．42010年8月JournalofCAEITAug．2010宽带相控阵雷达孑L径渡越现象研究仇光锋，朱力(南京电子技术研究所，南京210039)摘要：研究了宽带相控阵雷达电扫描时的孔径渡越现象，分析了该现象的产生机理，指出了其对脉压成像的影响，提出了使用数字信号处理进行补偿的方法及其适用条件，并进行了仿真验证。最后就孔径渡越现象对宽带相控阵成像雷达脉压影响的补偿方法作了探讨。关键词：宽带雷达；fin控阵雷达；孔径渡越时间；脉冲压缩；数字信号处理中图分类号：TN958．92；TN821．8文献

2、标识码：A文章编号：1673—5692(2010)04—354-06ResearchonApertureFillPhenomenaofWidebandPhasedArrayRadarQIUGuang—feng，ZHULi(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology，Nanjing210039，China)Abstract：Theape~urefi11phenomenaarisedfromelectricalscanningofwidebandphasedarrayradarisstud

3、ied．Boththeformationmechanismofthephenomenaandtheeffectsonpulsecompressionimagingareanalyzed．Adigitalcompensationmethodanditsapplicableconditionaregiven，andtheresultsaree—valuatedbysimulation．Finallythecompensationmethodofbroadbandphasedarrayimagingradarpulsepressureeffe

4、ctedbyape~urecrossoverphenomenonisdiscussed．Keywords：widebandradar；phasedarrayradar；aperturefilltime；pulsecompression；ditalsignalprocessing统的复杂性和成本大为增加，如PAMIR系统的实时0引言延迟线的最大延迟长度达到9977ps(对应长度约为3m)，最小延迟量为37ps(对应长度约为1．11em)。高分辨率是成像雷达追求的重要的目标之一。对孑L径渡越现象的研究国内学者提出过数字补为了获得高距离分辨率

5、，需要使用宽带信号。但是相偿方法。文献[3]和文献[4]基于线性调频信号进控阵雷达的信号带宽和波束的电扫描能力之间存在行了分析，给出了消除孔径渡越时间影响的数字补着固有矛盾，该矛盾表现为孔径渡越现象，即当相控偿方法；文献[5]分析了发射波束的情况，给出了时阵天线扫描角对应的孔径渡越时间与信号带宽对应域数字处理方法。的时间分辨率的比值超过一定数值时，天线发射信号本文从相控阵雷达原理与信号基础理论出发，时各单元所辐射的信号不能在允许的程度内“同时”研究了孔径渡越现象，分析不限于特定的信号形式，到达波束所指向的目标，天线接收回波时各单元所接具

6、有较好的广泛性；同时，本文研究的是信号收发双收到的信号也不能在允许的程度内“同相”相加。程情况，现象过程较为完整；此外，本文的研究也是孔径渡越现象会造成脉压后波形的主瓣展宽，影多视角、互为验证的，分别从信号频域和信号脉压后响距离分辨率，目前的补偿方法通常是使用实时延迟的图像域进行研究，理论推导和仿真结果表明两种线。但是实时延迟线损耗大，一致性难以保证，存在分析一致。文中给出了使用信号处理对宽带相控阵有限位数造成的量化误差；当孔径渡越时间相对较大脉压成像雷达的孔径渡越现象进行数字补偿的方法时，所需的延迟线数量多、最小延迟量小，使得雷达系及

7、其适用条件，并探讨了一种推广的补偿思路。收稿日期：2010-05-13修订日期：2010-07-122010年第4期仇光锋等：宽带相控阵雷达孔径渡越现象研究355式中，s。(t)为基频信号是发射信号的载频；是1孔径渡越现象分析发射信号的脉冲宽度。设射频信号s(t)的频谱为．s∽，基频信号S。(t)1．1天线和观察几何描述频谱设为Js。(，则有天线与观察几何示意图如图1所示，天线单元．s。(=S+)(2)编号依不计人传播损耗，点尸接收到的和信号sP(t)为t)=n=0s(、一了RCp+)，×(、3)exp(一jhA60)其中exp(一jn

8、a6。)为第n个天线单元的移相器的移相项。sP(t)的频谱(为SP(f)：∑N-I．s∽⋯pf—j．exp(j2nfA)×馈网n=0、，图1天线与观察几何示意图p(一jnA&o)：sf)⋯pf—j×以天线单