极化域空域联合匹配波束形成技术研究

吴迪军 徐振海 张 亮 熊子源 肖顺平

(国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南 长沙 410073)

引 言

极化阵列是一种能够获取电磁信号极化信息的新型阵列，和普通相控阵相比，极化阵列具有更多的优势，它既能控制波束指向，还能调整极化使之与接收信号匹配，使输出信号功率最大。对极化阵列的研究，目前成为国内外研究的热点问题。国外主要针对矢量传感器阵列的估计、检测和波束形成[3-5]做了一些工作。美国华盛顿大学电子与系统工程学院研究了单个矢量传感器的最小噪声方差波束形成技术[6]，得到了利用单个矢量传感器可以抑制干扰，增强信号，提高输出信干噪比。文献[7]对矢量传感器阵列发射最优波束形成进行了研究，得到了采用矢量传感器不仅可以控制主瓣增益，还可以控制低旁瓣。国内国防科技大学针对极化敏感阵列，研究了均匀极化线阵滤波、检测和参数估计等问题[8-9]，得出了充分利用目标和干扰在极化域和空域的特征差异，能够更好地提高抗干扰和检测性能。当今对相控阵雷达的空域极化特性和极化自适应滤波技术成为热点问题[10-12]。文献[13]研究了均匀线阵情况下最小方差极化敏感阵列波束形成。然而，国内外鲜见对极化面阵的波束形成技术进行研究，文中主要针对双电偶极子的极化面阵展开研究。根据机载极化阵列雷达的空间几何关系和电磁波传播理论，建立了极化阵列的接收信号模型。推导了极化阵列雷达极化域空域联合匹配滤波的波束形成的解析表达式，得到了极化阵列雷达输出信噪比和天线方向图与极化参数和空域参数的关联关系。……