极化阵列雷达单脉冲测角方法研究∗

黄艳刚,徐振海,戴 崇,熊子源

(国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，湖南长沙410073)

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极化阵列雷达能够准确获取目标的极化信息，并通过阵列信号处理提高雷达抗干扰、分辨多目标、遂行多任务的能力，是当前雷达发展的主流之一。美国于2006年立项研制多功能全极化有源相控阵雷达(MPAR，Multiple Function Phased Array Radar)[1]，通过变换极化方式更好地监测天气和服务国防安全。其现役弹道导弹防御系统的核心——X波段地基防御雷达系统(GBR)也是具有全极化测量能力的相控阵雷达[2]，据悉利用极化信息可完全识别真假弹道目标[3]。国内外研究表明，极化阵列雷达在抗干扰[4-5]、目标识别[6-7]、成像[8]等方面明显优于传统单极化阵列雷达。国防科大徐振海研究证明极化敏感阵列在滤波、检测、参数估计三个方面具有巨大应用潜力[9-10]。

测角是雷达最基本的任务之一，其在极化阵列雷达上的实现方法及性能评估鲜有文献报道。就最常用的单脉冲方法而言，其技术应用随雷达体制的发展不断进步。机械扫描雷达中，最早单脉冲技术通过比较在抛物面天线焦点处放置4喇叭馈源形成的对称4个波瓣的接收信号来实现[11]。经典的单脉冲可分成“幅度比较”和“相位比较”两种基本类型，通过比较两个或多个波束接收信号的幅度或相位差异来获得目标角度信息[12]。相控阵雷达中，由于采用阵列天线，单脉冲技术不用明确地区分为“比幅”还是“比相”。其主要通过计算阵列信号处理形成的和差输出比值获得目标角度信息。……