系统工程与电子技术 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (5): 1342-1350.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2023.05.10

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相控阵和频率分集阵双模式雷达联合目标检测

朱晶晶, 朱圣棋, 廖桂生, 许京伟, 兰岚, 曾操   

  1. 西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室, 陕西 西安 710071
  • 收稿日期:2021-12-02 出版日期:2023-04-21 发布日期:2023-04-28
  • 通讯作者: 朱圣棋
  • 作者简介:朱晶晶(1995—), 女, 博士研究生, 主要研究方向为波形分集阵雷达参数估计、目标检测
    朱圣棋(1984—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为波形分集阵雷达信号处理、雷达抗干扰
    廖桂生(1963—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为空时自适应处理、天基预警、多维度一体化波形设计、阵列信号处理
    许京伟(1987—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为雷达系统建模、多通道阵列信号处理、空时自适应处理、波形分集雷达(包括频率分集和空时编码)
    兰岚(1993—), 女, 准聘副教授, 博士, 主要研究方向为波形分集雷达、雷达抗干扰方法、MIMO雷达技术
    曾操(1979—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为阵列信号处理、多通道/多源运动目标检测、新体制雷达、实时信号处理

Joint target detection based on phased array and frequency diverse array dual-mode radar

Jingjing ZHU, Shengqi ZHU, Guisheng LIAO, Jingwei XU, Lan LAN, Cao ZENG   

  1. National Key Laboratory of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi'an 710071, China
  • Received:2021-12-02 Online:2023-04-21 Published:2023-04-28
  • Contact: Shengqi ZHU

摘要:

传统相控阵发射方向图仅是角度的函数, 而频率分集阵发射方向图是距离/时间-角度的函数, 发射方向图的差异使得两种体制各具不同的应用优势。本文提出一种相控阵和频率分集阵双模式体制联合目标检测方法。分析了双模式雷达的发射方向图特性, 阐明了相控阵发射功率聚焦与频率分集阵角度宽覆盖结合的优势, 提出了相控阵和频率分集阵双模式联合最优检测器, 基于检测概率、检测信噪比对比分析了双模式体制相比于单一模式体制的目标检测性能改善。研究表明, 相控阵和频率分集阵双模式雷达不仅在主瓣方向具有最优的目标检测性能, 而且可以在较小信噪比损失的条件下兼顾旁瓣区域的目标检测性能。

关键词: 相控阵, 频率分集阵, 双模式雷达, 目标检测

Abstract:

he transmit beampattern of traditional phased array (PA) is only a function of angle, while that of the frequency diverse array (FDA) is a function of range/time-angle. Considering that they have different advantages in application with different transmit beampattern characteristics, a joint detection method based on PA and FDA dual-mode framework is proposed in this paper. The transmit beampattern characteristics of the dual-mode framework is analyzed. The superiority of combining focused transmit energy of PA and fully spatial coverage of FDA is demonstrated. A joint optimal detector of PA and FDA dual-mode radar is proposed, and the performance enhancement based on probability of detection and detector's signal-to-noise ratio in target detection compared with single mode is given. It is shown that, the PA and FDA dual-mode radar not only gets the optimal detection performance in the mainlobe, but also detects the targets in the sidelobe with the smaller signal-to-noise ratio loss.

Key words: phased array (PA), frequency diverse array (FDA), dual-mode radar, target detection

中图分类号: