何峰1,,,
董臻1,
粟毅1,
张永胜1,
吴曼青2
1.国防科技大学电子科学学院 长沙 410073
2.中国电子科技集团有限公司 北京 100000
基金项目:国家自然科学基金(61771478)
详细信息
作者简介:于雷：于 雷(1995–)，男，吉林延吉人，博士研究生。2013年在大连理工大学电子信息与电气工程学部获得学士学位。2019年在国防科技大学电子科学学院获得硕士学位。主要研究方向为MIMO雷达信号处理、阵列雷达波形分集技术等
何峰：何 峰(1976–)，男，湖北孝感人，博士，研究员。2005年在国防科技大学获信息与通信工程博士学位，现担任国防科技大学电子科学学院研究员。主要研究方向为雷达信号处理，目前已发表论文86篇
董臻：董 臻(1973–)，男，安徽人，博士，教授。2001年在国防科技大学获信息与通信工程博士学位，现担任国防科技大学电子科学学院教授。主要研究方向为SAR系统设计和信号处理、GMTI和数字波束形成技术
粟毅：粟 毅(1961–)，男，山东泰安人，博士，教授。2001年在国防科技大学电子科学与工程学院获博士学位。现担任国防科技大学电子科学学院教授、博士生导师，IEEE高级会员。主要研究方向为信号处理、遥感信息处理
张永胜(1977–)，男，内蒙古人，博士，高级工程师。2007年在国防科技大学获信息与通信工程博士学位，现担任国防科技大学电子科学学院高级工程师。主要研究方向为SAR系统设计和信号处理，目前已发表SCI论文24篇
吴曼青(1965–)，男，安徽桐城人，研究员级高级工程师，中国工程院院士。1990年3月毕业于国防科学技术大学电子技术系通信与电子系统专业
通讯作者:何峰 hefeng@nudt.edu.cn
责任主编：朱圣棋 Corresponding Editor: ZHU Shengqi中图分类号:TN957
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被引次数:0
出版历程
收稿日期:2021-01-26
修回日期:2021-03-26
网络出版日期:2021-04-19
刊出日期:2021-12-28
A Waveform Design Method Based on Nonlinear Frequency Modulation and Space-coding for Coherent Frequency Diverse Array Radar
YU Lei1,HE Feng1,,,
DONG Zhen1,
SU Yi1,
ZHANG Yongsheng1,
WU Manqing2
1. College of Electronics Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2. China Electronics Technology Group Corporation, Beijing 100000, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61771478)
More Information
Corresponding author:HE Feng, hefeng@nudt.edu.cn
摘要
摘要:频率分集阵列(FDA)雷达通过在不同发射阵元间引入微小的载频增量，实现发射方向图在脉冲持续时间内对大尺度空域的均匀连续扫描。然而FDA雷达方向图主瓣的扫描特性，使得其在一个方位角度位置的波束驻留时间缩短，积累带宽减小，从而降低其距离分辨率。针对上述问题该文提出了一种空时域联合的FDA雷达波形设计方法，通过引入阵元间的空域相位编码显著改善了相干FDA雷达的距离分辨率，同时在时域设计一种非线性调频波形获得了更低的距离旁瓣。该文从理论上分析了该方法的有效性，并通过仿真实验证明了该波形设计方法同时具有距离向高分辨和低峰值旁瓣比的优势，具有更好的一维距离向成像性能，并分析了其对高速运动目标的观测能力。
关键词:频率分集阵列/
波形设计/
非线性调频信号/
空域编码/
峰值旁瓣比
Abstract:A Frequency Diverse Array (FDA) radar achieves the uniform coverage of a large-scale airspace within a pulse duration by introducing a designed carrier frequency increment between adjacent transmitting elements. Unfortunately, the beam scanning property of an FDA radar leads to a reduction in dwell time at certain azimuth direction, which results in the deterioration of the range resolution. To solve this problem, we propose a novel coherent FDA radar waveform in the space-time domain, in which spatial phase encoding is introduced between transmitting elements to significantly improve the range resolution of a coherent FDA radar. A nonlinear frequency modulation signal is also used in the time domain to obtain a low-range Peak to SideLobe Ratio (PSLR). Simulation results verify that the proposed FDA radar waveform design realizes both a low PSLR and high range resolution. Finally, we analyze the Doppler sensitivity of our proposed method for the observation of high-speed moving targets.
Key words:Frequency Diverse Array (FDA)/
Waveform design/
Nonlinear frequency modulation/
Space-coding/
Peak to SideLobe Ratio (PSLR)
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