单脉冲信号的和差波束形成分析.doc

简介：
本文档探讨了单脉冲雷达系统中和差波束形成的原理与技术，分析了其在目标定位和识别中的应用效果。 单脉冲信号与差波束形成是雷达系统中的关键角度测量技术，主要用于精确确定目标相对于雷达天线轴的方位角误差。传统单波束雷达的角度分辨率受限于波束宽度，而单脉冲雷达通过组合使用和、差信号显著提高了角分辨率。 该技术基于天线阵列的信号处理原理：由多个单元组成的天线阵列接收到的目标信号具有相位差异，这些相位差与目标位置相关。当目标位于轴线上时，所有单元接收相同相位的信号形成单一波束；偏离轴线时，不同单元间的相位变化使得角度信息可被提取。 在单脉冲雷达中，天线阵列分为两部分产生独立波束：和波束（两个波束信号之和）与差波束（它们之间差异）。这两者主要作用在于主瓣方向重叠但对目标响应不同。和通道对于所有角度的目标都有反应，而差通道则更侧重于偏离轴线的方位。 假设角误差为θ时，通过比较和、差通道的信号强度来计算目标的角度偏差：当θ较小时，差与和的比例近似呈线性关系；随着θ增大，这种比例可能变得非线性。然而仍可通过特定函数求解角度值。 绘制曲线分析表明，在θ接近零时斜率较大（即敏感度高），而角误差增加后趋于平缓导致测量精度下降。通过优化天线布局或选择合适的信号处理算法可以改善雷达系统性能，尤其在感兴趣的角误差范围内。 单脉冲技术利用和、差波束差异提高角度分辨率；通过对接收到的信号进行相应处理提取精确的角度信息，在目标跟踪识别定位中至关重要。实际应用需根据具体设计条件合理调整参数与算法以优化效果。