阵列信号处理在雷达中的应用——单脉冲测角与和差比幅法

简介：
本研究探讨了阵列信号处理技术在雷达领域的应用，重点分析了单脉冲测角及和差比幅方法在提高雷达系统性能方面的作用。 传统的单脉冲测向方法主要包括半阵法、加权法以及和差比幅法这三种方式。这些方法的共同点在于都需要形成和波束与差波束，区别仅在于具体的实现手段不同，具体来说就是计算出不同的权重值以获得所需的波形。 在深入探讨单脉冲测向技术之前，有必要先了解普通的波束成形原理。普通波束成形涉及设计一组权值来加权求和阵元接收到的信号，并形成空间滤波器，从而选择性地接收期望方向上的信号并抑制其他方向的干扰。 在实际应用中，前端处理得到的角度可能与真实角度存在偏差，但通常误差会限制在一个较小范围内（例如3dB带宽以内）。因此，在已知大概指向角的情况下，需要一种方法来精确测量目标信号的真实方位。单脉冲测向技术正是为了解决这一问题而设计的。 一般而言，为了实现单脉冲测向功能，阵列输出端需同时形成和波束与差波束：其中，和波束应在指定方向上产生主瓣增益；相反地，差波束则需要在该方向上创建一个零点。随后通过计算两者的比值来估计目标信号相对于已知指向角的偏差角度。 半阵法及加权法则存在一定的局限性，主要体现在它们的应用场景和效果受限于特定条件或参数设置。