针对机动作战平台天线共享需求，提出了一种面向雷达通信一体化的线阵共享孔径分配方法。首先,建立了共享孔径的模型，根据雷达和通信工作频率差异设计了非均匀线型共享阵列; 其次，将阵元位置的分配转化为多目标优化问题，选择雷达阵列方向图的最高旁瓣电平和通信阵元的信道容量作为优化目标; 最后，用改进的模拟退火算法进行优化计算，并完成了相关的仿真实验,结果证明，雷达最高峰值旁瓣电平和通信信道容量能同时达到工作要求，实现了天线孔径的共享。
雷达通信一体化 多目标优化 模拟退火算法 共享孔径 radar-communication integration multi-objective optimization simulated annealing algorithm aperture sharing
1 南京莱斯电子设备有限公司，江苏 南京 210014
2 中国电子科技集团第二十八研究所，江苏 南京 210007
3 31105部队，江苏 南京 210000
除了具备作用距离远、可全天候工作、隐蔽性好等传统红外强度成像的优点外，基于目标与背景偏振特性差异的红外偏振成像技术能够有效减小背景干扰、抑制背景杂波、增强图像对比度、提高信噪比，应用前景广阔。为了有效抑制空中和海面目标探测过程的背景杂波干扰，增强雾、霾和烟尘以及小温差、低照度和复杂背景环境下的目标探测能力，采用分孔径同时偏振成像方式，完成了焦距为240 mm的四通道制冷型分孔径中波红外偏振成像光学系统的设计。利用蒙特卡洛法进行了公差分析，保证了光学系统加工和装调精度的合理性。像质分析结果表明，光学系统的MTF接近衍射极限，各类像差得到了有效校正，成像质量良好。通过冷反射分析验证了冷像对所设计制冷型红外光学系统成像质量的影响程度。此外，最终完成的光学系统结构紧凑，透过率高，避免了非球面的使用，具有良好的加工和装配工艺性。
偏振成像 分孔径 制冷型 中波红外 polarization imaging aperture sharing cooled medium-wave infrared 红外与激光工程
2021, 50(2): 20200208
1 空军工程大学信息与导航学院, 西安 710077
2 武警工程大学信息工程系, 西安 710086
3 国防大学, 北京 100091
4 中国人民解放军93995部队, 西安 710306
在稀疏阵列天线和交错子阵理论的基础上提出了雷达-通信天线共享孔径的新方法。分析了共享孔径下雷达和通信的关键指标, 明确了雷达阵列方向图的最大峰值旁瓣电平和多输入多输出通信系统的信道容量2个优化目标, 提出了给定阵元数及孔径大小条件下的阵元位置优化问题。在设置了偏好度后, 将二元优化问题转化为单目标优化问题, 提出了一种基于遗传算法的求解方法。仿真实验证明了所提优化方法的可行性, 给出了针对不同偏好度的优化曲线。
稀疏阵列天线 交错子阵 共享孔径 阵元位置优化 遗传算法 sparse array antenna staggered sub-array antenna aperture sharing array element position optimization genetic algorithm
