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数字阵列雷达(DAR)是一种接收波束和发射波束都采用数字波束形成(DBF)取代传统的模拟波束形成(ABF)的全数字阵列扫描的新体制相控阵雷达。相较于之前雷达发展历程中出现的单抛物面天线雷达、无源相控阵雷达、有源相控阵雷达,数字阵列雷达具有瞬时动态范围大、波束形成灵活、幅相控制精度高、探测复杂目标以及抗干扰能力强等特点。数字阵列雷达有四种工作模式:发射和接收均为单波束DBF的工作模式、多波束DBF接收波束,衰变展宽发射波束的工作模式、多波束DBF接收波束,全向发射波束的工作模式、多输入,多输出DBF发射和接收波束的工作模式。本文重点研究的是相位噪声(包括频综相位噪声和上变频、下变频、T模块、R模块等的附加相位噪声)在数字阵列雷达中的传递过程及影响。 首先给出本文研究的理论基础。给出雷达频率综合器(频综)的基本概念,利用随机过程理论推导出同相合成和非同相合成的理论公式,作为后续研究的理论基础。 然后对相位噪声在雷达中传递过程进行了分析。在理论基础部分已经给出了同相合成和非同相合成的公式推导过程,结合雷达信号在数字阵列雷达与其它类型雷达中的传递过程就可以得到各种类型雷达的相位噪声传递公式。推导得出的这些公式定量给出了频综和其它分系统的相位噪声和附加相位噪声对系统相位噪声的影响。 接着研究的是数字阵列雷达各种工作模式对相位噪声需求的差异。较为详细地介绍了数字阵列雷达的四种工作模式。通过严谨的公式推导得出相位噪声在数字阵列雷达工作模式1、2、4中的传递公式,经过比较发现它们的相位噪声传递公式是完全相同的。求出数字阵列雷达工作模式1、2、4的地杂波回波强度并分析它们对频率源相位噪声需求的对比。这些推导对于数字阵列雷达的实际工程设计具有一定的指导意义。 最后研究的是数字阵列雷达中相位噪声对杂波中可见度的影响。给出地面雷达的地杂波回波强度公式中各参数数值的较为合理的拟定。介绍散射系数随入射角度变化的一般特性,给出反射率、传播因子与区域之间的对应关系。求出非相控阵雷达、数字阵列雷达地杂波回波的相位噪声模型与传递公式、实际的杂波中可见度与要求的杂波中可见度的计算公式;最后通过MATLAB仿真了采用集中式频综的单元级数字阵列雷达的相位噪声曲线和杂波中可见度曲线并与采用集中式频综的子阵级数字阵列雷达的相关曲线进行了对比。