等离子体天线与传统金属天线相比具有许多独特的优势,已经引起国内外电子对抗、雷达隐身、雷达与天线设计等行业专家的广泛重视。基于等离子体反射面天线的雷达系统是一种多功能、高性能的新型电扫描雷达系统,分析研究这种新型电扫描雷达的性能有着重要的现实意义。本论文结合等离子体天线的研究现状及目前国内外对相控阵雷达研究的成果,对等离子体反射面雷达的基本性能、工作模式及其资源管理中所涉及的跟踪算法和驻留调度等问题进行了较全面的研究。具体所做工作及取得的主要成果如下:(1)模拟仿真了几种条件下电磁波与平面等离子体相互作用的影响,结合实验和文献资料,分析等离子体平面的稳定性、平坦性、噪声辐射、功率承载能力、平面转换速度等特性参数,论证了其作为雷达反射面天线的可行性。(2)分析等离子体反射面天线实现电扫描的特性,设计了一种适合其特点的单脉冲雷达应用方案。相对相控阵而言,基于等离子体反射面的单脉冲雷达,扫描范围宽,设计简单,而且跟踪精度高。进一步,通过建立两种电扫描雷达的模型,仿真比较表明,基于离子体反射面天线的雷达能用更少的雷达资源取得更高的跟踪精度。(3)基于等离子体反射面雷达模型,结合等离子体反射面特性,对电扫描雷达跟踪算法中的若干关键问题进行了深入研究。在雷达参数优化方面,基于交互多模型算法(IMM),提出了一种对采样间隔和驻留时间两个参数进行联合控制的方法;在电扫描跟踪中的非线性滤波方面,设计了一种基于无味变换的自适应扩维IMM算法。算法适用范围广,且具有较好的稳定性。将多模型粒子滤波改进,使得算法可根据用户定义的准则独立控制各个模型的粒子数,能用较少的粒子数获得更好的滤波性能;另外,也对多假设关联跟踪算法进行了简化,并应用于电扫描跟踪,分析表明,在一定范围内时,算法的航迹丢失率对虚警概率变化不敏感。(4)根据系统负载的动态性建立了驻留请求的任务模型,并提出了一种基于扩展域的自适应调度算法。该算法在满足时间和能量约束的同时,能够分析任务的可调度性,具有较强的通用性;特别是针对等离子体反射面承载功率大的特点,将驻留模型简化,并引入综合优先级设计自适应调度算法,从而极大提升了调度性能。本文所做工作将有助于促进我国电扫描雷达技术的进一步发展,为今后实际的基于等离子体反射面天线的雷达系统设计提供一定的参考依据。