Multi-target Detection for Reconfigurable Holographic Surfaces Enabled Radar
本文提出可重构全息表面赋能雷达，通过波形与幅度联合优化算法实现自适应多目标检测，在相同硬件成本下检测概率比相控阵雷达提高0.13。
2024-01-17 eess.SP
Transmit Beamformer Design for Beampattern Synthesis in Phased-Array Radar Systems
Fraunhofer Heinrich Hertz Institute (HHI)（弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
该研究针对相控阵雷达的发射波束形成器，提出联合方向图匹配与干扰抑制的优化框架，通过交替最小化等方法设计算法，经仿真验证其性能优异且计算效率高。
2026-08-24 eess.SP
A new approach for Weather Radars
本文提出一种基于子孔径配置的天气雷达信号处理新方法，详细对比其与相控阵配置的优缺点，并指出该方法的主要贡献是提升了空间分辨率。
2024-10-16 eess.SP
Simultaneous Monitoring of Multiple People's Vital Sign Leveraging a Single Phased-MIMO Radar
本文提出基于时分复用相控MIMO雷达的系统，通过微秒级波束转向和全TX-RX对利用，实现多人生命体征高精度同时监测，在1.6米距离下呼吸率误差小于1 BPM、心率误差小于3 BPM，且支持0.5米近距离双人场景。
2021-10-15 eess.SP
A Deep Learning based Signal Dimension Estimator with Single Snapshot Signal in Phased Array Radar Application
本文提出基于深度学习的信号维度估计器（DLSDE），利用二维卷积神经网络从单快照信号中估计信号维度，在相控阵雷达中显著提升检测信噪比和分辨率，优于传统方法。
2025-08-14 eess.SP
SNR Scaling Laws for Radio Sensing with Extremely Large-Scale MIMO
移动通信网络被设计为主要支持无处不在的无线通信，然而它们也被期望在不久的将来实现无线电感测能力。以往的雷达感知研究多集中在远距离目标上，通常依赖于均匀平面波（UPW）模型下的远场假设。然而，随着天线尺寸的不断增加，以及对感测附近目标的需求的不断增长，远场假设可能变得无效。本文研究了雷达传感与超大规模（XL）天线阵列，其中一个通用的模型，考虑到球面波阵面和幅度变化的阵列元素的发展。此外，推导了XL-MIMO雷达和XL相控阵雷达两种工作模式下的感知信噪比的新的封闭表达式。研究结果表明，与传统的UPW模型不同，该模型中MIMO雷达的信噪比与N成线性无界关系，相控阵雷达的信噪比与MN成线性无界关系，M和N分别为发射天线数和接收天线数。对于具有最佳功率分配的XL相控阵雷达，SNR随着M和N而增加，收益递减，由称为发射和接收角跨度的新参数控制。另一方面，对于XL-MIMO雷达，虽然对于N服从与XL相控阵雷达相同的SNR缩放，但是SNR随着M先增加然后减小。
2021-06-10 eess.SP
Reconfigurable Holographic Surface-aided Distributed MIMO Radar Systems
针对分布式相控MIMO雷达移相电路功耗高、成本高的问题，提出RHS辅助的分布式MIMO雷达系统，设计幅度控制波束成形方案，在等效功耗和成本下提升多目标检测精度，仿真验证其优越性并揭示最优资源分配。
2025-04-17 cs.SY eess.SP eess.SY
Range Improvement in Single-Beam Phased Array Radars by Amplifier Impedance Tuning
由于阵列扫描角度的变化，天线阻抗会发生变化，从而导致雷达作用距离显著降低。元件级可重构阻抗调谐器可用于最佳匹配功率放大器器件;然而，阻抗匹配也会影响阵列方向图。本文研究了阵元阻抗调谐对发射功率和阵列方向图的影响，提出了一种阵元阻抗调谐器的实现方法。通过仿真给出了开关短截线阻抗调谐器对阵列方向图和发射功率影响的实例。作为这些实验的结果，指导方针的开发，为创建实时电路优化技术的阵列元件。
2020-01-29 eess.SP nlin.AO
Multi-Carrier Agile Phased Array Radar
现代雷达系统期望在拥挤的环境中可靠地运行。满足这些需求的候选技术是频率捷变雷达（FAR），其随机地改变其载波频率。FAR被认为可以提高电子对抗（ECCM）性能，同时促进拥挤设置中的操作。为了提高复杂电磁环境下远距离雷达的目标恢复性能，提出了两种将远距离雷达扩展到多载波波形的雷达方案。第一种是宽带多载波捷变雷达（WMAR），它用每个天线同时发射/接收宽带波形。为了减轻WMAR使用的宽带波形对硬件的要求，我们提出了多载波相控阵雷达（CAESAR）。CAESAR使用窄带单调波形，从而便于系统的实现，同时引入{ \em空间灵活性}。我们所提出的方案的发射和接收信号的特点，并开发一种算法来恢复目标，从压缩感知的概念的基础上估计的距离-多普勒参数的目标。然后，我们得到的条件，保证其准确的重建。我们的数值研究表明，这两个多载波方案提高性能相比，FAR，同时保持其实际利益。我们还表明，CAESAR的性能，它使用单调的波形，是在一个小的差距从宽带雷达。
2020-02-23 cs.IT eess.SP math.IT
Non-Linear Signal Processing methods for UAV detections from a Multi-function X-band Radar
本文研究了压缩感知（CS）、主成分分析（PCA）、迭代自适应方法（IAA）和多输入多输出（MIMO）等非线性处理技术在便携式雷达系统增强无人机检测中的应用。该组合方案具有许多优点，并且具有更好的检测和分类精度的潜力。这里讨论的一些好处是考虑到相控阵平台，敏捷射频系统（ARS）的新型便携式相控阵雷达（PWR），它提供象限输出。由于目标多普勒频率的稀疏性，CS和IAA在应用于雷达回波的微多普勒处理时都显示出有希望的结果。这显示出减少停留时间和增加可以询问体积的速率的前景。随着基于GPU的图形处理硬件的出现，利用迭代和非线性解决方案对目标信息进行实时处理现在是可能的。模拟结果显示了良好的效果。
2023-03-13 eess.SP
New Findings on GLRT Radar Detection of Nonfluctuating Targets via Phased Arrays
研究了噪声背景下弱信号的标准广义似然比检验（GLRT）检测问题。在这样做时，我们考虑一个非波动的目标嵌入在复杂的白高斯噪声（CWGN），其中的目标回波的幅度和噪声功率被假定为是未知的。重要的工作已经分析了性能的参考方案，并提出了基于广义似然比的检测器。这种检测器在早期阶段（即，在形成波束成形后标量波形之前），从而对硬件、处理和数据存储提出了很高的要求。从硬件的角度来看，大多数雷达系统无法满足这些强大的要求。事实上，由于硬件和计算的限制，大多数雷达在任何估计或进一步预处理之前使用模拟和数字波束形成器（和）的组合。本研究的基本原理是推导出满足硬件和系统要求的GLRT检测器。在本论文中，我们设计并分析了一种更实用且易于实现的广义似然比检测器，该检测器是在模拟波束形成之后投影的。对该检测器的性能进行了分析，并以封闭形式导出了检测概率（PD）和虚警概率（PFA）。此外，我们表明，在低信噪比（SNR）制度，波束形成后GLRT检测器的性能优于经典的波束形成前GLRT检测器和平方律检测器。这一发现表明，如果信号很弱，而不是单独处理信号，我们首先必须加强整体信号，然后组装系统的检测统计。最后，对信噪比损失进行了量化，证明了波束形成后GLRT检测器的优越性随着天线数和样本数的增加而增加。
2021-07-08 eess.SP
Multi-criteria Analysis for Evaluation of Adaptive Radar Resource Management algorithms on a Naval setting with and without clutter
多功能雷达具有复杂的性能需求，涉及的目标种类繁多，使用场景复杂。为了实现这些目标，雷达系统使用有源电子扫描阵列（AESA）来切换它们的功能。这种复杂性使得很难在考虑到其功能要求和诱导成本的情况下评估其性能。在本文中，我们首先介绍了相控阵雷达的操作和性能的品质因数。我们计算这些指标上的一组测试方案的不同复杂性，涉及不同种类的目标，我们把它们聚合成一个全球性的符号MFR雷达性能。为了实现我们的目的，我们依赖于多准则决策分析（MCDA）的域，更确切地说，2-可加性Choquet积分。
2020-05-12 eess.SP
Coherent FDA Radar: Transmitter and Receiver Design and Analysis
针对 FDA-MIMO 雷达的距离模糊与干扰杂波抑制问题，本文设计 C-FDA 雷达收发机并建立空-时-距信号模型，证明其相干增益更高且可解决 SRA 问题。
2024-08-06 eess.SP
Frequency Diverse Array Radar: New Results and Discrete Fourier Transform Based Beampattern
在相控阵雷达中，来自每个天线的信号以相同的载波频率发射，这产生仅窄聚焦的角度相关波束图。相比之下，在频率分集阵列（FDA）中，来自天线阵列的雷达信号通常以线性增加的频率发射，这产生距离、时间和角度相关的波束方向图。关于FDA雷达的报告文献遗漏了由于天线阵列元件导致的信号模型中路径差异的贡献，这可能导致误导性结果。在这项工作中，加入遗漏的路径差异，FDA雷达的信号模型进行了修正。利用修正后的信号模型，它示出的瞬时波束方向图取决于发射天线的数量和平均波束方向图取决于频率偏移和脉冲宽度的乘积。此外，为了在较长的停留时间内照亮所需的感兴趣区域，提出了基于离散傅立叶变换的低复杂度算法。与传统FDA雷达的“S”形波束方向图不同，该算法的波束方向图随距离线性变化。仿真结果比较了我们提出的算法与现有算法的性能，表明我们提出的算法的优越性。
2019-10-21 eess.SP
An Optimal Baseband Delay-Based Beam Squint Removal Scheme across a Range of Steering Angles for Digital Wideband Beamformers in Radars
针对雷达宽带相控阵中仅相移导致的波束偏移问题，提出最优基带延迟结合相移的方法，并验证其在1 GHz载波、±250 MHz带宽及0–90°导向角范围内有效。
2024-03-05 eess.SP
Antenna Selection for Enhancing Privacy in Radar-Based Vital Sign Monitoring Systems
提出通过策略性选择发射天线引入相位噪声以掩盖生命体征频率，从而保护基于雷达的VSM系统隐私，同时授权接收机可补偿噪声准确提取信息。
2025-04-02 eess.SP
Analysing Multibeam, Cooperative, Ground Based Radar in a Bistatic Configuration
相控阵数字波束形成与数字信号处理相结合的最新进展应能使双基地配置的多波束雷达得到发展。在双基地设置中，从发射机向外传播的脉冲应该被接收机跟随或“追赶”。在传输过程中，根据发射器、接收器和脉冲的位置，数字波束的数量及其在发射器处的位置会发生变化。本文分析了脉冲追踪所需的数字波束数目与接收机波束切换速率的几何关系。此外，我们推导出的脉冲重复频率（PRF）的双基地配置的基础上所需的检测范围。结果表明，在双基地的情况下，脉冲重复频率可以增加相比，其单基地对应时，发射机和接收机之间的距离增加。我们的研究结果应用于空中交通管制雷达的情况下，显示多波束，地基双基地监视雷达的可行性。它将被证明，最大的脉冲重复频率几乎可以增加一倍，自适应传感和跟踪范例可以导致最多64个同时接收器波束的双基地监视和跟踪设置。
2020-10-30 eess.SP
Joint Design of the Transmit and Receive Weights for Coherent FDA Radar
频率分集阵列（FDA）与传统阵列技术的不同之处在于，它在阵列元素之间施加了额外的频率偏移（FO）。与相控阵或多输入多输出（MIMO）相比，FO的使用为FDA提供了在距离维度上的可控自由度，在联合角度和距离定位、距离模糊杂波抑制和低截获概率方面具有更好的性能。特别地，相干FDA的FO比基带波形的带宽小得多，能够获得更高的发射增益和输出信号与干扰加噪声比（SINR）。在本文中，我们研究的问题，联合设计的发送和接收权相参FDA雷达系统。该设计问题被制定为在所需的二维距离-角度空间的功率在整个区域的功率的比率的最大化，受到能量约束，限制每个发射天线的发射能量和相似性约束，使得可以保证良好的发射波束图。由于所得问题是NP难问题，因此，提出了一种基于半定松弛（SDR）技术的序贯优化方法。数值仿真结果验证了该方案的有效性。
2022-12-20 eess.SP
Nonreciprocal Phased-Array Antennas
相控阵天线是一种产生辐射图案的设备，其形状和方向可以通过调整馈送阵列的每个元件的信号的幅度和相位来电子控制。由于时间反演对称性的约束，这些器件在发送和接收时提供相同的响应。在这里，我们介绍了非互易相控阵天线的概念，我们证明，他们可以表现出截然不同的辐射模式时，在传输或接收。阵列的构建块由时间调制谐振天线元件组成，该时间调制谐振天线元件仅在两个频率之间提供非常有效的频率转换：一个与自由空间中传播的波相关联，另一个与引导信号相关。用低频调制信号的相位控制这些元件的可调谐非互易相位响应允许独立地定制整个阵列的发射和接收辐射图案。微波测量结果证实，在所需的空间方向上的隔离水平超过40 dB，总损耗低于4 dB。我们相信，这一概念可以扩展到整个电磁频谱提供足够的调谐元件，在通信，传感和雷达系统，以及在热管理和能量收集的重要影响。
2019-11-05 eess.SP physics.app-ph
Coherent FDA Receiver and Joint Range-Space-Time Processing
本文针对主瓣杂波遮蔽目标问题，提出一种相干机载FDA雷达接收机，利用多普勒域正交性分离混叠回波，并通过距离-空时自适应处理提升检测性能。
2023-06-01 eess.SP
Cognitive Radar Antenna Selection via Deep Learning
目标的波达方向（DoA）估计随着相控阵雷达天线所采用的单元的数量而改进。由于较大的阵列具有高的相关成本、面积和计算负荷，因此最近人们对在不损失远场DoA精度的情况下使天线阵列变薄感兴趣。在这种情况下，认知雷达可以部署一个完整的阵列，然后选择一个最佳的子阵列来发送和接收信号，以响应目标环境的变化。先前的工作已经使用优化和贪婪搜索方法来认知地挑选最佳子阵列。在本文中，我们利用深度学习来解决天线选择问题。具体来说，我们构建了一个卷积神经网络（CNN）作为多类分类框架，其中每个类指定一个不同的子阵列。所提出的网络确定一个新的阵列，每次数据被雷达接收，从而使天线选择的认知操作。我们的数值实验表明，{建议的CNN结构提供了22%更好的分类性能比支持向量机和由此产生的子阵列产生72%更准确的DoA估计比随机阵列选择。
2019-02-04 eess.SP stat.ML
VSWR-Resilient Mm-Wave and Cm-Wave PAs for Large-Scale Phased Arrays
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；NXP Semiconductors（恩智浦半导体）
本文针对大规模相控阵中天线与功率放大器的VSWR失配问题，综述了抗VSWR的毫米波与厘米波集成PA技术，提出SOLM设计思路，分析了相关挑战与机遇。
2026-08-04 eess.SP
Power-Aperture Resource Allocation for a MPAR with Communications Capabilities
针对带通信能力的多功能相控阵雷达，提出基于效用函数和优先级权重的功率-孔径资源分配优化方法，可同时满足搜索与通信任务的QoS需求，经仿真验证有效。
2023-10-19 eess.SP
Convex Estimation of Sparse-Smooth Power Spectral Densities from Mixtures of Realizations with Application to Weather Radar
本文提出一种凸优化模型，通过联合估计复值频率分量与非负功率谱密度并施加稀疏-平滑正则化，解决了从实现混合中估计稀疏平滑PSD的难题，在相控阵天气雷达实验中优于现有稀疏估计方法。
2023-11-14 eess.SP math.OC
Adaptive and Fast Combined Waveform-Beamforming Design for mmWave Automotive Joint Communication-Radar
针对现有毫米波车载联合通信-雷达系统角视场有限、雷达估计精度低的问题，提出基于循环移位波束成形器与二维部分傅里叶压缩感知的自适应快速联合设计，可在通信性能小幅下降的代价下实现宽视场高精度雷达信道估计。
2020-09-06 cs.IT eess.SP math.IT
Mutual Interference Mitigation for MIMO-FMCW Automotive Radar
本文研究MIMO-FMCW汽车雷达间的相互干扰抑制，首次推导了全面考虑时频与慢时间码非相干性的通用干扰信号模型，将其转化为空域目标检测问题并提出恒虚警率检测器，仿真验证了其优于基线方法的有效性。
2023-04-06 cs.IT cs.SY eess.SP
InFocus: A spatial coding technique to mitigate misfocus in near field LoS beamforming
针对宽带大规模相控阵在近场因频率相关波束成形器失配导致的失焦问题，提出空间调频编码方法InFocus，并证明其可同时缓解近场失焦与远场波束斜视、提升数据速率。
2021-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-feed Plane Wave Generator for Compact OTA Multi-Target Emulation With Joint Angle-Delay-Doppler Control
National Mobile Communications Research Laboratory, School of Information Science and Engineering, Southeast University（东南大学信息科学与工程学院国家移动通信实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）
本文提出一种基于多馈源平面波发生器的OTA雷达目标仿真框架，可在远小于远场距离的测试距离上，通过联合角度-时延-多普勒控制同时仿真多个空间邻近目标，并在3 GHz下实验验证了其角度、时延和速度误差均较小。
2026-10-01 eess.SP
Range-Angle Estimation for FDA-MIMO System With Frequency Offset
针对FDA-MIMO雷达在收发频偏下距离-角度估计性能下降问题，建立频偏系统模型，将其转化为附加噪声并分析其特性，引入去噪算法减轻恶化，推导了CRLB并通过仿真验证。
2024-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
Frequency Diverse Array-enabled RIS-aided Integrated Sensing and Communication
本文研究频控阵使能的RIS辅助集成感知与通信系统，通过联合优化波束赋形、RIS相移、频率偏移等参数最大化总速率，并利用分数规划和交替优化算法实现优于传统相控阵方案的感知与通信性能。
2024-10-01 cs.IT eess.SP math.IT
Beampattern Design for Transmit Architectures Based on Reconfigurable Intelligent Surfaces
本研究解决采用大型RIS重定向有源天线射频信号的发射系统波束方向图设计问题，提出联合优化源波形与RIS相移的次优解以匹配期望远场辐射图样，证明其成形能力优于相控阵且媲美全数字MIMO阵列。
2025-07-09 eess.SP
Novel Active Sensing and Inference for mmWave Beam Alignment Using Single RF Chain Systems
针对单射频链毫米波系统波束对齐训练开销大的问题，提出受合成孔径雷达启发的SVAM感知方法，结合衰落系数估计的新型波束对齐流程，在低信噪比下性能逼近完美信道信息的理想情况。
2024-04-11 eess.SP
RIS-Based Steerable Beamforming Antenna with Near-Field Eigenmode Feeder
提出一种利用AMAF到RIS近场传播矩阵本征模的高效天线系统，通过仅在AMAF处进行有源放大，在保持波束成形性能的同时实现了比传统相控阵更高的功率效率和更低的硬件复杂度。
2022-11-22 cs.ET eess.SP
