本文關(guān)鍵詞：機(jī)載雷達(dá)雜波與干擾抑制問題中STAP技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)載雷達(dá) 雜波抑制 空時(shí)自適應(yīng)處理 幅相誤差校正 抗干擾

【摘要】：相較于機(jī)械掃描雷達(dá),相控陣?yán)走_(dá)的靈活性大大提高。然而,機(jī)載雷達(dá)在接收目標(biāo)回波信號(hào)的同時(shí),通常會(huì)不可避免受到較強(qiáng)的地物回波影響。此外,在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,機(jī)載雷達(dá)還面臨復(fù)雜的電磁干擾的威脅。雖然適用于陣列天線的超低副瓣技術(shù)能有效抑制副瓣雜波和副瓣干擾,卻難以抑制主瓣雜波和主瓣干擾,同時(shí)超低副瓣天線在實(shí)際工程中實(shí)現(xiàn)困難。因此,開展雜波與干擾抑制的信號(hào)處理技術(shù)研究對(duì)提高機(jī)載雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)性能意義重大�？諘r(shí)自適應(yīng)處理(STAP)是改善機(jī)載雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)性能的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),可有效抑制雜波和干擾。針對(duì)地雜波和干擾在機(jī)載情況下的分布特性,STAP技術(shù)利用雷達(dá)提供的空域和時(shí)域自由度對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理,能夠在空時(shí)二維平面內(nèi)自適應(yīng)地形成與雜波和干擾相匹配的凹口,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雜波和干擾的抑制,提高雷達(dá)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)能力。理論上,全維STAP具有最優(yōu)的雜波干擾抑制性能,但由于受到運(yùn)算量和訓(xùn)練樣本數(shù)目的限制,其在實(shí)際中無法實(shí)施;另外,機(jī)載雷達(dá)面臨日益復(fù)雜的電磁環(huán)境,不僅有強(qiáng)的雜波信號(hào),同時(shí)也包括各種形式的干擾信號(hào),這些有意或無意干擾降低了機(jī)載雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)概率、影響其參數(shù)估計(jì)性能;受目前工藝水平影響,各個(gè)接收陣元之間的幅相特性常常存在不一致性,雷達(dá)系統(tǒng)中存在的陣元誤差對(duì)基于STAP的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì)和定位性能造成損失。針對(duì)這些問題,本文從降維處理、干擾抑制以及陣元幅相誤差估計(jì)三個(gè)方面開展研究,內(nèi)容具體如下:(1)降維STAP技術(shù)研究。針對(duì)限制全維STAP工程應(yīng)用的運(yùn)算量巨大以及訓(xùn)練樣本需求過多問題,開展降維空時(shí)自適應(yīng)技術(shù)研究。本文首先分析了幾種采用固定降維結(jié)構(gòu)和降秩結(jié)構(gòu)的STAP技術(shù),但其性能受系統(tǒng)自由度及雜波子空間的秩等因素制約。本文提出了一種級(jí)聯(lián)自適應(yīng)降維的STAP處理方法,該方法將大的天線陣面分成若干子陣,在每個(gè)子陣內(nèi)部先采用擴(kuò)展因子法降維處理,然后級(jí)聯(lián)局域化處理方法作為第二級(jí)STAP。仿真實(shí)驗(yàn)表明該方法在副瓣雜波區(qū)以及近主瓣雜波區(qū)均能夠取得較好的雜波抑制性能。(2)機(jī)載雷達(dá)中的抗干擾問題研究。針對(duì)機(jī)載雷達(dá)工作中的出現(xiàn)的兩種干擾,即有源壓制式干擾、單頻連續(xù)波干擾,本文對(duì)其開展了研究。首先建立了這兩種干擾的信號(hào)模型,然后分析了它們的干擾特性,最后針對(duì)這兩種干擾分別提出空域陣列自適應(yīng)波束形成、頻域陷波的抑制方法。仿真實(shí)驗(yàn)證明所提方法可以顯著提高機(jī)載雷達(dá)在干擾環(huán)境中的目標(biāo)檢測(cè)性能。(3)機(jī)載雷達(dá)陣元幅相誤差估計(jì)技術(shù)研究。機(jī)載雷達(dá)的陣元幅相誤差會(huì)影響運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的參數(shù)估計(jì)與定位性能,針對(duì)上述問題,本文提出了一種基于矩陣1范數(shù)的陣元誤差估計(jì)方法,該方法利用實(shí)際接收的雜波數(shù)據(jù)與雷達(dá)構(gòu)型參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)陣元幅相誤差的估計(jì)。首先建立帶有陣元誤差的雜波信號(hào)模型,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建雜波導(dǎo)向矢量模版庫并采用優(yōu)化方法估計(jì)雜波復(fù)幅度,利用重構(gòu)的雜波信號(hào)擬合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立優(yōu)化問題,最終求解陣列誤差。仿真實(shí)驗(yàn)證明了該方法具有良好的參數(shù)估計(jì)性能。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)載雷達(dá) 雜波抑制 空時(shí)自適應(yīng)處理 幅相誤差校正 抗干擾
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V243.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 研究歷史與現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容17-19
• 第二章 機(jī)載雷達(dá)雜波信號(hào)模型及抑制技術(shù)19-39
• 2.1 引言19
• 2.2 機(jī)載雷達(dá)雜波模型19-21
• 2.2.1 發(fā)射信號(hào)模型20
• 2.2.2 接收信號(hào)模型20-21
• 2.3 機(jī)載雷達(dá)雜波譜分析21-27
• 2.3.1 雜波距離多普勒譜21-25
• 2.3.2 雜波角度多普勒譜25-27
• 2.4 雜波抑制技術(shù)27-37
• 2.4.1 先MTI后MTD處理28
• 2.4.2 最優(yōu)STAP28-30
• 2.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)30-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 降維STAP技術(shù)39-57
• 3.1 引言39
• 3.2 降維/降秩STAP技術(shù)39-46
• 3.2.1 FA/EFA方法40-42
• 3.2.2 JDL方法42-44
• 3.2.3 降秩方法44-46
• 3.3 兩級(jí)STAP技術(shù)46-48
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)48-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第四章 機(jī)載雷達(dá)抗干擾處理57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 有源壓制式干擾及其抑制57-62
• 4.2.1 有源壓制式干擾工作機(jī)理57-59
• 4.2.2 空域干擾抑制處理59-61
• 4.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)61-62
• 4.3 單頻連續(xù)波干擾及其抑制62-66
• 4.3.1 單頻連續(xù)波干擾信號(hào)模型63-64
• 4.3.2 單頻連續(xù)波干擾抑制64-65
• 4.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-69
• 第五章 陣列幅相誤差估計(jì)技術(shù)69-77
• 5.1 引言69
• 5.2 陣元誤差信號(hào)模型69-71
• 5.3 算法介紹71-74
• 5.4 仿真實(shí)驗(yàn)74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 總結(jié)77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-85
• 作者簡(jiǎn)介85-86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：771684