本文選題：知識輔助 + 波形設(shè)計��； 參考：《電子科技大學》2017年博士論文

【摘要】：現(xiàn)代雷達往往工作在復(fù)雜的電磁和地理環(huán)境中,對環(huán)境的適應(yīng)能力很大程度上決定了雷達探測能力。通過利用電磁和地理環(huán)境知識,動態(tài)調(diào)整雷達發(fā)射波形(組),可以有效提高雷達探測性能。因此,本文主要研究了基于頻譜兼容,電子對抗以及海面多徑三種環(huán)境知識輔助下的自適應(yīng)波形設(shè)計,主要貢獻如下:1.針對擁擠電磁環(huán)境中雷達與其他輻射源的頻譜兼容問題,提出了基于模板匹配的TFA相位編碼波形設(shè)計算法,利用電磁環(huán)境頻譜信息建立功率譜模板,通過迭代使波形功率譜逐步逼近模板,實現(xiàn)了雷達與其他輻射源的頻譜兼容,同時具有優(yōu)良的自相關(guān)旁瓣特性。該算法相比傳統(tǒng)的SCAN算法具有性能好,計算時間小的優(yōu)勢�？紤]到設(shè)計波形的模糊函數(shù)特性約束,提出了基于SDP與隨機算法的QPSC波形設(shè)計算法,利用電磁環(huán)境頻譜信息,通過對相位編碼波形回波信號信噪比與頻譜兼容能力聯(lián)合優(yōu)化問題的松弛與還原,實現(xiàn)了雷達在頻譜擁擠環(huán)境下與其他電磁輻射源的頻譜兼容,使雷達信噪比接近理論極限。2.針對速度欺騙干擾抑制問題,分別提出了三種慢時間相位編碼算法:膨脹遺傳算法,頻域投影消除法以及功率譜模板法�；趯Ω蓴_信號的識別與參數(shù)估計信息,設(shè)計針對該干擾的慢時間相位編碼波形,在設(shè)定多普勒頻率范圍內(nèi)具有很高的干擾抑制比。STFA的計算時間比SCAN,EBGA,SPE算法降低至少2個數(shù)量級,且干擾抑制水平高于其他三種算法約70 dB。3.針對多種電磁欺騙干擾環(huán)境下的目標探測問題,提出了基于PRI序列設(shè)計的干擾抑制方法,基于欺騙干擾類型的知識輔助信息,通過設(shè)計PRI序列,使干擾信號分散在不同的距離單元,并避開真實目標所在的距離單元,有效抑制了多種電磁欺騙干擾,提高了目標回波信干燥比。4.針對海面低空目標探測性能受多徑效應(yīng)影響的問題,建立了多徑效應(yīng)物理模型,分析了環(huán)境因素及物理因素對多徑效應(yīng)的影響,提出了基于海面環(huán)境信息輔助的頻率分集和頻率跟蹤波形設(shè)計方法,實現(xiàn)了復(fù)雜海面環(huán)境下雷達探測性能的優(yōu)化,相比傳統(tǒng)的頻率分集或同載頻波形組具有全局更優(yōu)的探測性能。以上工作,已通過仿真實驗驗證,基于知識輔助設(shè)計的波形可以有效提高復(fù)雜環(huán)境下雷達的目標探測性能。
[Abstract]:Modern radar often works in complex electromagnetic and geographical environment, and its adaptability to environment determines radar detection ability to a great extent. By using the knowledge of electromagnetic and geographical environment, the radar detection performance can be effectively improved by dynamically adjusting the radar transmitting waveform (set). Therefore, this paper mainly studies adaptive waveform design based on spectral compatibility, electronic countermeasure and sea surface multi-path knowledge. The main contributions are as follows: 1. Aiming at the compatibility between radar and other emitter in crowded electromagnetic environment, a design algorithm of TFA phase coding waveform based on template matching is proposed, and the power spectrum template is established by using spectrum information of electromagnetic environment. By iterating the waveform power spectrum into the template, the spectrum compatibility between radar and other emitter sources is realized. At the same time, it has excellent autocorrelation sidelobe characteristics. Compared with the traditional scan algorithm, this algorithm has the advantages of better performance and less computation time. Considering the fuzzy function characteristic constraint of the design waveform, a QPSC waveform design algorithm based on SDP and stochastic algorithm is proposed, which utilizes the electromagnetic environment spectrum information. Through the relaxation and reduction of the joint optimization of the signal-to-noise ratio (SNR) and spectral compatibility ability of the phase-coded waveform echo signal, the spectral compatibility of radar with other electromagnetic radiation sources in the crowded spectrum environment is realized, and the SNR of the radar is close to the theoretical limit of .2. Three slow time phase coding algorithms are proposed for the suppression of speed deceptive interference: expansion genetic algorithm, frequency domain projection elimination method and power spectrum template method. Based on the information of identification and parameter estimation of the interference signal, the slow time phase coding waveform for the interference is designed. The calculated time of the STFA with high interference suppression ratio in the range of Doppler frequency is at least 2 orders of magnitude lower than that of the SCANN EBGAN SPE algorithm. The interference suppression level is higher than that of the other three algorithms about 70dB.3. Aiming at the problem of target detection in many kinds of electromagnetic deception jamming environment, the interference suppression method based on PRI sequence design is proposed. Based on the knowledge auxiliary information of deception jamming type, the PRI sequence is designed. The jamming signal is dispersed in different range units, and the range unit of the real target is avoided, which effectively suppresses many kinds of electromagnetic deception interference and improves the echo signal drying ratio of the target. Aiming at the problem that the detection performance of low altitude target is affected by multipath effect, a physical model of multipath effect is established, and the influence of environmental and physical factors on multipath effect is analyzed. A design method of frequency diversity and frequency tracking waveform based on sea environment information is proposed to optimize radar detection performance in complex sea environment. Compared with the traditional frequency diversity or the same carrier wave set, the detection performance is better globally. The above work has been verified by simulation experiments. The waveform based on knowledge aided design can effectively improve the target detection performance of radar in complex environment.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN974

【參考文獻】

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本文編號：2087746