多径效应下低空目标跟踪滤波技术

发布时间：2024-07-08 21:53

　　现代战争中海面低空目标突防的危险巨大,需加紧加大对海面低空目标跟踪策略的完善深入研究。由于海面镜面反射和漫反射引起的多路径传播效应对雷达跟踪低空目标的性能影响尤为严重,特别是给目标俯仰角的测量带来很大偏差,原因在于直接回波和海面反射回波的干涉作用。当二者反相抵消时,总回波功率很小,包含的有用信息很少,这时单脉冲和差波束比幅系统的测角结果出现大的尖峰误差,可能因而丢失待跟踪的目标。对于在远距离超低空的目标,低站址雷达的俯仰角极小,直射和反射路径可能都进入了天线主波束的半功率波瓣宽度内,雷达自身能提供的距离分辨、角度分辨等方法很难区分开二者。鉴于以上存在的这些问题,本文针对多径效应下海面低空目标跟踪问题做了如下工作。(1)对多径效应下的单脉冲和差比幅雷达测角系统做了研究,仿真了多路径传播对单脉冲比的影响,分析了单脉冲比尖峰的原因及影响,并对窄波束技术消除多径的局限性做了分析,对于高距离分辨、高角度分辨等技术不能解决的单频率单脉冲雷达低空测角问题,本文在雷达数据处理阶段对此问题做了研究。(2)针对多径场景中出现的近似周期性尖峰偏差和固定偏差问题,本文提出了基于单脉冲比观测的跟踪滤波算法,算法...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1常规单脉冲和差比幅雷达的方块图[30]

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-8-束的输出可能不易被测量。事实上，某些类型的天线例如具有单模、多模馈电喇叭和许多阵列的反射器，不产生与各个分量波束相关联的电压，而是直接形成“和”和“差”电压。本章将首先介绍常规的单脉冲和差比幅雷达测角系统的原理；然后对所要研究的多径传播场景加以....

图2-2单脉冲和差比幅雷达的天线方向图示意图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-9-图2-2单脉冲和差比幅雷达的天线方向图示意图a)两偏置天线各自的方向图b)两偏置天线形成的和波束c)两偏置天线形成的差波束对图2-1中的信号作一定简要分析，每平方米目标被照射的功率可以写作(t)RkPP2t2T(2-3)式中，TP是目标处的高频....

图2-3高斯函数形式的和差波束仿真图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-11-式中，x为目标距单天线轴线的偏角；θ0.5为天线的半功率波瓣宽度。图2-3为仿真的高斯天线和差波束图。参数设定为，两个天线的波束倾角δ为0.55度（约9.6毫弧度），单个天线的半功率波瓣宽为1.1度（约19.2毫弧度）。可以看到相加后的和波束....

图2-4常规的单脉冲和差比幅雷达的测角性能对于海面高空目标来说，雷达向目标发射电磁波，电磁波到达目标后，被反射回到雷达接收天线，这样的对电磁波仅有一条主要的发射接收路径的情况，

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-12-图2-4常规的单脉冲和差比幅雷达的测角性能对于海面高空目标来说，雷达向目标发射电磁波，电磁波到达目标后，被反射回到雷达接收天线，这样的对电磁波仅有一条主要的发射接收路径的情况，通常可以通过常规手段来确定目标的信息，如可以通过上一小节中介绍的常....

本文编号：4003932