高超声速平台载前向阵雷达杂波抑制方法研究

发布时间：2017-09-04 14:49

  本文关键词：高超声速平台载前向阵雷达杂波抑制方法研究

  更多相关文章： 高超声速平台 前向阵雷达 杂波特性 杂波抑制 空时自适应信号处理 杂波距离依赖性补偿

【摘要】：高超声速飞行器作为二十一世纪航空航天领域发展的一个前沿方向,备受世界各军事大国的关注,高超声速飞行器极为诱人的军事和民用前景使得开展高超声速平台载雷达地面慢速目标探测技术的研究有着重大的意义。由于机载雷达对地面目标进行探测时会遇到强烈的地杂波影响,为了提高雷达的检测性能,需对地面杂波进行有效的抑制。高超声速平台载前向阵雷达其杂波存在严重的多普勒模糊和距离模糊现象,且不同距离的杂波存在距离非均匀的特性。在高超背景下,依靠传统的脉冲多普勒(PD)处理对杂波进行抑制以区分目标和杂波的方法将失效。空时二维自适应处理(STAP)将自适应阵列信号处理的基本原理推广到阵元采样和脉冲的二维数据场中,该技术可以有效地对机载雷达地面杂波进行抑制。在高超背景下,STAP处理仍然存在着许多技术难点,如高速高机动带来的距离模糊和多普勒模糊、前向阵雷达杂波的距离非均匀性等。本文主要针对高超声速平台载前向阵雷达杂波抑制问题展开研究,首先分析了HSV-R地杂波特性,包括杂波走动特性、距离-多普勒特性和空时特性,并根据杂波特性给出了脉冲重复频率的选取准则;在此基础上对高超背景下的杂波抑制采用STAP处理代替PD处理的原因进行了分析,并给出了仿真验证说明;最后给出了一种适用于高超声速平台载前向阵雷达的杂波抑制方法,该方法首先利用阵列俯仰维信息滤除距离模糊的杂波,使每个距离单元只保留一次模糊的杂波,接着对俯仰滤波后的数据进行距离非均匀性补偿,主要采用基于配准的补偿方法和基于导向矢量的最小二乘拟合方法,这两种方法的补偿性能均优于多普勒频移法和角度多普勒补偿法,且在阵元级幅相误差存在的情况下,该方法性能稳定,最后通过STAP处理抑制剩余杂波。本文最后通过仿真验证了上述所提的方法。
【关键词】：高超声速平台 前向阵雷达 杂波特性 杂波抑制 空时自适应信号处理 杂波距离依赖性补偿
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 国内外研究现状15-17
• 1.2 研究背景及其意义17-18
• 1.3 论文内容安排18-19
• 第二章 高超声速平台载雷达杂波特性研究19-35
• 2.1 引言19
• 2.2 杂波走动特性分析19-23
• 2.2.1 距离走动特性分析19-22
• 2.2.2 多普勒走动特性分析22-23
• 2.3 杂波距离-多普勒特性分析23-28
• 2.4 杂波空时特性分析28-33
• 2.5 本章小结33-35
• 第三章 机载前向阵雷达杂波抑制方法研究35-55
• 3.1 引言35
• 3.2 脉冲多普勒处理35-41
• 3.2.1 不同重频下的PD处理36-37
• 3.2.2 仿真结果及分析37-41
• 3.3 空时自适应处理41-47
• 3.3.1 信号模型42-43
• 3.3.2 空时自适应处理原理43-45
• 3.3.3 仿真结果及分析45-47
• 3.4 杂波距离依赖性补偿47-54
• 3.4.1 角度-多普勒补偿方法47-50
• 3.4.2 基于配准的补偿方法50-52
• 3.4.3 基于导向矢量拟合的补偿方法52-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 高超声速平台载前向阵雷达杂波抑制方法研究55-69
• 4.1 引言55-56
• 4.2 基于俯仰维滤波的距离模糊杂波抑制方法56-58
• 4.3 降维空时自适应处理方法58-60
• 4.4 仿真结果及分析60-67
• 4.5 本章小结67-69
• 第五章 工作总结与展望69-71
• 5.1 工作总结69-70
• 5.2 未来工作的展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 作者简介77-78

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本文编号：792182