当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

米波雷达测角方法研究

发布时间:2018-11-08 11:53
【摘要】:米波雷达由于在反隐身,抗反辐射导弹等方面具有独特的优势,已成为了现今世界各国关注的焦点。但是由于米波雷达的波长较长,波束宽度较宽等因素的影响,目标角度估计的精度较差。所以如何提高米波雷达的测角精度,是当前米波雷达的一个重要研究方向。本文结合本人目前承担的科研任务及主要研究课题主要对米波雷达的测角方法进行了研究,并提出了几种改进的米波雷达测角算法:首先,对一些米波雷达基础的测角方法进行了研究,简单介绍了雷达测角的工作原理及一些基本的测角方法,主要包括振幅法、相位法、最大信号法、质心法及单脉冲类方法。并对这些方法的测角性能及优缺点进行计算机实验仿真,对这些方法存在的一些问题进行了讨论和分析,重点对单脉冲方法中的鉴角曲线进行了理论分析和数学推导。其次,对机扫米波雷达的工作原理和常规的单脉冲类测角方法的原理进行了介绍,在此基础上提出了两种改进的方法,分别是改进的单脉冲测角方法和改进的波束扫描方法。改进的单脉冲测角方法是根据半阵法原理,将接收的数据进行DFT运算转换到多普勒通道中,在多普勒通道中对其某些点进行置零处理,再进行IDFT运算,利用处理后的数据进行单脉冲测角;而改进的波束扫描方法则构建一个新的代价函数,此代价函数将以前的多次波束扫描简化为一次搜索就可以得到目标的角度信息,大大降低了运算量,仿真结果表明这两种改进算法的性能较常规算法更优。接着对分布式米波雷达的结构模型和基本原理进行了介绍,研究了基于ESPRIT算法的粗略估计方法和精确估计方法。粗略估计是分布式雷达的一种固有属性,利用粗略估计方法进行角度估计会得到方差较大、不存在测角模糊的估计值。相反,利用精确估计方法会得到方差较小、存在测角模糊的估计值,所以需要对估计值再进行最优搜索获得目标真实角度。理论分析和仿真实验表明,两种角度估计方法的测角性能都很高,其中精确估计方法的性能优于粗略估计方法。最后,根据分布式米波雷达的结构特点,进一步分析基线长度对测角精度造成的影响。随着基线长度的不断增加,分布式米波雷达的测角性能呈“V”型变化,针对分布式米波雷达随基线长度的性能变化特点,提出了一种最优基线长度确定方法。利用该方法可以确定最优的基线长度,降低分布式米波雷达因本身结构特点造成的测角误差,计算机仿真实验验证了该方法的有效性。
[Abstract]:Because of its unique advantages in anti-stealth and anti-radiation missiles, Mibo radar has become the focus of attention all over the world. However, due to the influence of long wavelength and wide beam width, the accuracy of target angle estimation is poor. Therefore, how to improve the angle measurement accuracy of Mew radar is an important research direction. In this paper, based on the research task and the main research subject, the angle measurement method of Mew radar is studied, and several improved angle-measuring algorithms are proposed: first of all, In this paper, some basic angle measuring methods of meter wave radar are studied. The working principle of radar angle measurement and some basic angle measuring methods are introduced, including amplitude method, phase method, maximum signal method, centroid method and monopulse method. The performance, advantages and disadvantages of these methods are simulated by computer experiments, and some problems of these methods are discussed and analyzed. The theoretical analysis and mathematical derivation of the angle detection curve in monopulse method are emphasized. Secondly, the working principle and the principle of the conventional monopulse angular measurement method are introduced, and two improved methods are proposed, one is the improved monopulse angle measurement method and the other is the improved beam scanning method. The improved monopulse angle measurement method is based on the principle of semi-matrix method, the received data is converted from DFT operation to Doppler channel, and some points of the received data are zeroed in the Doppler channel, and then the IDFT operation is carried out. Using the processed data to measure the angle of monopulse; The improved beam-scanning method constructs a new cost function, which simplifies the previous multi-beam scanning to a single search to obtain the angle information of the target, which greatly reduces the computational complexity. Simulation results show that the performance of the two improved algorithms is better than that of the conventional algorithms. Then, the structure model and basic principle of distributed meter wave radar are introduced, and the rough estimation method and accurate estimation method based on ESPRIT algorithm are studied. Rough estimation is an inherent attribute of distributed radar. Using rough estimation method to estimate the angle will result in a large variance and there is no fuzzy angle measurement value. On the contrary, using the accurate estimation method, the variance is smaller and the angle is fuzzy. Therefore, it is necessary to search the estimation value and obtain the real angle of the target. Theoretical analysis and simulation experiments show that the performance of the two methods is very high, and the performance of the accurate estimation method is better than that of the rough estimation method. Finally, according to the structural characteristics of distributed meter wave radar, the influence of baseline length on angle measurement accuracy is further analyzed. With the increasing of baseline length, the angle measurement performance of distributed meter wave radar changes in "V" type. According to the characteristic of distributed meter wave radar with baseline length, an optimal baseline length determination method is proposed. By using this method, the optimal baseline length can be determined and the angle measurement error caused by the structural characteristics of the distributed meter wave radar can be reduced. The effectiveness of the method is verified by computer simulation.
【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】:2014
【分类号】:TN953.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;米波雷达专题研讨会在京召开[J];电子元器件应用;2001年10期

2 石晓宁;米波雷达目标跟踪之分析[J];现代电子;2000年04期

3 李延辉;胡东亮;高玉良;杨建华;;米波雷达阵地条件选择的分析[J];火力与指挥控制;2008年S2期

4 查金水;;某米波雷达天线系统结构设计[J];电子机械工程;2012年02期

5 王美焰;;某米波雷达实验阵结构设计[J];电子机械工程;2012年06期

6 郝赫;;灵活多变的米波雷达(下)[J];兵器知识;2010年09期

7 张尉;米波雷达阵地地面有效反射区的探讨[J];现代雷达;2003年04期

8 杨春海;;如何提高米波雷达的方位精度[J];雷达科学与技术;2007年03期

9 胡晓琴;陈建文;王永良;;米波雷达测高多径模型研究[J];电波科学学报;2008年04期

10 胡晓琴;陈建文;王永良;陈辉;;一种适用于米波雷达低角测高环境的快速算法[J];信号处理;2009年05期

相关会议论文 前4条

1 强勇;黄志忠;;一种新型的米波雷达系统[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年

2 何劲;陈建文;刘中;;实数遗传算法在米波雷达方位超分辨中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年

3 曹长虹;程春红;;米波高机动雷达的结构设计[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年

4 赵涛;强勇;;米波雷达目标RCS分析[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前2条

1 杨雪亚;米波雷达阵列超分辨和测高方法研究[D];西安电子科技大学;2011年

2 刘俊;米波雷达低仰角估计方法研究[D];西安电子科技大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 高炎;米波雷达测角方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

2 吴刚;某米波雷达测氋工程实现及其实测数据分析处理[D];西安电子科技大学;2014年

3 张晰;基于数据流模式的某米波雷达测高工程实现[D];西安电子科技大学;2014年

4 郝然;米波雷达测高算法研究[D];西安电子科技大学;2012年

5 戴巧娜;米波雷达测高的实测数据分析与处理[D];西安电子科技大学;2013年

6 何劲;米波雷达超分辨处理方法研究[D];南京理工大学;2004年

7 冯大成;某米波雷达天线车液压起竖及调平系统的设计与研究[D];北方工业大学;2011年

8 朱根生;米波雷达测高方法研究及实现[D];西安电子科技大学;2009年

9 王辉;米波雷达测角算法研究[D];电子科技大学;2009年

10 张文俊;米波雷达测高方法及其实现研究[D];西安电子科技大学;2006年



本文编号:2318427

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2318427.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a3eaa***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com