低频段MIMO阵列雷达测向方法研究

发布时间：2017-04-13 18:25

  本文关键词：低频段MIMO阵列雷达测向方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低频段多输入多输出(MIMO)雷达是近些年来国内外通信、雷达领域研究的一个热点。MIMO雷达的工作方式是通过发射阵元发射出多路不相关或正交的信号,接收阵元接收回波信号再利用匹配滤波器恢复出多路有用信号分量,充分利用了空间资源,明显提高雷达性能。阵列测向技术是雷达信号处理的一个重要研究内容。目前,单脉冲测向技术和超分辨测角算法是两种常用的阵列测向方法。本文主要工作是基于低频段不同MIMO阵列雷达形式、不同正交信号模型,对单脉冲算法和超分辨测角技术分别在理想情况下和存在幅相误差时的性能进行研究和分析。首先,本文介绍了单、双基地MIMO雷达的基本配置,接着对正交线性调频信号与正交二相码脉冲信号两种正交信号模型进行详细阐述,并简要地交代了回波信号的构成以及存在通道幅相误差时的信号模型。为后续应用测向算法提供理论基础。其次,对和差比幅单脉冲测角算法、直接比相单脉冲测角算法、修正SSMUSIC超分辨算法和TLS-ESPRIT超分辨算法依次进行了研究。主要是根据单、双基地不同的MIMO阵列雷达结构、不同正交信号模型,理想情况和幅相误差存在时的两种情况,本文进行了大量的对比仿真分析。同时对信源数估计的有关理论以及经典的估计方法也有所分析,包括信息论准则和盖尔圆准则,为超分辨算法提供前提保证。最后,从实际工程应用角度,引入静止平台接收测向系统。其中设定发射源是静止的,而目标是运动的,通过采用阵列天线发射多个脉冲正交信号来进行目标定位。具体流程是通过先对回波信号进行脉冲压缩提高信噪比,再用同时多波束形成技术来确定目标角度大致位置,然后采用动目标处理(MTD)技术以抵消由于发射源产生的脉冲间多普勒频移,接着进行多脉冲累加,再使用恒定虚警率(CFAR)技术检测目标;目标一旦被检测到,便应用单脉冲测角算法和超分辨测角技术进行角度估计。基于单、双基地两种MIMO雷达结构,三种测向算法被应用在该接收测向系统,并对理想情况和幅相误差存在时的两种情况进行了对比仿真和分析。
【关键词】：低频段MIMO雷达 单脉冲测角 超分辨测角 静止平台接收测向
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 低频段MIMO雷达研究背景与意义10-12
• 1.2 阵列雷达测向技术动态与发展现状12-13
• 1.3 本文的结构安排13-14
• 第二章 MIMO阵列雷达基本原理14-23
• 2.1 单基地MIMO阵列雷达基本配置14
• 2.2 双基地MIMO阵列雷达基本配置14-15
• 2.3 低频段MIMO阵列雷达信号模型15-21
• 2.3.1 正交线性调频信号15-17
• 2.3.2 正交二相码脉冲信号17-21
• 2.4 回波信号合成21-22
• 2.4.1 通道幅相误差21
• 2.4.2 接收信号合成21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 MIMO阵列雷达单脉冲测角23-48
• 3.1 和差比幅单脉冲测角基本原理23-26
• 3.2 直接比相单脉冲测角基本原理26-29
• 3.3 仿真实验29-46
• 3.3.1 单基地MIMO阵列雷达单脉冲测角29-41
• 3.3.2 双基地MIMO阵列雷达单脉冲测角41-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 基于超分辨技术的MIMO阵列雷达测角算法48-61
• 4.1 信源数估计48-51
• 4.1.1 经典信源数估计方法48-50
• 4.1.2 计算机仿真与分析50-51
• 4.2 修正SSMUSIC算法51-53
• 4.3 TLS-ESPRIT算法53-54
• 4.4 仿真实验54-59
• 4.4.1 正交线性调频信号下超分辨算法测角54-57
• 4.4.2 正交二相码下超分辨算法测角57-59
• 4.5 本章小结59-61
• 第五章 低频段MIMO阵列雷达静止平台接收测向系统61-75
• 5.1 总体概述61-62
• 5.2 匹配滤波模型62-63
• 5.3 波束形成63-65
• 5.4 动目标处理65-66
• 5.5 恒虚警检测66-67
• 5.6 仿真实验67-74
• 5.6.1 单基地MIMO阵列67-71
• 5.6.2 双基地MIMO阵列71-74
• 5.7 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 本文总结75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 攻硕期间取得的研究成果81-82

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨国伟;张厚;;雷达间的电磁兼容性判决[J];安全与电磁兼容;2006年04期

2 赵占祥;李兴国;杨国;;烟雾降低毫米波制导的反坦克导弹杀伤概率研究[J];兵工学报;2006年02期

3 邓兵;陶然;平殿发;马路;;基于分数阶傅里叶变换补偿多普勒徙动的动目标检测算法[J];兵工学报;2009年10期

4 程健,马淑芬,吴嗣亮;基于DSP和EPLD的无线电引信数据采集记录装置的设计[J];北京理工大学学报;2003年05期

5 侯舒娟,吴嗣亮;运动规律已知的目标脱靶量测量方法[J];北京理工大学学报;2005年07期

6 吴靖巍;王小谟;曹晨;;非瑞利杂波中两种非参量检测器的渐近性能[J];北京理工大学学报;2006年09期

7 白剑,杨亚飞,徐迎晖,杨榆,杨义先;基于恒虚警的信号检测迭代算法[J];北京邮电大学学报;2005年02期

8 刘贤明;谢恺;吴学伍;;LFMCW雷达旁瓣大目标虚警消除新方法[J];重庆理工大学学报(自然科学);2012年07期

9 李岚,邓峰,彭海良;合成孔径雷达图像的恒虚警率目标检测[J];测试技术学报;2002年01期

10 王旭;吴嗣亮;毛二可;;正弦调频连续波雷达数字中频信号处理机的设计[J];电讯技术;2007年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘向君;杨泽刚;刘强;;基于多波段SAR图像目标检测决策级融合和图像分类的目标状态标注[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年

2 邢相薇;陈振林;邹焕新;周石琳;;一种基于两级CFAR的SAR图像舰船目标快速检测算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年

3 刘峥;陈建军;孙雪;赵宏钟;付强;;弹载高分辨雷达跟踪建模与仿真[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年

4 郭海燕;尹德强;关键;;基于模糊函数延时对消的弱运动目标检测[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年

5 曲付勇;孟祥伟;宋玉珍;;一种新的雷达自适应恒虚警率检测器[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C];2008年

6 何超;管庆;;船载导航雷达信号处理中杂波抑制算法的实现[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年

7 车志宇;杨日杰;周旭;崔旭涛;;雷达回波信号模拟、处理及显示系统研制[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集（Ⅰ）[C];2008年

8 刘娜娜;李景文;;一种新的概率分布模型选择方法[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年

9 赵占祥;李兴国;杨国;;烟雾降低MMW反坦克导弹杀伤概率研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

10 苗敏;柳晓鸣;;基于FPGA的雷达信号采集处理系统的设计[A];中国航海学会通信导航专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 苏晓宏;海杂波的特性分析与目标检测处理[D];大连海事大学;2010年

2 邓晓波;杂波中的弱小目标检测与跟踪研究[D];电子科技大学;2010年

3 李金梁;箔条干扰的特性与雷达抗箔条技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

4 张倩;SAR图像质量评估及其目标识别应用[D];中国科学技术大学;2011年

5 李军;扩展目标的雷达检测技术及其应用研究[D];国防科学技术大学;2011年

6 贾可新;通信侦察中的信号分选算法研究[D];电子科技大学;2011年

7 杜海明;雷电信号检测方法及相关问题研究[D];华中科技大学;2012年

8 倪炜;空中目标微波辐射特性及检测方法研究[D];华中科技大学;2012年

9 宗凯;组合式统计信号检测技术研究[D];西北工业大学;2000年

10 刘贵喜;多传感器图像融合方法研究[D];西安电子科技大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 梁延峰;电子海图/雷达图像叠加处理软件技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 王瑞军;基于非起伏目标的相参积累TBD方法研究[D];电子科技大学;2011年

3 刘宏鹤;多通道相关干涉仪硬件模块FPGA设计与测向算法研究[D];电子科技大学;2011年

4 郭晓光;基于电视伴音的外辐射源雷达信号处理工程实现技术[D];西安电子科技大学;2011年

5 郑琼;雷达恒虚警与旋转类目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

6 王程英;多发单收外辐射源雷达定位跟踪及其实现技术[D];西安电子科技大学;2011年

7 朱利超;某二次雷达信号处理模块算法分析及硬件实现[D];西安电子科技大学;2011年

8 苏欣欣;雷达海杂波半经验统计建模和目标检测性能预测[D];西安电子科技大学;2011年

9 喻婷婷;自适应杂波抑制技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

10 徐玉杰;非相参脉冲雷达的中频信号检测处理[D];大连海事大学;2011年

  本文关键词：低频段MIMO阵列雷达测向方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：304229