双基地MIMO雷达参数测量与跟踪研究

发布时间：2017-06-01 08:13

  本文关键词：双基地MIMO雷达参数测量与跟踪研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：双基地MIMO雷达是广受学者关注的新体制雷达。因为该雷达收发异置具有抗干扰、抗反辐射导弹的优势;多输入多输出信号具有扩大天线孔径的特点,进而提高目标检测性能和参数测量性能。本文结合理论分析和仿真试验研究双基地MIMO雷达参数测量和跟踪问题,主要工作内容和成果如下:(1)基于双基地MIMO雷达背景,详细介绍了双基地雷达几何关系和布站特点,引入一种以正交编码信号作为发射信号的MIMO雷达信号处理模型,给出了与双基地相关的单脉冲测角和测距原理。这些原理为本文提供可靠的理论支撑。(2)为深入研究单脉冲测角,本文讨论了不同条件对方向图的影响:发射子阵不同划分不影响联合方向图;单元波瓣效应几乎不影响方向图相对分布特征;相位误差对方向图影响程度强于幅度误差。推导了和差比幅单脉冲测角精度理论公式,发现发射子阵划分越多、信噪比越高,测角精度越高,仿真试验验证了理论推导的正确性和仅使用接收站数据测量发射角的有效性。针对相干信号,提出了一种解相干测角的算法,仿真验证了算法的有效性和MIMO体制的优势。(3)基于双基地MIMO雷达测量参数特点,从理论和仿真上分析讨论了三组测量子集下空间定位精度的克拉美-罗下界,发现仅有角度参数的测量子集定位精度低于有距离参数的测量子集定位精度。提出了三种方案优化空间定位精度,任何一种方案定位精度均高于单一测量子集的定位精度;并且以超定方程法为例,讨论了基线长度和参数精度对定位精度的影响。(4)本文从目标、环境、设备和测量四个角度概述了跟踪算法的发展,重点分析了经典卡尔曼算法和不敏卡尔曼算法。基于仿真平台讨论了水平阵列和垂直阵列跟踪的特点。基于工程应用的需求,提出时分交替阵列跟踪模型,结合数据融合提出新的跟踪算法,仿真试验验证算法的有效性和优越性。
【关键词】：双基地MIMO雷达 子阵 单脉冲 精度几何稀释 跟踪
【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】：TN958
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究动态11-12
• 1.3 主要工作及内容安排12-14
• 第二章 双基地MIMO雷达原理14-23
• 2.1 双基地MIMO雷达配置14-17
• 2.1.1 双基地雷达几何关系14-16
• 2.1.2 双基地MIMO雷达布站16-17
• 2.2 双基地MIMO雷达模型17-20
• 2.2.1 发射信号17-18
• 2.2.2 接收信号18-19
• 2.2.3 匹配滤波原理19-20
• 2.3 双基地雷达测距和测角原理20-22
• 2.3.1 测距原理20-21
• 2.3.2 测角原理21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 双基地MIMO雷达测角性能研究23-49
• 3.1 不同条件下方向图分析23-32
• 3.1.1 子阵划分25-27
• 3.1.2 单元波瓣27-29
• 3.1.3 幅相误差29-32
• 3.2 和差比幅单脉冲测角分析32-42
• 3.2.1 测角精度32-35
• 3.2.2 理想仿真试验35-38
• 3.2.3 平台仿真试验38-42
• 3.3 相干角度测量42-47
• 3.3.1 相干信号模型43
• 3.3.2 MIMO雷达数据降维43-44
• 3.3.3 C-SPRIT相干源估计44-46
• 3.3.4 仿真分析46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 双基地MIMO雷达定位精度分析及优化49-63
• 4.1 定位精度理论49-52
• 4.2 定位精度分析52-56
• 4.3 定位精度优化56-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 双基地MIMO雷达目标跟踪研究63-74
• 5.1 跟踪理论分析63-67
• 5.2 平台仿真试验67-69
• 5.3 时分交替阵列跟踪模型69-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第六章 结束语74-76
• 6.1 工作总结74
• 6.2 工作展望74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间的研究成果80-81

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本文编号：412139