雷达资源管理及其在射频隐身中的应用研究

发布时间：2017-06-20 09:04

  本文关键词：雷达资源管理及其在射频隐身中的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：相控阵雷达作为现代战场中高科技装备之一,具有极大的灵活处理能力,为了使相控阵雷达更好的体现其多功能的优势,发挥其最大的效能,本文将从搜索资源管理、跟踪资源管理和波束驻留调度三个方面对相控阵雷达实行管理,通过求解相关的资源管理模型,选取最优的参数组合,在保证雷达系统充分发挥其性能的同时尽可能的节约雷达资源。雷达资源管理有效的分配了系统的时间资源和能量资源,是提高雷达射频隐身性能的重要途径,文中将相关的理论运用到MIMO雷达的射频隐身中,提高其射频隐身的性能。首先,研究基本的目标跟踪算法,包括卡尔曼滤波算法,“当前”统计模型滤波算法和交互多模滤波算法。其中,卡尔曼滤波适用于非机动目标的跟踪,而“当前”统计模型滤波和交互多模滤波主要适用于机动目标跟踪。对两种算法的跟踪性能进行评估,通过具体的仿真得出,“当前”统计模型滤波算法比较适用于工程应用,而交互多模滤波算法的跟踪精度则较高。其次,围绕雷达的搜索模式和跟踪模式进行资源管理,建立两种雷达工作模式下的资源管理模型。其中,搜索资源管理模型的可控参数为搜索帧周期、脉冲重复个数和脉宽,跟踪资源管理模型的可控参数为采样周期、脉冲重复个数和脉宽,在可控参数合理的取值范围内,求解优化模型,找到最优的参数取值。同时,由于MIMO发射相互正交的信号,形成宽的低增益波束,这有效的提高了MIMO雷达的检测性能和对目标的分辨能力,具有良好的射频隐身潜力。文中创新性的将资源管理的理论运用于MIMO雷达搜索模式和跟踪模式下的射频隐身中,并取得了良好的效果。由仿真表明,MIMO雷达的射频隐身性能与相控阵雷达相比有明显的优势。最后,在搜索和跟踪资源管理的基础上,进行雷达波束驻留调度的研究。从影响波束驻留调度的因素入手,包括调度间隔的选择、任务优先级的确定和资源的约束等。重点研究了多模板调度算法和自适应调度算法,并采用实现价值率和成功调度率算法进行评估,通过仿真对比可知,多模板法简单易操作,方便已知先验信息的工程应用,而自适应法调度效率高但操作相对复杂。
【关键词】：MIMO 雷达资源管理 射频隐身 目标跟踪
【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】：TN958.92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 雷达资源管理研究现状11-13
• 1.2.1 搜索资源管理的现状11-12
• 1.2.2 跟踪资源管理的现状12-13
• 1.2.3 波束驻留任务调度的现状13
• 1.3 射频隐身技术的现状及发展13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-15
• 第二章 目标跟踪算法15-33
• 2.1 卡尔曼滤波算法15-17
• 2.2“当前”统计模型滤波算法17-20
• 2.3 IMM滤波算法20-24
• 2.4 仿真分析24-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 搜索资源管理及其在射频隐身中的应用33-49
• 3.1 相控阵雷达搜索资源管理算法33-40
• 3.1.1 搜索资源管理算法原理33-37
• 3.1.2 仿真分析37-40
• 3.2 MIMO雷达截获因子推导40-43
• 3.2.1 MIMO雷达工作原理40-42
• 3.2.2 MIMO雷达截获因子42-43
• 3.3 MIMO雷达搜索模式下的射频隐身算法43-48
• 3.3.1 算法原理43-46
• 3.3.2 仿真分析46-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 跟踪资源管理及其在射频隐身中的应用49-62
• 4.1 相控阵雷达跟踪资源管理算法49-55
• 4.1.1 跟踪资源管理算法原理49-53
• 4.1.2 仿真分析53-55
• 4.2 MIMO雷达跟踪模式下的射频隐身算法55-61
• 4.2.1 算法原理55-58
• 4.2.2 仿真分析58-61
• 4.3 本章小结61-62
• 第五章 雷达波束驻留任务调度62-72
• 5.1 影响调度的因素62-64
• 5.1.1 调度间隔的选择62-63
• 5.1.2 任务优先级的确定63-64
• 5.1.3 资源约束条件64
• 5.2 波束驻留调度算法64-69
• 5.2.1 任务调度原则及性能评估指标64-65
• 5.2.2 多模板波束驻留调度算法65-68
• 5.2.3 自适应波束驻留调度算法68-69
• 5.3 仿真分析69-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第六章 结束语72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 攻硕期间取得的研究成果79-80

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