低截获概率雷达技术及性能评估方法研究

发布时间：2017-08-05 09:39

  本文关键词：低截获概率雷达技术及性能评估方法研究

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【摘要】：随着无源探测技术的发展,雷达在战争中面临的电磁干扰以及反辐射导弹的威胁越来越大。因此,低截获概率(LPI,Low Probability of Intercept)雷达成为了目前的一个研究热点,LPI技术是雷达反侦察抗干扰的一种有效手段。首先,本文介绍了LPI雷达的原理,引出了截获因子的概念,通过对截获因子的分析,阐述了影响雷达LPI性能的因素,在此基础上论述了一系列LPI技术。本文的研究主要有两个方面:波形设计及LPI性能评估方法。雷达的发射波形设计对LPI性能至关重要,因此本文对几种典型的单一调制的雷达信号如线性调频(LFM,Linear Frequency Modulation)信号、对称三角波信号以及二相编码信号的时频谱和模糊函数进行仿真分析,结果表明LFM信号具有大的时宽带宽和良好的距离和速度分辨力,并且对多普勒频移不敏感,但是调制方式过于简单并且存在多普勒速度-距离耦合现象。对称三角波的分辨力比线性调频信号好,并且消除了多普勒速度距离耦合现象,是一种性能良好的LPI信号。二相编码信号的模糊函数呈近似的”图钉型”,并且没有距离速度模糊,抗干扰性能良好,它的不足之处主要是二相编码序列的选择空间十分有限,并且通常对多普勒频移敏感。为了弥补单一调制信号的不足,本文研究了脉内线性调频、脉间13位巴克码调制的混合调制信号(LFM-BC)信号,推导了LFM-BC信号的模糊函数表达式并进行仿真分析,结果表明LFM-BC信号具有“板钉型”模糊函数图,距离和速度分辨力更高,消除了距离速度耦合,而且由于调制方式更为复杂,不容易被截获接收机识别。该信号弥补了单一调制信号的不足,结合了两者的优点。LPI性能评估方法对雷达系统的设计具有重要的指导意义,本文介绍了已有的几个评价方法如截获因子、截获时间和易受攻击球半径,这几个评价方法都不够全面,因此本文提出以特定探测概率下的信号截获率为指标,在保证雷达探测性能的前提下评估LPI性能,达到从空域、时域、频域和能量域几个方面对雷达LPI性能进行定量综合评估的效果。本文最后对研究内容进行了总结并对未来的工作进行展望。
【关键词】：低截获概率 波形设计 线性调频 相位编码
【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】：TN95;TN974
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-13
• 缩略语对照表13-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 论文研究背景及意义16-17
• 1.2 低截获概率雷达的国内外研究动态17-18
• 1.3 本文的主要工作及章节安排18-20
• 第二章 低截获概率雷达基本原理及实现技术20-28
• 2.1 施里海尔截获因子20-21
• 2.2 影响截获因子因素分析21-23
• 2.3 实现低截获概率的技术方法23-28
• 2.3.1 功率管理23-24
• 2.3.2 宽波束发射窄波束接收24
• 2.3.3 低旁瓣天线技术24-25
• 2.3.4 天线扫描方式25
• 2.3.5 发射信号25-26
• 2.3.6 总结26-28
• 第三章 低截获概率雷达的波形研究28-52
• 3.1 雷达信号波形设计理论28-29
• 3.1.1 模糊函数的定义与性质28
• 3.1.2 低截获概率雷达信号波形设计策略28-29
• 3.2 线性调频信号29-37
• 3.2.1 线性调频信号波形表达式与频谱30-32
• 3.2.2 线性调频信号的模糊函数32-37
• 3.3 对称三角波调频信号37-40
• 3.3.1 对称三角波信号波形表达式与频谱37-38
• 3.3.2 对称三角波信号的模糊函数38-40
• 3.4 相位编码信号40-46
• 3.4.1 二相编码信号的波形和频谱40-43
• 3.4.2 二相编码信号模糊函数分析43-46
• 3.5 线性调频与巴克码组合(LFM-BC)信号波形设计46-51
• 3.5.1 LFM-BC复合信号的频谱分析47-49
• 3.5.2 LFM-BC信号模糊函数分析49-51
• 3.6 信号LPI性能比较分析51-52
• 第四章 低截获概率雷达性能评估方法52-70
• 4.1 等效易受攻击球半径52-54
• 4.2 截获时间54-57
• 4.3 低截获概率雷达性能综合评估方法57-70
• 4.3.1 截获接收机的作用和原理57-58
• 4.3.2 雷达射频隐身性能评估的计算模型58-61
• 4.3.3 模型的求解61-64
• 4.3.4 仿真及分析64-69
• 4.3.5 结论69-70
• 第五章 总结与展望70-72
• 5.1 全文总结70
• 5.2 未来展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 作者简介78-79

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本文编号：624260