消除舰载高频地波超视距雷达双侧目标模糊方法的研究

发布时间：2017-10-31 20:29

  本文关键词：消除舰载高频地波超视距雷达双侧目标模糊方法的研究

  更多相关文章： 双侧目标模糊 阵列互耦效应 阵列幅、相误差 零点合成

【摘要】：高频地波超视距雷达可以进行对海面上的舰船目标以及低空飞行的目标进行超视距的探测,同时还可以为海洋资源的开发应用和管理提供了新的监测手段。因此很多国家在高频地波超视距雷达上投入了大量的财力与精力。对于舰船平台,由于两侧都是海面,都有可能存在目标,当我们通过发射天线向舰船一侧发射电磁波进行单方向检测时,由于阵列天线不可能在另一方向上完全屏蔽,如果在舰船该侧有目标,同样也会产生回波,使我们错误的认为目标是在我们想探测的哪一侧,因而产生了双侧目标模糊。如果不解决这个问题,我们就无法判断目标到底位于舰船平台的哪一侧,无法对目标进行定位。因此本文以舰载高频地波雷达为背景,就如何消除双侧目标模糊的问题进行研究。本文的主要研究内容如下:首先,本文介绍了舰载高频地波雷达产生双侧目标模糊的原因,并建立阵列雷达信号模型,在理想情况下,对如何产生双侧目标模糊进行理论上的分析。并通过建立模型,了解双侧目标模糊形成的机制。其次,针对会对阵列天线方向特性产生影响的互耦效应进行了一定程度的探讨。首先建立了以互耦误差为主的互耦误差模型,并对互耦误差对阵列方向特性的影响进行分析,最后通过重构阵列流型的方法,消除互耦效应对阵列方向特性的影响,保证阵列天线存在互耦效应时,天线方向图的正确性。第三,分析了幅、相误差对阵列天线的方向特性的影响。由于实际设计天线的过程中,不论采用何种阵列处理算法,都要对阵列的幅、相误差进行处理,保证阵列方向特性的正确。因此本文对幅、相误差的测试以及补偿方法进行研究。首先建立接收阵列天线的幅、相误差模型,简述了阵列幅、相误差对DOA估计的影响,并通过建立大目标的方法,测出各个阵列单元的幅度误差和相位误差,最后分别采用辅助源的方式以及自校正的方法,进行阵列幅、相误差的补偿,并通过空间谱以及方向图两种方式验证两种方法的正确性。最后,在前面解决了影响阵列天线方向特性的因素以后,对如何解除双侧目标模糊进行探讨,通过改变接受阵列的方向图,实现在理想情况下的解除双侧目标模糊。通过阵列方向图中最大值点与尾部正负45度范围最大值的对比,验证该方法的可行性和有效性。
【关键词】：双侧目标模糊 阵列互耦效应 阵列幅、相误差 零点合成
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN958.93
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题来源及研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及分析10-11
• 1.3 本文主要研究内容11-13
• 第2章 阵列天线基本理论及双侧目标模糊机理分析13-21
• 2.1 阵列方向图的基本理论13-14
• 2.2 二元端射阵方向图的推导14-15
• 2.3 空间谱估计基本介绍15-17
• 2.4 双侧目标模糊产生的原因17
• 2.5 仿真实验17-19
• 2.6 本章小结19-21
• 第3章 阵元间的互耦效应的处理21-32
• 3.1 引言21
• 3.2 阵元间的互耦效应对天线方向特性的影响21-30
• 3.2.1 建立阵元互耦误差模型21-23
• 3.2.2 阵元间的互耦效应对阵列方向图的影响23-24
• 3.2.3 均匀线阵的互耦校正24-28
• 3.2.4 仿真实验28-30
• 3.3 本章小结30-32
• 第4章 天线幅、相特性测试及补偿技术研究32-46
• 4.1 引言32
• 4.2 幅、相误差模型建立及分析32-35
• 4.2.1 幅、相误差模型的建立32-33
• 4.2.2 阵列幅、相误差对DOA估计的影响33-34
• 4.2.3 仿真实验34-35
• 4.3 幅、相误差的测量35-36
• 4.4 幅、相误差补偿技术的研究36-45
• 4.4.1 基于辅助元的阵列幅、相误差补偿36-40
• 4.4.2 阵列幅、相误差自校正算法40-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第5章 面向目标的解双侧目标模糊的方法研究46-52
• 5.1 接收阵列天线的改进46-47
• 5.1.1 接收阵列天线改进方法46
• 5.1.2 仿真实验46-47
• 5.2 零点合成技术47-50
• 5.2.1 采用宽零陷方法的零点合成技术47-50
• 5.2.2 仿真实验50
• 5.3 本章小结50-52
• 结论52-54
• 参考文献54-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果57-59
• 致谢59

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本文编号：1123638