循环编码阵列雷达发射方向图综合方法研究

发布时间：2020-07-27 08:23

【摘要】：发射分集多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达由于其所应用的发射分集技术,增加了雷达的发射自由度,可以实现雷达工作方式的灵活调整,与传统相控阵雷达相比较,MIMO雷达对当前复杂多变的战场环境的适应性明显增强。最近几年内,将新的变量如时间步进量等引入传统的阵列构型之中,循环编码阵列应运而生。由于循环编码阵列所采用的新型发射分集技术的优势,使得雷达可以针对不同工作场景和要求,更加灵活地设计发射方向图,随着环境信息的改变及时调整发射波形。因此,循环编码阵列发射方向图综合成为一个十分有意义的研究领域。论文围绕循环编码阵列雷达,根据不同需求,针对发射方向图综合和信号处理方法展开研究,主要工作包括:1、对循环编码阵列发射方向图特性进行研究,首先将循环编码阵列的方向图求和函数近似为等比级数进行解析表达式的求解,进而将发射方向图的合成问题转换为和函数的零点求解问题,得到发射方向图的近似解。受SAR成像中相位驻定原理的启发,考虑利用相位驻定原理对发射方向图进行精确分析,得到了发射方向图的精确表达式。利用这一特性,可以准确得到循环编码阵列在任意时刻的发射方向图主瓣指向。最后对不同脉冲重复周期内的发射方向图特性进行分析,获得了不同脉冲重复周期内的循环编码阵列发射方向图特性。2、对循环编码阵列发射方向图综合问题进行研究,提出一种基于时频等效循环编码的发射方向图综合方法。该方法依托循环编码阵列发射方向图的特性,给出发射信号参数的解析解,将发射方向图设计问题转换为发射信号参数的求解问题,大大降低了传统MIMO雷达在进行发射方向图设计时对波形协方差矩阵进行优化时的计算复杂度。并且由于信号参数的设计基于线性调频信号,雷达发射信号的恒模特性也可以得到很好地满足。3、针对循环编码阵列现有的接收匹配滤波器无法完成回波信号的接收滤波问题,通过分析循环编码阵列的回波信号特性,设计出一种新的联合发射波束形成的匹配滤波器。且通过分析循环编码阵列在多组脉冲之间发射信号所体现出的空-频二维特性,提出一种时频等效循环编码阵列抗欺骗式假目标干扰方法。该方法可以将假目标完全滤除,将检测与抗干扰处理合二为一,有效降低了雷达系统中信号处理的时间复杂度。
【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】：2019
【分类号】：TN958
【图文】：

码阵列采用单一波形作为发射波形，通过时域延迟-频域等效加的发射方向图。其发射方向图各方向上能量波动小、系统结构。本文以此种新型集中式 MIMO 雷达作为基础，围绕该新发射方向图设计展开研究，主要完成了循环编码雷达发射方向循环编码期望发射方向图合成等问题，所得研究成果对 MIM成的波形设计方法进行了一定程度上的丰富，对未来发射分有一定的理论指导意义。史与现状IMO 雷达发射分集技术所带来的发射维自由度的增加，可以显环境下的探测性能，在军事领域、天气预测、通信系统等领域前景。在 2003 年，美国麻省理工学院的林肯实验室中的研究发射分集 MIMO 雷达的概念[16]。早期具备 MIMO 雷达特点的世纪七十年代，由法国国家航天局提出的综合脉冲孔径雷达（perture Radar, SIAR）[17]，如图 1.1 所示。

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本文编号：2771593