高速平台FDA-MIMO雷达距离模糊杂波抑制方法研究

发布时间：2020-11-10 10:54

　　 高速平台由于一般脉冲重复频率较高,距离模糊问题比较严重,不可避免导致杂波抑制效果恶化和参数估计模糊。尤其当高速平台雷达工作于前视阵状态下时,由于杂波多普勒与距离相关,距离模糊的杂波回波会对自适应处理的性能产生严重影响。FDA-MIMO雷达是近些年被提出的一种新雷达体制。FDA-MIMO雷达相对于传统MIMO雷达,通过在发射阵元上引入载频频率偏差,其发射域导向矢量具有距离自由度,理论上具有着解距离模糊的能力。本文从FDA-MIMO雷达的基本原理着手,主要进行了以下几个方面的工作:1、研究了FDA-MIMO雷达的波束特性。从基本FDA与MIMO技术入手,研究了FDA-MIMO雷达接收端虚拟联合收发波束的特性。鉴于子阵级MIMO技术原理,提出一种关于子阵级FDA-MIMO雷达的技术。该种子阵级FDA-MIMO雷达的优点是发射电场不会随时间变化,避免了给信号处理带来困难,并且通过子阵内部发射相干波形,可以大幅度改善角度维分辨率。2、研究了FDA-MIMO雷达杂波特性与降维自适应方法性能。从正侧视与前视阵两种工作状态下的杂波谱特性建模与仿真入手,分析了两种状态下的发射-接收域杂波谱和发射-接收-多普勒域杂波谱。针对自适应处理样本所需的IID特性,研究了发射频率距离依赖补偿技术。针对前视阵状态下的多普勒频率距离相关性,提出了一种三维角度多普勒补偿方法。该种三维角度多普勒补偿方法通过针对特定距离模糊区域进行补偿矩阵设计,可以在三维空间中使杂波谱沿着空间角度维与多普勒角度维向着检测处汇聚,有利于杂波抑制性能的改善。仿真分析了JDL降维法、和差波束降维法、沿杂波脊选择辅助波束降维法的杂波抑制性能。3、研究了阵元误差与频率偏差误差情况下的稳健自适应方法。针对阵元误差与频率偏差误差存在的情况研究了杂波谱变化特性,提出了一种可以很好地估计频率偏差误差的方法。该种频率偏差误差估计方法精度高,并且存在阵元误差时也较为稳定。经过频率偏差误差估计后的自适应性能可以获得大幅改善。研究了辅助脉冲技术在FDA-MIMO雷达中的原理,并基于该技术提出了稳健的自适应处理方法。仿真分析验证了结合辅助脉冲技术的JDL降维自适应方法的性能是当前所有已提出方法中效果最好的。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN957.51
【部分图文】：

图 3.2 FDA-MIMO 雷达杂波功率谱图应信号处理的过程中，训练数据的独立同分布特性是十分重要的满足独立同分布特性与可获得数量将严重决定自适应信号处理的以看出，杂波数据矢量的发射域导向矢量公式与距离是有关的，性。为了解决这一问题，必须处理发射频率距离依赖的特性。首： ,1 ,1,12 21,exp 2 ,...,exp 2 1Tl lT lr rr j f j M fc c g 对应于第一模糊区域的第 l 个距离环的长度，因为补偿是针对。由于不需要对接收域与多普勒域进行补偿，完整的补偿矢量
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本文编号：2877849