运动平台子阵级面阵MIMO雷达信号处理与仿真
发布时间：2021-04-19 08:17
当今科技的发展,电磁环境的日趋复杂,给雷达的信号检测与持续跟踪带来了不小的挑战。相较于相控阵雷达,MIMO雷达的抗干扰能力更强,分辨率也更高,成为了当今一个重要的研究方向。本文以运动平台MIMO雷达为基础建立了子阵级面阵信号模型,对MIMO雷达的信号处理进行了系统的建模与仿真,研究了存在拖曳式诱饵情况下真假目标的识别算法。主要内容如下:1、针对运动平台MIMO雷达,建立了子阵级面阵的收发信号模型,并对MIMO雷达子阵间与子阵内的方向图进行了仿真分析,确定了MIMO雷达信号的可覆盖范围。2、基于MIMO雷达的特性与平台/目标的实时动态性,建立了运动平台MIMO雷达的回波信号模型,其中包括点目标信号、杂波信号以及诸多不理想因素。提出了一种基于旋转矩阵的可避免矩阵求逆运算的坐标转换方法,提高了逆矩阵的计算精度,也减低了算法的计算量。并结合仿真分析了杂波多普勒-距离谱的相关特性,为杂波抑制算法研究奠定了基础。3、研究了MIMO雷达回波信号的非自适应处理、杂波环境下的自适应处理算法与运动平台的跟踪算法,并针对全空时STAP计算量过大的问题,采用降维的STAP算法,实现了对运动平台MIMO雷达子阵...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)子阵间波束方向图；(b)子阵内波束方向图
电子科技大学硕士学位论文10（a）（b）图2-3(a)子阵间波束方向图；(b)子阵内波束方向图图2-4阵面综合方向图为了方便分析，下文对各方向图的方位维进行分析，俯仰维情况类似可通过类比得到。如下图所示分别为子阵内方位维方向图与子阵间方位维方向图：（a）（b）显然可以发现，子阵内方向图的3dB波束宽度26惼。形成的波束有波束宽、增益低的特性，这是由于MIMO雷达子阵间的正交发射信号无法在空间中进图2-5(a)子阵内方位维方向图；(b)子阵间方位维方向图
第三章运动平台子阵级面阵MIMO雷达回波信号模型27/2-/2(t)(t)iid==jijCC(3-47)将杂波对方位维方向按进行等间隔的离散化处理，假设一共分为CN份，故此距离环的杂波回波信号由积分形式转换为可建模的求和的形式：1(t)=cNi=jijCC(t)(3-48)在此基础上，考虑此杂波区域有L个距离环，对这L个距离环的杂波信号进行叠加，即为需要求解的杂波信号回波C(t)，模型为如下表达式：111(t)(t)(t)CLLNj=j=i===jijCCC(3-49)3.2.5杂波信号RD谱分析对杂波回波数据进行建模后，绘制出杂波信号的距离-多普勒谱（RangeDopplerSpectrum），对杂波信号在距离与多普勒维度的特征进行分析。如下图所示：(a)(b)此时，平台的运动速度为200m/s，运动方向沿X轴正方向，坐标为（0，0，图3-17(a)回波信号多普勒-距离谱俯视图；(b)侧视图图3-16杂波信号多普勒-距离谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进MCMC的目标和拖曳式诱饵分离方法[J]. 胡颖. 火力与指挥控制. 2019(01)
[2]雷达导引头对拖曳式诱饵干扰的检测和识别新方法[J]. 王建路,戴幻尧,韩慧,汪连栋,乔会东. 航天电子对抗. 2016(06)
[3]拖曳式有源雷达诱饵的分辨与横向定标[J]. 陶利波,宗小平,胡海燕,邓朝平,冯国栋. 电子信息对抗技术. 2015(02)
[4]一种新兴的雷达体制——MIMO雷达[J]. 陈浩文,黎湘,庄钊文. 电子学报. 2012(06)
[5]MIMO雷达发展现状与趋势[J]. 冯源,樊祥,张宁,吴少峰. 航天电子对抗. 2011(02)
[6]MIMO技术原理及其在移动通信中的应用[J]. 单志龙,史景伦,熊尚坤. 移动通信. 2009(12)
[7]战场电磁环境效应对信息化战争的影响[J]. 孙国至,刘尚合,陈京平,贺其元. 军事运筹与系统工程. 2006(03)
[8]相控阵导引头的基本特点和关键技术[J]. 高烽. 制导与引信. 2005(04)
[9]MIMO技术在无线通信系统中的应用[J]. 常永宇,章健. 现代电信科技. 2004(12)
[10]采用Bayes数据融合方法进行目标和诱饵的识别[J]. 王慧频,徐晖,孙仲康. 国防科技大学学报. 1996(02)
博士论文
[1]MIMO雷达检测与估计理论研究[D]. 何茜.电子科技大学 2010
[2]MIMO雷达正交波形设计及信号处理研究[D]. 刘波.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]预警雷达辅助知识库建模与仿真[D]. 宋海洋.电子科技大学 2016
本文编号：3147189
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)子阵间波束方向图；(b)子阵内波束方向图
电子科技大学硕士学位论文10（a）（b）图2-3(a)子阵间波束方向图；(b)子阵内波束方向图图2-4阵面综合方向图为了方便分析，下文对各方向图的方位维进行分析，俯仰维情况类似可通过类比得到。如下图所示分别为子阵内方位维方向图与子阵间方位维方向图：（a）（b）显然可以发现，子阵内方向图的3dB波束宽度26惼。形成的波束有波束宽、增益低的特性，这是由于MIMO雷达子阵间的正交发射信号无法在空间中进图2-5(a)子阵内方位维方向图；(b)子阵间方位维方向图
第三章运动平台子阵级面阵MIMO雷达回波信号模型27/2-/2(t)(t)iid==jijCC(3-47)将杂波对方位维方向按进行等间隔的离散化处理，假设一共分为CN份，故此距离环的杂波回波信号由积分形式转换为可建模的求和的形式：1(t)=cNi=jijCC(t)(3-48)在此基础上，考虑此杂波区域有L个距离环，对这L个距离环的杂波信号进行叠加，即为需要求解的杂波信号回波C(t)，模型为如下表达式：111(t)(t)(t)CLLNj=j=i===jijCCC(3-49)3.2.5杂波信号RD谱分析对杂波回波数据进行建模后，绘制出杂波信号的距离-多普勒谱（RangeDopplerSpectrum），对杂波信号在距离与多普勒维度的特征进行分析。如下图所示：(a)(b)此时，平台的运动速度为200m/s，运动方向沿X轴正方向，坐标为（0，0，图3-17(a)回波信号多普勒-距离谱俯视图；(b)侧视图图3-16杂波信号多普勒-距离谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进MCMC的目标和拖曳式诱饵分离方法[J]. 胡颖. 火力与指挥控制. 2019(01)
[2]雷达导引头对拖曳式诱饵干扰的检测和识别新方法[J]. 王建路,戴幻尧,韩慧,汪连栋,乔会东. 航天电子对抗. 2016(06)
[3]拖曳式有源雷达诱饵的分辨与横向定标[J]. 陶利波,宗小平,胡海燕,邓朝平,冯国栋. 电子信息对抗技术. 2015(02)
[4]一种新兴的雷达体制——MIMO雷达[J]. 陈浩文,黎湘,庄钊文. 电子学报. 2012(06)
[5]MIMO雷达发展现状与趋势[J]. 冯源,樊祥,张宁,吴少峰. 航天电子对抗. 2011(02)
[6]MIMO技术原理及其在移动通信中的应用[J]. 单志龙,史景伦,熊尚坤. 移动通信. 2009(12)
[7]战场电磁环境效应对信息化战争的影响[J]. 孙国至,刘尚合,陈京平,贺其元. 军事运筹与系统工程. 2006(03)
[8]相控阵导引头的基本特点和关键技术[J]. 高烽. 制导与引信. 2005(04)
[9]MIMO技术在无线通信系统中的应用[J]. 常永宇,章健. 现代电信科技. 2004(12)
[10]采用Bayes数据融合方法进行目标和诱饵的识别[J]. 王慧频,徐晖,孙仲康. 国防科技大学学报. 1996(02)
博士论文
[1]MIMO雷达检测与估计理论研究[D]. 何茜.电子科技大学 2010
[2]MIMO雷达正交波形设计及信号处理研究[D]. 刘波.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]预警雷达辅助知识库建模与仿真[D]. 宋海洋.电子科技大学 2016
本文编号：3147189
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