天基预警雷达信号处理关键技术研究
发布时间：2021-10-08 10:45
天基预警雷达的一项重要任务是实现地面/空中动目标指示（GMTI/AMTI）,但考虑到其探测覆盖范围广阔,非均匀杂波干扰严重,如何提高杂波抑制性能进而实现动目标指示成为天基预警雷达信号处理必须要面对和研究的关键技术之一。由于天基雷达相对地面运行速度高、雷达波束覆盖范围大,地杂波多普勒频率高,频谱扩展严重,杂波非均匀现象严重,因此,相比机载平台而言,天基雷达在杂波抑制和动目标检测方面面临的挑战更加严峻。于是,进一步研究探索适合天基环境的信号处理技术来实现杂波抑制和动目标检测的需求依然旺盛。本文从雷达体制和空时自适应处理（STAP）方法这两方面入手,着重研究了基于相控阵-MIMO雷达体制的STAP技术、基于高阶统计量的STAP技术、基于稀疏恢复的单数据集STAP技术以及基于嵌套阵列和嵌套PRI的STAP技术。本文第一章首先阐述了国内外针对天基预警雷达系统的研制和应用情况,尤其对杂波抑制和动目标检测方面的研究进展进行了重点论述,另外还介绍了相控阵-MIMO联合体制雷达系统的研究概况。第二章详细描述了相控阵-MIMO联合体制雷达模型。在简单介绍MIMO雷达模型的基础上,通过与之对比分析给出了相控...
【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】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
LLSBR天基预警雷达天线阵面架构示意图
图 1-2 LLSBR 天基预警雷达天线展开机构示意图前为止，虽然提出了很多天基预警雷达系统的计划和概念，但几乎和完善的天基预警雷达系统及卫星群在轨运行。尽管如此，美国己径相控阵天线和在轨实时信息处理等关键技术的攻关和地面演示验了在不久的将来建成实际系统的可能。开美国，其他国家也曾开展或正在开展天基预警雷达系统的研究。警系统的研制水平远不及美国，在雷达卫星方面，1991 年发射了 星，工作于 S 频段，分辨率 10-15m。1996 年发射了 Almaz-1B 卫星 X 这 3 个频段的 SAR 雷达，使用寿命 2 年。接下来的 Almaz-2 卫质量达到 6.5 吨，使用寿命提高到 5 年。同年又发射了一颗工作于 使用双天线的合成孔径雷达，取名为 PRIRODA。在 1999-2001 年期先后发射了“宇宙 2366”、“宇宙 2369”、“宇宙 2378”这 3 颗预基本采用地球同步轨道卫星和大椭圆轨道卫星的双轨预警卫星体系互补长短[39,47]。一个是在大椭圆轨道上运行的“眼睛”（OKO）预另一个则是在地球同步轨道上运行的“预报”（Prognoz）预警卫星
电子科技大学博士学位论文第二章 相控阵-MIMO 联合体制雷达系统模型2.1 引言在过去的几十年，相控阵雷达已经广泛应用于军用和民用领域。相控阵雷达在收/发天线阵列端利用信号的相干特性进行相干合成处理，从而获得雷达性能上的提升。在最近 20 年内一种被称作多输入多输出（Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO）的雷达系统成为了研究热点。MIMO 雷达利用多个发射天线发射相互正交的波形同时利用多个接收天线接收目标回波信号。这种发射相互正交波形的形式被称作波形多样化（waveform diversity）特点[120]。基于阵列设置方式，MIMO 雷达可以分为分布式 MIMO 雷达（统计 MIMO 雷达）[121]和集中式 MIMO 雷达（共址 MIMO 雷达）[122]，如图 2-1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国天基预警雷达发展历程及现状分析[J]. 李青,林幼权,武楠. 现代雷达. 2018(01)
[2]地球自转对天基雷达杂波特性影响分析[J]. 雷志勇,于永,郑志彬. 现代雷达. 2017(07)
[3]俄罗斯战略反导预警能力分析[J]. 谢勇光. 飞航导弹. 2015(12)
[4]天空双基地雷达杂波建模与分析[J]. 袁博资,王力宝,袁俊泉,高飞,马晓岩. 信号处理. 2015(05)
[5]美国天基预警雷达系统发展[J]. 陈荣. 国防科技. 2014(02)
[6]机载分布式相干MIMO雷达的杂波谱分析[J]. 匡云连,陆军,胡光岷. 中国电子科学研究院学报. 2014(01)
[7]基于自适应波形设计的天基雷达目标检测方法[J]. 王海涛,叶琦,刘爱芳,贲德. 宇航学报. 2013(08)
[8]天基雷达的关键技术[J]. 贲德,龙伟军. 数据采集与处理. 2013(04)
[9]国外预警卫星系统的发展[J]. 刘永兰,贺正洪,刘进忙,毛艺帆. 飞航导弹. 2013(03)
[10]国外天基预警雷达系统发展现状及关键技术[J]. 朱庆明,金术玲,孟祥玲. 电讯技术. 2012(06)
博士论文
[1]基于稀疏性的空时自适应处理理论和方法[D]. 阳召成.国防科学技术大学 2013
[2]机载雷达Krylov子空间STAP算法研究[D]. 唐斌.电子科技大学 2008
[3]天基雷达空时自适应杂波抑制技术[D]. 张增辉.国防科学技术大学 2008
[4]天基GMTI与解模糊方法研究[D]. 陆必应.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]天基预警雷达星座设计与仿真[D]. 王星月.西安电子科技大学 2013
[2]分布式天基雷达卫星编队与波束形成技术研究[D]. 李志.电子科技大学 2011
本文编号：3424003
【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】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
LLSBR天基预警雷达天线阵面架构示意图
图 1-2 LLSBR 天基预警雷达天线展开机构示意图前为止，虽然提出了很多天基预警雷达系统的计划和概念，但几乎和完善的天基预警雷达系统及卫星群在轨运行。尽管如此，美国己径相控阵天线和在轨实时信息处理等关键技术的攻关和地面演示验了在不久的将来建成实际系统的可能。开美国，其他国家也曾开展或正在开展天基预警雷达系统的研究。警系统的研制水平远不及美国，在雷达卫星方面，1991 年发射了 星，工作于 S 频段，分辨率 10-15m。1996 年发射了 Almaz-1B 卫星 X 这 3 个频段的 SAR 雷达，使用寿命 2 年。接下来的 Almaz-2 卫质量达到 6.5 吨，使用寿命提高到 5 年。同年又发射了一颗工作于 使用双天线的合成孔径雷达，取名为 PRIRODA。在 1999-2001 年期先后发射了“宇宙 2366”、“宇宙 2369”、“宇宙 2378”这 3 颗预基本采用地球同步轨道卫星和大椭圆轨道卫星的双轨预警卫星体系互补长短[39,47]。一个是在大椭圆轨道上运行的“眼睛”（OKO）预另一个则是在地球同步轨道上运行的“预报”（Prognoz）预警卫星
电子科技大学博士学位论文第二章 相控阵-MIMO 联合体制雷达系统模型2.1 引言在过去的几十年，相控阵雷达已经广泛应用于军用和民用领域。相控阵雷达在收/发天线阵列端利用信号的相干特性进行相干合成处理，从而获得雷达性能上的提升。在最近 20 年内一种被称作多输入多输出（Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO）的雷达系统成为了研究热点。MIMO 雷达利用多个发射天线发射相互正交的波形同时利用多个接收天线接收目标回波信号。这种发射相互正交波形的形式被称作波形多样化（waveform diversity）特点[120]。基于阵列设置方式，MIMO 雷达可以分为分布式 MIMO 雷达（统计 MIMO 雷达）[121]和集中式 MIMO 雷达（共址 MIMO 雷达）[122]，如图 2-1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国天基预警雷达发展历程及现状分析[J]. 李青,林幼权,武楠. 现代雷达. 2018(01)
[2]地球自转对天基雷达杂波特性影响分析[J]. 雷志勇,于永,郑志彬. 现代雷达. 2017(07)
[3]俄罗斯战略反导预警能力分析[J]. 谢勇光. 飞航导弹. 2015(12)
[4]天空双基地雷达杂波建模与分析[J]. 袁博资,王力宝,袁俊泉,高飞,马晓岩. 信号处理. 2015(05)
[5]美国天基预警雷达系统发展[J]. 陈荣. 国防科技. 2014(02)
[6]机载分布式相干MIMO雷达的杂波谱分析[J]. 匡云连,陆军,胡光岷. 中国电子科学研究院学报. 2014(01)
[7]基于自适应波形设计的天基雷达目标检测方法[J]. 王海涛,叶琦,刘爱芳,贲德. 宇航学报. 2013(08)
[8]天基雷达的关键技术[J]. 贲德,龙伟军. 数据采集与处理. 2013(04)
[9]国外预警卫星系统的发展[J]. 刘永兰,贺正洪,刘进忙,毛艺帆. 飞航导弹. 2013(03)
[10]国外天基预警雷达系统发展现状及关键技术[J]. 朱庆明,金术玲,孟祥玲. 电讯技术. 2012(06)
博士论文
[1]基于稀疏性的空时自适应处理理论和方法[D]. 阳召成.国防科学技术大学 2013
[2]机载雷达Krylov子空间STAP算法研究[D]. 唐斌.电子科技大学 2008
[3]天基雷达空时自适应杂波抑制技术[D]. 张增辉.国防科学技术大学 2008
[4]天基GMTI与解模糊方法研究[D]. 陆必应.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]天基预警雷达星座设计与仿真[D]. 王星月.西安电子科技大学 2013
[2]分布式天基雷达卫星编队与波束形成技术研究[D]. 李志.电子科技大学 2011
本文编号：3424003
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