天发地收高频雷达杂波抑制方法研究
发布时间：2023-12-28 17:40
天发地收混合体制高频雷达是近十年高频雷达领域的一个新发展方向,它以电离层为传输媒介,利用前向反射的电磁波照射目标区域,回波信号通过海面绕射被地波接收站接收。这种雷达体制,理论上能够克服高频天波雷达中存在的近距盲区以及电离层调制作用剧烈的问题,以及高频地波雷达中常见的垂直向电离层杂波问题。特殊的工作模式克服了上述缺点,但也引入了新的问题,经过分析发现,一阶Bragg峰的频率与双基地角、掠射角和电离层调制作用互相耦合,造成分辨单元内的Bragg峰展宽。与高频天波雷达相比,天发地收混合体制高频雷达中电磁波只经过一次电离层,但是其回波受电离层的调制作用仍然不可忽视,是回波频谱展宽的主要因素。另外,电离层发生多模效应时,多组海杂波相互叠加,更是大大加剧了处理难度。针对这个问题,本文以实测数据为基础,从海杂波特性分析入手,围绕复杂环境下的海杂波抑制算法设计及目标检测技术展开研究。探索了海杂波在距离域、时域、空域和特征谱域的特性,针对这些特性设计了两个单数据集下的杂波抑制算法和一个检测算法。本文首先介绍了天发地收混合体制高频雷达的研究背景、研究目的和意义。然后给出了该雷达系统的研究现状、展宽海杂波特...
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 天发地收混合体制高频雷达发展概述
1.2.1 天发地收混合体制高频雷达研究现状
1.2.2 展宽海杂波特性及模型研究现状
1.2.3 杂波抑制及目标检测方法综述
1.2.4 综述小结
1.3 论文的主要研究内容和结构
第2章 天发地收混合体制高频雷达海杂波特性分析
2.1 引言
2.2 天发地收混合体制高频雷达概述
2.2.1 工作原理和系统构成
2.2.2 信号形式以及传统信号处理流程
2.3 天发地收混合传播模式下的展宽杂波来源
2.3.1 混合传播模式下海杂波产生机理
2.3.2 展宽海杂波的成因
2.4 展宽海杂波的若干特性分析
2.4.1 海杂波的距离域特征
2.4.2 海杂波的空域特征
2.4.3 海杂波协方差矩阵的特征谱分析
2.5 回波信号的平稳性分析
2.5.1 非平稳性度量的替代数据法
2.5.2 替代数据法有效性验证
2.5.3 展宽海杂波数据的分段平稳性验证
2.6 本章小结
第3章 展宽海杂波的自适应局域处理算法
3.1 引言
3.2 MVDR波束形成器与GSC算法基本原理
3.2.1 MVDR波束形成器原理
3.2.2 GSC算法原理
3.3 距离域非平稳情况下的样本构造方法设计
3.4 展宽海杂波抑制的自适应局域处理算法推导
3.5 算法对比及数据处理结果
3.5.1 仿真数据处理结果对比
3.5.2 实测杂波背景添加仿真目标信号
3.5.3 实测数据处理结果
3.6 本章小结
第4章 基于子空间信号的APES-STAP海杂波抑制算法
4.1 引言
4.2 APES算法和STAP算法基本原理
4.2.1 APES算法基本原理
4.2.2 STAP算法基本原理
4.3 子空间信号APES-STAP算法原理
4.3.1 信号模型
4.3.2 子空间信号APES-STAP算法推导
4.3.3 子空间信号的基向量构造方法研究
4.4 仿真及实测数据处理结果
4.4.1 基于仿真的子空间信号APES-STAP算法与SCLP算法对比
4.4.2 实测数据处理结果分析
4.5 本章小结
第5章 基于分段自回归模型的广义似然比目标检测算法
5.1 引言
5.2 基于分段自回归模型的GLRT检测算法推导
5.2.1 GLRT检测算法的数学模型
5.2.2 非平稳数据协方差矩阵与分段AR模型系数的关系推导
5.2.3 GLRT检测器推导
5.3 仿真及实测数据处理结果
5.3.1 仿真实验结果分析
5.3.2 实测数据处理结果分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3875877
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 研究的目的和意义
1.2 天发地收混合体制高频雷达发展概述
1.2.1 天发地收混合体制高频雷达研究现状
1.2.2 展宽海杂波特性及模型研究现状
1.2.3 杂波抑制及目标检测方法综述
1.2.4 综述小结
1.3 论文的主要研究内容和结构
第2章 天发地收混合体制高频雷达海杂波特性分析
2.1 引言
2.2 天发地收混合体制高频雷达概述
2.2.1 工作原理和系统构成
2.2.2 信号形式以及传统信号处理流程
2.3 天发地收混合传播模式下的展宽杂波来源
2.3.1 混合传播模式下海杂波产生机理
2.3.2 展宽海杂波的成因
2.4 展宽海杂波的若干特性分析
2.4.1 海杂波的距离域特征
2.4.2 海杂波的空域特征
2.4.3 海杂波协方差矩阵的特征谱分析
2.5 回波信号的平稳性分析
2.5.1 非平稳性度量的替代数据法
2.5.2 替代数据法有效性验证
2.5.3 展宽海杂波数据的分段平稳性验证
2.6 本章小结
第3章 展宽海杂波的自适应局域处理算法
3.1 引言
3.2 MVDR波束形成器与GSC算法基本原理
3.2.1 MVDR波束形成器原理
3.2.2 GSC算法原理
3.3 距离域非平稳情况下的样本构造方法设计
3.4 展宽海杂波抑制的自适应局域处理算法推导
3.5 算法对比及数据处理结果
3.5.1 仿真数据处理结果对比
3.5.2 实测杂波背景添加仿真目标信号
3.5.3 实测数据处理结果
3.6 本章小结
第4章 基于子空间信号的APES-STAP海杂波抑制算法
4.1 引言
4.2 APES算法和STAP算法基本原理
4.2.1 APES算法基本原理
4.2.2 STAP算法基本原理
4.3 子空间信号APES-STAP算法原理
4.3.1 信号模型
4.3.2 子空间信号APES-STAP算法推导
4.3.3 子空间信号的基向量构造方法研究
4.4 仿真及实测数据处理结果
4.4.1 基于仿真的子空间信号APES-STAP算法与SCLP算法对比
4.4.2 实测数据处理结果分析
4.5 本章小结
第5章 基于分段自回归模型的广义似然比目标检测算法
5.1 引言
5.2 基于分段自回归模型的GLRT检测算法推导
5.2.1 GLRT检测算法的数学模型
5.2.2 非平稳数据协方差矩阵与分段AR模型系数的关系推导
5.2.3 GLRT检测器推导
5.3 仿真及实测数据处理结果
5.3.1 仿真实验结果分析
5.3.2 实测数据处理结果分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3875877
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