MIMO天波雷达联合发射接收干扰抑制方法研究

发布时间：2017-09-24 06:20

  本文关键词：MIMO天波雷达联合发射接收干扰抑制方法研究

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【摘要】：高频天波雷达可以利用电离层的折射和散射机理完成对超远距离目标超视距探测,是用于早期预警最有效的手段。然而,受到电离层多模传播的影响,目标常常被展宽的杂波谱覆盖导致难以检测。目前MIMO体制雷达被认为是解决电离层多模传播的有效手段,在各国展开了广泛研究。首先,本文从MIMO雷达数学模型入手解释了引入MIMO体制抑制电离层多模干扰的必要性,然后根据最大信干噪比准则得到了联合发射接收自适应波束形成器公式。其次,根据干扰的类型,自适应联合发射接收波束形成器可以分为旁瓣干扰抑制和主瓣干扰抑制两个部分来研究。在旁瓣干扰抑制部分直接借鉴了MVDR波束形成算法,并根据其存在的问题研究了基于SVM的优化算法和基于空间谱估计的协方差矩阵重构算法等改进方法。在主瓣干扰抑制部分研究了阻塞矩阵法,并提出了基于空间谱估计的联合发射接收自适应波束形成算法。该算法可以有效地抑制因离去方向或到达方向有一定差异而引起的电离层多模传播干扰。最后,本文还对阵列中存在互耦效应时的MUSIC改进算法展开了研究。针对均匀线阵的情况,提出了虚拟-空间平滑MUSIC互耦校正算法。该算法不仅可以适应不同信噪比下的目标方向估计,还能够对相干源信号进行估计。同时该算法还能够实现单快拍下的目标方向估计,提高了MUSIC算法在非理想条件下的方向估计性能。
【关键词】：MIMO天波雷达 干扰抑制 联合发射接收波束形成 互耦校正算法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN958
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 MIMO雷达技术在高频天波雷达中的应用10-11
• 1.2.2 高频天波雷达的杂波干扰处理11-13
• 1.3 主要研究内容13-15
• 第2章 MIMO高频天波雷达信号建模15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 阵列信号处理基础15-18
• 2.3 MIMO天波雷达联合发射接收波束形成器18-22
• 2.3.1 MIMO天波雷达数学模型18-20
• 2.3.2 最大信干噪比准则下的联合发射接收波束形成器20-22
• 2.4 MIMO信号仿真22-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 MVDR旁瓣干扰抑制方法研究26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 MVDR波束形成器26-28
• 3.3 基于SVM优化的MVDR波束形成器28-33
• 3.3.1 复数域SVM回归型算法原理28-29
• 3.3.2 SVM－MVDR算法29-33
• 3.4 基于空间谱估计的协方差矩阵重构法33-38
• 3.4.1 MUSIC空间谱算法原理34-35
• 3.4.2 协方差矩阵重构法仿真分析35-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 MIMO天波雷达主瓣干扰抑制方法研究40-53
• 4.1 引言40
• 4.2 阵列的方向分辨率40-43
• 4.3 阻塞矩阵法43-46
• 4.4 基于空间谱估计的联合发射接收自适应干扰抑制算法46-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第5章 服务于干扰抑制的阵列互耦校正算法研究53-75
• 5.1 引言53
• 5.2 均匀线阵MUSIC互耦校正算法53-59
• 5.2.1 均匀线阵互耦模型介绍53-54
• 5.2.2 空间平滑法54-56
• 5.2.3 虚拟阵元法56-58
• 5.2.4 虚拟－空间平滑法58-59
• 5.3 均匀矩形阵MUSIC互耦校正算法59-62
• 5.4 仿真分析62-74
• 5.4.1 均匀线阵MUSIC互耦校正算法仿真62-70
• 5.4.2 均匀矩形阵MUSIC互耦校正算法仿真70-74
• 5.5 本章小结74-75
• 结论75-77
• 参考文献77-81
• 附录1 均匀线阵互耦条件下的克拉美罗界推导81-86
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果86-88
• 致谢88

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本文编号：909847