相控阵雷达波束形成与旁瓣干扰抑制研究

发布时间：2017-10-06 04:44

  本文关键词：相控阵雷达波束形成与旁瓣干扰抑制研究

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【摘要】：相控阵雷达(Phased Array Radar)是指通过改变天线阵列所发出波束的合成方式来改变扫描方向的雷达,包括有源电子扫描阵列雷达(active electronically array,AESA)和无源电子扫描阵列雷达(passive electronically scanned array,PESA)。此种方式和机械扫描式的雷达天线有差异,其能够降低或者完全避免利用机械马达促使雷达天线工作而取得覆盖较大侦测范围的效果。目前使用的电子扫描方式包括改变频率或者是改变相位两种,均是通过将合成波束的发射方向加以改变实现波束扫描。在相控阵雷达被广泛应用的背景下,本文基于相控阵雷达天线技术对阵列波束形成以及天线旁瓣干扰抑制等方面进行了相关的研究与仿真实验,主要内容安排如下:(1)本文以相控阵雷达阵列天线的基本工作原理为基础,对雷达系统接收和发射的信号形式进行了推导,最终得到仿真实验所需的信号模型。(2)为深入分析相控阵雷达波束形成,以机载相控阵雷达为例,研究共形阵天线的波束形成,同时针对机翼柔性形变引起的阵列阵元误差对波束形成的影响进行了分析,通过采用卡尔曼滤波(KF,Kalman Filter)算法对阵列形变曲线进行了跟踪预测,并利用预测结果对误差作出了补偿。(3)基于旁瓣匿影(SLB,Sidelobe Blanking)抗干扰技术,通过对概率公式的推导及MATLAB仿真分析研究了匿影系统的性能,根据相干转发干扰的匿影效果总结得到了旁瓣匿影抗干扰技术的优缺点,借此对几种改进的多门限匿影系统作出了简单介绍。(4)研究了旁瓣对消(SLC,Sidelobe Cancelling)抗干扰技术的基本原理及系统性能度量的参数,对常用对消算法进行了介绍和仿真,结合相控阵雷达信号处理的典型方法建立了抗干扰模型和仿真,为实际工程采用SLB/SLC技术提供了可靠的理论依据。
【关键词】：相控阵雷达 波束形成 阵列误差 卡尔曼滤波 旁瓣匿影 旁瓣对消
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN958.92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 本文的研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究动态11-12
• 1.3 本文的主要工作与内容安排12-14
• 第二章 相控阵雷达原理14-23
• 2.1 相控阵雷达基本原理14-20
• 2.1.1 线性相控阵天线15-18
• 2.1.2 平面相控阵天线18-20
• 2.2 相控阵雷达信号模型20-22
• 2.2.1 线性调频信号20-21
• 2.2.2 雷达发射接收信号21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 机翼共形阵阵列误差校正23-37
• 3.1 共形阵阵列波束形成23-26
• 3.1.1 波束形成23-24
• 3.1.2 仿真实验24-26
• 3.2 共形阵阵列误差分析26-30
• 3.2.1 阵列形变建模与矫正26-28
• 3.2.2 仿真实验28-30
• 3.3 基于机翼形变引起的天线形变建模30-36
• 3.3.1 天线柔性形变建模30-32
• 3.3.2 卡尔曼滤波跟踪预测32-34
• 3.3.3 EKF算法跟踪预测实验仿真34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 相控阵雷达旁瓣匿影抗干扰37-55
• 4.1 雷达旁瓣匿影技术37-47
• 4.1.1 旁瓣匿影基本原理37-39
• 4.1.2 旁瓣匿影系统分析39-43
• 4.1.3 旁瓣匿影系统性能仿真43-47
• 4.2 转发式干扰的匿影处理分析47-52
• 4.2.1 干扰信号模型47-48
• 4.2.2 仿真实验48-52
• 4.3 经典旁瓣匿影技术的优缺点52-53
• 4.3.1 旁瓣匿影技术的优点52
• 4.3.2 旁瓣匿影技术的缺点52-53
• 4.4 多门限的SLB系统53-54
• 4.4.1 双门限SLB系统53-54
• 4.4.2 三门限SLB系统54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 相控阵雷达旁瓣对消抗干扰55-69
• 5.1 雷达旁瓣对消技术55-60
• 5.1.1 旁瓣对消基本原理55-57
• 5.1.2 旁瓣对消性能度量57-58
• 5.1.3 旁瓣对消实验仿真58-60
• 5.2 旁瓣对消技术常用算法60-64
• 5.2.1 LMS算法60-61
• 5.2.2 RLS算法61-63
• 5.2.3 SMI算法63
• 5.2.4 算法性能仿真实验63-64
• 5.3 基于SLB/SLC技术的抗干扰模型建模64-68
• 5.3.1 模型建立64-65
• 5.3.2 仿真实验65-68
• 5.4 本章小结68-69
• 第六章 结束语69-71
• 6.1 工作总结69
• 6.2 工作展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间取得的成果75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 戴明祥;杨新民;易文俊;何颖;;用于卫星制导弹药落点预测的卡尔曼滤波算法[J];弹箭与制导学报;2013年04期

2 常晋聃;易正红;甘荣兵;;旁瓣对消系统的对消比上限分析[J];电波科学学报;2009年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘笑菲;机翼共形全极化阵列雷达自适应抗干扰与误差校正方法研究[D];西安电子科技大学;2012年

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本文编号：980811