距离旁瓣抑制的波形设计算法研究

发布时间：2017-04-10 15:34

  本文关键词：距离旁瓣抑制的波形设计算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：环境的多样性和复杂化正不断挑战着现代雷达的微弱目标探测能力。雷达距离旁瓣导致微弱目标容易被淹没,严重影响雷达的目标探测性能。利用波形设计实现距离旁瓣的抑制,对改善微弱目标探测性能具有重要的理论和应用价值。本文利用波形设计,对距离旁瓣的抑制问题展开研究。主要工作与贡献如下:1、在白高斯噪声背景下,提出了基于循环前缀正交频分多路复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)波形的脉冲压缩算法,实现了OFDM雷达距离旁瓣的消除。针对OFDM雷达发射脉冲长度过大和发射信号能量冗余两个问题,提出了单天线下OFDM波形设计算法,实现了任意长度OFDM脉冲的无距离旁瓣脉冲压缩,并解决了发射信号能量冗余的问题。2、在白高斯噪声背景下,针对共享频谱下统计多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达不同发射信号间的互相关以及距离旁瓣的影响,提出了基于循环前缀OFDM波形的同频MIMO OFDM雷达。提出了同频MIMO OFDM雷达联合脉冲压缩和相干积累算法,消除了共享频谱下不同发射信号的串扰以及距离旁瓣。3、针对同频MIMO OFDM雷达发射脉冲长度过大和发射信号能量冗余的问题,提出了基于Paraunitary滤波器组和迭代Clipping加滤波的两种OFDM波形设计算法,实现了任意长度OFDM发射脉冲的联合脉冲压缩和脉冲相干积累,并消除了不同发射信号的串扰以及距离旁瓣。4、在时变杂波背景下,研究了基于自适应相位调制(Phase-Modulated,PM)波形设计的距离旁瓣抑制算法和目标检测算法。提出了波形性能评价因子和单分辨单元波形评价和选择策略,提高了自适应PM波形设计的距离旁瓣抑制性能,拓宽了自适应PM波形设计的适用范围。5、针对自适应PM波形设计只适用于单个雷达分辨单元的局限性,通过多分辨单元下波形联合性能评价因子的建立,提出了分辨单元选择方法和杂波抑制策略,实现了多个分辨单元杂波距离旁瓣的联合抑制。
【关键词】：距离旁瓣抑制 波形设计 循环前缀 OFDM波形 PM波形
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN958
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景和意义11-13
• 1.2 研究动态13-17
• 1.2.1 单天线系统的距离旁瓣抑制14-15
• 1.2.2 同频多天线系统的距离旁瓣抑制15-16
• 1.2.3 时变杂波下的距离旁瓣抑制16-17
• 1.3 本文的主要内容和章节安排17-19
• 第二章 单天线OFDM波形设计的距离旁瓣抑制算法19-54
• 2.1 基于CP的单天线OFDM雷达回波模型20-23
• 2.2 基于CP的单天线OFDM雷达脉冲压缩算法23-31
• 2.2.1 算法原理24-29
• 2.2.2 算法性能仿真与讨论29-31
• 2.3 算法局限性分析31-32
• 2.4 单天线OFDM波形设计脉冲压缩算法32-47
• 2.4.1 算法原理32-34
• 2.4.2 信干噪比分析34-37
• 2.4.3 单天线OFDM波形设计方法37-41
• 2.4.4 波形设计仿真与性能分析41-47
• 2.5 单天线OFDM波形设计在SAR成像中的应用47-53
• 2.5.1 单天线OFDM SAR回波模型47-50
• 2.5.2 OFDM SAR成像仿真与性能分析50-53
• 2.6 本章小结53-54
• 第三章 MIMO OFDM波形设计的距离旁瓣抑制算法54-90
• 3.1 基于CP的MIMO OFDM雷达回波模型55-60
• 3.2 MIMO OFDM雷达联合脉冲压缩和相干积累算法60-68
• 3.2.1 算法原理60-64
• 3.2.2 信噪比分析64-68
• 3.3 MIMO OFDM波形设计方法68-85
• 3.3.1 基于正交设计的频域子载波正交性实现69-74
• 3.3.2 基于Paraunitary滤波器组的MIMO OFDM波形设计方法74-76
• 3.3.3 基于迭代Clipping加滤波的MIMO OFDM波形设计方法76-79
• 3.3.4 波形设计仿真与性能分析79-85
• 3.4 MIMO OFDM波形设计在距离像重构中的应用85-89
• 3.5 本章小结89-90
• 第四章 基于自适应PM波形设计的距离旁瓣抑制算法90-120
• 4.1 单分辨单元下自适应PM波形的距离旁瓣抑制算法91-97
• 4.1.1 回波模型91-92
• 4.1.2 自适应PM波形设计算法基本原理92-95
• 4.1.3 算法局限性分析95-97
• 4.2 单分辨单元下PM波形评价和选择策略97-107
• 4.2.1 算法原理97-103
• 4.2.2 实验验证103-107
• 4.3 多分辨单元下自适应PM波形的距离旁瓣抑制算法107-119
• 4.3.1 算法原理108-116
• 4.3.2 实验验证116-119
• 4.4 本章小结119-120
• 第五章 总结与展望120-122
• 5.1 全文总结120-121
• 5.2 工作展望121-122
• 致谢122-123
• 参考文献123-132
• 作者攻博期间取得的成果132-134

  本文关键词：距离旁瓣抑制的波形设计算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：297036