本文關(guān)鍵詞： 機(jī)載雷達(dá) 非自適應(yīng)處理 雜波抑制 脈沖相消 非均勻雜波　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：機(jī)載平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性會(huì)使得雜波呈現(xiàn)強(qiáng)烈的空時(shí)耦合特性,為了有效地進(jìn)行機(jī)載平臺(tái)雜波的抑制,空時(shí)自適應(yīng)處理(Space Time Adaptive Processing,STAP)技術(shù)得到了空前發(fā)展,但是傳統(tǒng)的STAP技術(shù)一般認(rèn)為雜波是均勻分布的,但是實(shí)際上機(jī)載雷達(dá)所處的環(huán)境是相當(dāng)復(fù)雜的,雜波不可能均勻分布,這樣便會(huì)使得傳統(tǒng)的STAP技術(shù)在雜波處理中出現(xiàn)雜波譜擴(kuò)散難以達(dá)到理想的雜波抑制效果。雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展使得天線陣元的數(shù)目日益龐大,從而使得雷達(dá)需要處理的信號(hào)維數(shù)越來越高,對(duì)于雷達(dá)實(shí)時(shí)處理的性能提出了更高的要求。因此我們研究針對(duì)高維小樣本條件下的雷達(dá)處理技術(shù)迫在眉睫,本文以機(jī)載雷達(dá)為背景,介紹了運(yùn)算復(fù)雜度低并且受樣本影響較小的非自適應(yīng)雜波抑制方法,主要包括以下內(nèi)容:1、第二章主要介紹了機(jī)載雷達(dá)非自適應(yīng)兩維脈沖相消算法(Non-Adaptive Two Dimensional Pulse-to-pulse Cancellation,Non-ATDPC),該算法以機(jī)載雷達(dá)為背景,其核心思想便是通過構(gòu)造一個(gè)系數(shù)對(duì)消矩陣在一個(gè)相干處理間隔(Coherent Processing Interval,CPI)內(nèi)進(jìn)行相鄰兩個(gè)脈沖的對(duì)消處理,該矩陣只與雷達(dá)的工作參數(shù)以及機(jī)載雷達(dá)的空間幾何信息有關(guān),通過對(duì)消操作可以有效地抑制大部分雜波能量,其主要優(yōu)點(diǎn)是不依賴于樣本避免了大量運(yùn)算以及對(duì)于大量獨(dú)立同分布樣本的需求,算法在設(shè)計(jì)過程中也考慮機(jī)載雷達(dá)的偏航角,因此它可以運(yùn)用于雷達(dá)的各種狀態(tài)(正視、斜視、前視),因此有效地拓寬了其實(shí)用范圍。該算法可以看成是我們進(jìn)行一些經(jīng)典的降維算法FA(Factored Approach,FA)、EFA(Extended Factored Approach,EFA)等之前的預(yù)濾波處理,后續(xù)仿真也證實(shí)經(jīng)過預(yù)濾波操作以后比單純進(jìn)行時(shí)域降維操作的性能更優(yōu)。2、第三章主要介紹了機(jī)載雷達(dá)空域兩級(jí)降維自適應(yīng)處理方法(Space Two-Stage Dimension Reduction,S-TSDR),針對(duì)機(jī)載雷達(dá)面對(duì)的真實(shí)的雜波環(huán)境中遇到的問題—小樣本大陣列這樣的條件,傳統(tǒng)的先時(shí)域多普勒處理后空域自適應(yīng)處理的算法如FA、EFA算法的樣本需求量不足,這樣便導(dǎo)致了雷達(dá)雜波抑制性能下降的問題,針對(duì)這一問題,我們提出的S-TSDR方法能夠在大陣列條件下降低對(duì)于訓(xùn)練樣本的需求以及算法的運(yùn)算量。該算法的主要思想是利用Kronecker直積的性質(zhì),將多普勒濾波后得到的長(zhǎng)的空域數(shù)據(jù)分解為兩個(gè)短向量的Kronecker積,這樣便得到了一雙二次代價(jià)函數(shù),然后利用循環(huán)迭代的思想即可求得其最優(yōu)解,該方法具有良好的快速收斂性能便可以有效地提高機(jī)載雷達(dá)信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性能。3、第四章主要介紹了基于模擬城市建筑模型的非均勻雜波抑制方法,該算法便是Non-ATDPC算法在模擬城市建筑模型上的應(yīng)用。本章首先構(gòu)建了模擬城市建筑模型,在此基礎(chǔ)之上建立機(jī)載雷達(dá)非均勻雜波模型。由于傳統(tǒng)的STAP方法對(duì)于非均勻雜波的抑制效果很差,基于此我們提出了非均勻雜波兩維脈沖相消算法(Non-Homogeneous Clutter Two-Dimension Pulse-to-pulse Cancellation,NHC-TDPC),該算法的核心思想便是構(gòu)造脈沖相消系數(shù)矩陣,系數(shù)矩陣主要與雷達(dá)的工作參數(shù)以及雷達(dá)的空間幾何信息而與雷達(dá)接收的樣本數(shù)據(jù)無關(guān),我們利用得到的脈沖相消系數(shù)矩陣對(duì)于得到的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這里我們可以得到待檢測(cè)距離單元的真實(shí)雜波回波信號(hào)以及除了待檢測(cè)距離單元以外的所有有效距離單元估計(jì)得到的雜波回波信號(hào)。我們通過調(diào)整機(jī)載雷達(dá)與模擬城市建筑之間的距離使得雷達(dá)與待檢測(cè)距離單元之間處于不同的狀態(tài)(近程、中程以及遠(yuǎn)程),對(duì)雷達(dá)的不同待檢測(cè)單元的功率譜以及特征譜進(jìn)行分析以及對(duì)比,得到了處于不同距離單元的雜波譜,然后可以選擇性地將NHC-TDPC算法進(jìn)行有效地運(yùn)用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V243.2

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