本文關鍵詞：機載認知雷達自適應波形設計

  更多相關文章： 機載認知雷達 雜波建模 環(huán)境信息數據庫 發(fā)射波形自適應 時域合成

【摘要】：雷達在生命探測、農作物根莖生長、民用航空和軍事等領域均具有實際應用價值。機載雷達受體積和重量限制,具有體積小、重量輕、發(fā)射與接收共用同一天線等特點。機載雷達在探測低空、慢速運動目標時,非同態(tài)雜波、復雜目標背景和人造建筑物等引起的非均勻雜波以及干擾將嚴重影響其性能。為了降低上述因素的影響,認知雷達的概念被提出。當前認知雷達仍然停留在概念階段,還有許多關鍵技術難題亟待解決。本文從認知雷達的概念出發(fā),重點研究了機載認知雷達的雜波建模方法和發(fā)射波形的自適應形成算法。具體研究內容如下:1、分析比較了傳統雷達與認知雷達的系統結構,總結了傳統雷達的局限性,并通過認知雷達的基本模型,分析了認知雷達的工作流程;2、基于數字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)數據構建了機載認知雷達雜波模型。本文利用了真實的DEM數據,通過分析和挖掘該數據,提取了海拔、坡度、地面起伏和地表粗糙度等4種地形因子用于劃分地貌類型,并在MySQL平臺上建立了地形信息數據庫,存儲DEM數據和相關地貌信息。同時,考慮雷達載體為飛機的特點,設計了通過載機位置坐標和載機雷達掃描范圍提取特定部分數據降低運算負擔的新算法,在此基礎上建立了一種基于DEM數據的雜波建模新方法。仿真結果表明,新方法構建的雜波模型符合機載認知雷達所處的實際場景,具有真實、穩(wěn)定和可靠的優(yōu)勢,為下一步自適應形成機載認知雷達的發(fā)射波形提供了準確的先驗知識。3、認知雷達發(fā)射波形的自適應設計。本文主要依據最大輸出信噪比準則進行發(fā)射波形設計,并從目標模型和本文新方法產生的雜波數據兩方面入手,設計最優(yōu)匹配波形。同時,為了貼近實際應用,在盡可能降低信噪比損失和恒模約束的條件下,本文對設計的最優(yōu)匹配發(fā)射波形能量譜進行了時域信號的合成,并結合相控陣天線對合成的時域信號進行數字波束形成。最后的仿真結果表明,本文設計的發(fā)射波形能夠隨著目標或者雜波的變化進行自適應的改變,以實現信噪比的提升,相對于傳統波形更具有實際應用前景。
【關鍵詞】：機載認知雷達 雜波建模 環(huán)境信息數據庫 發(fā)射波形自適應 時域合成
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V243.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-14
• 1.3 本文的研究內容與結構安排14-15
• 1.4 本文的創(chuàng)新點15-16
• 第二章 相關基礎和理論知識16-21
• 2.1 引言16
• 2.2 傳統雷達發(fā)射波形16-17
• 2.2.1 傳統雷達系統結構16-17
• 2.2.2 傳統雷達發(fā)射波形設計的缺點17
• 2.3 認知雷達發(fā)射波形17-20
• 2.3.1 認知雷達系統結構17-19
• 2.3.2 認知雷達發(fā)射波形自適應設計19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 第三章 基于DEM數字高程模型的機載認知雷達雜波建模21-40
• 3.1 引言21
• 3.2 基于DEM的地貌類型劃分21-26
• 3.2.1 DEM數據提取地形因子22-24
• 3.2.1.1 海拔及坡度的提取22
• 3.2.1.2 地形起伏的提取22-23
• 3.2.1.3 地表粗糙度的提取23-24
• 3.2.2 基于地形因子量化分類地貌類型24-25
• 3.2.3 經緯度計算25
• 3.2.4 地貌信息存貯與管理25-26
• 3.3 雜波功率計算26-31
• 3.3.1 雜波后向散射系數的計算27-30
• 3.3.2 雜波散射單元面積計算30
• 3.3.3 計算空間雜波功率30-31
• 3.4 仿真結果分析31-39
• 3.4.1 地形因子反映真實地貌的效果分析32-33
• 3.4.2 地形地貌類型量化分類的效果分析33-35
• 3.4.3 地形地貌信息存貯效果與讀取效率分析35-36
• 3.4.4 擦地角對地形散射系數的影響分析36-37
• 3.4.5 基于DEM數據的雜波功率譜37-39
• 3.5 本章小結39-40
• 第四章 基于最大信噪比準則的機載認知雷達發(fā)射波形設計40-65
• 4.1 引言40
• 4.2 輸出信噪比和雷達發(fā)射波形的關系40-43
• 4.2.1 確定目標下輸出信噪比和雷達發(fā)射波形的關系40-41
• 4.2.2 雜波環(huán)境下輸出信噪比和雷達發(fā)射波形的關系41-43
• 4.3 目標匹配發(fā)射波形設計43-45
• 4.4 雜波匹配發(fā)射波形設計45-46
• 4.5 發(fā)射波形時域信號合成46-48
• 4.6 數字波束形成48-49
• 4.7 仿真結果分析49-64
• 4.7.1 Swerling目標模型仿真分析49-52
• 4.7.2 目標匹配波形設計仿真結果分析52-55
• 4.7.3 雜波匹配波形設計仿真結果分析55-64
• 4.8 本章小結64-65
• 第五章 總結與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-71
• 攻碩期間取得的研究成果71-72

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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8 魏軼e，

本文編號：735308