本文關(guān)鍵詞：機載雷達雜波與干擾抑制問題中STAP技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 機載雷達 雜波抑制 空時自適應(yīng)處理 幅相誤差校正 抗干擾

【摘要】：相較于機械掃描雷達,相控陣雷達的靈活性大大提高。然而,機載雷達在接收目標回波信號的同時,通常會不可避免受到較強的地物回波影響。此外,在現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境中,機載雷達還面臨復雜的電磁干擾的威脅。雖然適用于陣列天線的超低副瓣技術(shù)能有效抑制副瓣雜波和副瓣干擾,卻難以抑制主瓣雜波和主瓣干擾,同時超低副瓣天線在實際工程中實現(xiàn)困難。因此,開展雜波與干擾抑制的信號處理技術(shù)研究對提高機載雷達的目標檢測性能意義重大�？諘r自適應(yīng)處理(STAP)是改善機載雷達目標檢測性能的一項關(guān)鍵技術(shù),可有效抑制雜波和干擾。針對地雜波和干擾在機載情況下的分布特性,STAP技術(shù)利用雷達提供的空域和時域自由度對回波數(shù)據(jù)進行聯(lián)合處理,能夠在空時二維平面內(nèi)自適應(yīng)地形成與雜波和干擾相匹配的凹口,從而實現(xiàn)對雜波和干擾的抑制,提高雷達對運動目標的檢測能力。理論上,全維STAP具有最優(yōu)的雜波干擾抑制性能,但由于受到運算量和訓練樣本數(shù)目的限制,其在實際中無法實施;另外,機載雷達面臨日益復雜的電磁環(huán)境,不僅有強的雜波信號,同時也包括各種形式的干擾信號,這些有意或無意干擾降低了機載雷達的目標檢測概率、影響其參數(shù)估計性能;受目前工藝水平影響,各個接收陣元之間的幅相特性常常存在不一致性,雷達系統(tǒng)中存在的陣元誤差對基于STAP的運動目標參數(shù)估計和定位性能造成損失。針對這些問題,本文從降維處理、干擾抑制以及陣元幅相誤差估計三個方面開展研究,內(nèi)容具體如下:(1)降維STAP技術(shù)研究。針對限制全維STAP工程應(yīng)用的運算量巨大以及訓練樣本需求過多問題,開展降維空時自適應(yīng)技術(shù)研究。本文首先分析了幾種采用固定降維結(jié)構(gòu)和降秩結(jié)構(gòu)的STAP技術(shù),但其性能受系統(tǒng)自由度及雜波子空間的秩等因素制約。本文提出了一種級聯(lián)自適應(yīng)降維的STAP處理方法,該方法將大的天線陣面分成若干子陣,在每個子陣內(nèi)部先采用擴展因子法降維處理,然后級聯(lián)局域化處理方法作為第二級STAP。仿真實驗表明該方法在副瓣雜波區(qū)以及近主瓣雜波區(qū)均能夠取得較好的雜波抑制性能。(2)機載雷達中的抗干擾問題研究。針對機載雷達工作中的出現(xiàn)的兩種干擾,即有源壓制式干擾、單頻連續(xù)波干擾,本文對其開展了研究。首先建立了這兩種干擾的信號模型,然后分析了它們的干擾特性,最后針對這兩種干擾分別提出空域陣列自適應(yīng)波束形成、頻域陷波的抑制方法。仿真實驗證明所提方法可以顯著提高機載雷達在干擾環(huán)境中的目標檢測性能。(3)機載雷達陣元幅相誤差估計技術(shù)研究。機載雷達的陣元幅相誤差會影響運動目標的參數(shù)估計與定位性能,針對上述問題,本文提出了一種基于矩陣1范數(shù)的陣元誤差估計方法,該方法利用實際接收的雜波數(shù)據(jù)與雷達構(gòu)型參數(shù)實現(xiàn)對陣元幅相誤差的估計。首先建立帶有陣元誤差的雜波信號模型,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建雜波導向矢量模版庫并采用優(yōu)化方法估計雜波復幅度,利用重構(gòu)的雜波信號擬合實測數(shù)據(jù)建立優(yōu)化問題,最終求解陣列誤差。仿真實驗證明了該方法具有良好的參數(shù)估計性能。
【關(guān)鍵詞】：機載雷達 雜波抑制 空時自適應(yīng)處理 幅相誤差校正 抗干擾
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V243.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 研究歷史與現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文的研究內(nèi)容17-19
• 第二章 機載雷達雜波信號模型及抑制技術(shù)19-39
• 2.1 引言19
• 2.2 機載雷達雜波模型19-21
• 2.2.1 發(fā)射信號模型20
• 2.2.2 接收信號模型20-21
• 2.3 機載雷達雜波譜分析21-27
• 2.3.1 雜波距離多普勒譜21-25
• 2.3.2 雜波角度多普勒譜25-27
• 2.4 雜波抑制技術(shù)27-37
• 2.4.1 先MTI后MTD處理28
• 2.4.2 最優(yōu)STAP28-30
• 2.4.3 仿真實驗30-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 降維STAP技術(shù)39-57
• 3.1 引言39
• 3.2 降維/降秩STAP技術(shù)39-46
• 3.2.1 FA/EFA方法40-42
• 3.2.2 JDL方法42-44
• 3.2.3 降秩方法44-46
• 3.3 兩級STAP技術(shù)46-48
• 3.4 仿真實驗48-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第四章 機載雷達抗干擾處理57-69
• 4.1 引言57
• 4.2 有源壓制式干擾及其抑制57-62
• 4.2.1 有源壓制式干擾工作機理57-59
• 4.2.2 空域干擾抑制處理59-61
• 4.2.3 仿真實驗61-62
• 4.3 單頻連續(xù)波干擾及其抑制62-66
• 4.3.1 單頻連續(xù)波干擾信號模型63-64
• 4.3.2 單頻連續(xù)波干擾抑制64-65
• 4.3.3 仿真實驗65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-69
• 第五章 陣列幅相誤差估計技術(shù)69-77
• 5.1 引言69
• 5.2 陣元誤差信號模型69-71
• 5.3 算法介紹71-74
• 5.4 仿真實驗74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 總結(jié)77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-85
• 作者簡介85-86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李海;劉新龍;周盟;;分離參數(shù)的空中機動目標參數(shù)估計方法[J];信號處理;2015年10期

2 文才;王彤;吳建新;;低重頻數(shù)據(jù)輔助的近程雜波抑制方法[J];電波科學學報;2014年04期

3 姜磊;王彤;;基于子空間的陣元誤差估計方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2014年04期

4 唐孝國;張劍云;;機載相控陣雷達STAP原理及其干擾方法研究[J];電子設(shè)計工程;2012年15期

5 周宇;張林讓;劉楠;劉昕;;非均勻環(huán)境下利用雜波脊信息的雜波濾除方法研究[J];電子與信息學報;2010年06期

6 孟祥東;王彤;吳建新;保錚;;機載相控陣雷達近程雜波抑制的俯仰向空域自適應(yīng)算法[J];電子與信息學報;2010年04期

7 周宇;張林讓;劉楠;劉昕;;空時自適應(yīng)處理中基于知識的訓練樣本選擇策略[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年02期

8 姜暉;廖桂生;;基于相似性度量的非正側(cè)陣雜波譜補償方法[J];電波科學學報;2009年06期

9 張?zhí)m英;陳祝明;江朝抒;段銳;;一種新的JDL-STAP算法的研究[J];信號處理;2009年10期

10 周峰,邢孟道,保錚;基于特征子空間濾波的SAR窄帶干擾抑制方法[J];電子與信息學報;2005年05期

，

本文編號：771684