本文關(guān)鍵詞：基于陣列重構(gòu)的分布式多載艦超視距雷達(dá)DOA估計(jì)算法研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：分布式多載艦超視距雷達(dá),又稱為DMS-SWOTHR,是以海上艦隊(duì)為平臺(tái)的一種新體制超視距雷達(dá),具有機(jī)動(dòng)性高、抗打擊性強(qiáng)、分辨性能高的特點(diǎn)。分布式多載艦雷達(dá)是復(fù)雜且精密的多普勒分辨系統(tǒng),依靠在多普勒單元中目標(biāo)和環(huán)境雜波運(yùn)動(dòng)特性上的細(xì)小差別來(lái)檢測(cè)目標(biāo),使得它的探測(cè)功能強(qiáng)。因此,分布式多載艦雷達(dá)是富有意義的研究課題。本文以分布式多載艦雷達(dá)對(duì)海探測(cè)為研究背景,主要研究如何從運(yùn)動(dòng)分布式雷達(dá)的小孔徑子陣列變換到虛擬大孔徑陣列,并在此基礎(chǔ)對(duì)虛擬陣列的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨處理,最后獲得目標(biāo)的方位估計(jì)。包括:分布式多載艦雷達(dá)運(yùn)動(dòng)陣列模型和信號(hào)描述、虛擬插值算法研究和重構(gòu)條件、基于虛擬插值的空間高分辨方位估計(jì)算法、分布式多載艦雷達(dá)總控界面。首先,本文介紹了分布式多載艦雷達(dá)的發(fā)展歷程以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。繼而,介紹了高分辨DOA估計(jì)算法的相關(guān)理論知識(shí)。包括MUSIC算法、對(duì)稱陣列法重構(gòu)協(xié)方差矩陣與空間平滑去相關(guān)算法、最優(yōu)波束形成理論。然后討論了如何對(duì)分布式多載艦雷達(dá)系統(tǒng)的各子陣重構(gòu),這是本文的主要內(nèi)容。針對(duì)運(yùn)動(dòng)陣列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出了預(yù)估記分段虛擬插值算法。并且分析了分布式多載艦雷達(dá)內(nèi)部稀疏性對(duì)可重構(gòu)性的影響,并給出了限制條件。接著從子陣最大間距、相對(duì)速度、基線夾角分析了分布式雷達(dá)在一定誤差范圍內(nèi)的重構(gòu)條件,分四種情形詳細(xì)討論了對(duì)于任意結(jié)構(gòu)的實(shí)際陣列如何確定虛擬陣列的基線位置,以及如何設(shè)置虛擬陣元個(gè)數(shù),得到合理的范圍。接著利用基于預(yù)估記分段虛擬插值變換的DOA估計(jì)高分辨算法,得到了目標(biāo)的方位信息。這一部分首先描述了雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)模型,然后通過(guò)空間平滑與協(xié)方差矩陣重構(gòu)去相關(guān)算法,分別進(jìn)行了MUSIC估計(jì)。由于虛擬陣列的噪聲空間不是對(duì)稱正定陣,無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)白化處理,所以采取增加空間平滑子陣個(gè)數(shù)的方法降低噪聲基底。接著仿真了基于虛擬插值的最優(yōu)波束形成,利用三子陣系統(tǒng)對(duì)探測(cè)區(qū)域中的雙、多目標(biāo)都進(jìn)行方位角度估計(jì)。利用空間平滑MUSIC算法仿真了在一階海雜波干擾與空間色噪聲的環(huán)境中,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方位估計(jì)。最后完成分布式多載艦雷達(dá)的總控界面的設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN958.93

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本文編號(hào)：1311657