【摘要】：米波雷達(dá)由于在反隱身,抗反輻射導(dǎo)彈等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),已成為了現(xiàn)今世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)。但是由于米波雷達(dá)的波長(zhǎng)較長(zhǎng),波束寬度較寬等因素的影響,目標(biāo)角度估計(jì)的精度較差。所以如何提高米波雷達(dá)的測(cè)角精度,是當(dāng)前米波雷達(dá)的一個(gè)重要研究方向。本文結(jié)合本人目前承擔(dān)的科研任務(wù)及主要研究課題主要對(duì)米波雷達(dá)的測(cè)角方法進(jìn)行了研究,并提出了幾種改進(jìn)的米波雷達(dá)測(cè)角算法:首先,對(duì)一些米波雷達(dá)基礎(chǔ)的測(cè)角方法進(jìn)行了研究,簡(jiǎn)單介紹了雷達(dá)測(cè)角的工作原理及一些基本的測(cè)角方法,主要包括振幅法、相位法、最大信號(hào)法、質(zhì)心法及單脈沖類方法。并對(duì)這些方法的測(cè)角性能及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真,對(duì)這些方法存在的一些問題進(jìn)行了討論和分析,重點(diǎn)對(duì)單脈沖方法中的鑒角曲線進(jìn)行了理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。其次,對(duì)機(jī)掃米波雷達(dá)的工作原理和常規(guī)的單脈沖類測(cè)角方法的原理進(jìn)行了介紹,在此基礎(chǔ)上提出了兩種改進(jìn)的方法,分別是改進(jìn)的單脈沖測(cè)角方法和改進(jìn)的波束掃描方法。改進(jìn)的單脈沖測(cè)角方法是根據(jù)半陣法原理,將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行DFT運(yùn)算轉(zhuǎn)換到多普勒通道中,在多普勒通道中對(duì)其某些點(diǎn)進(jìn)行置零處理,再進(jìn)行IDFT運(yùn)算,利用處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行單脈沖測(cè)角;而改進(jìn)的波束掃描方法則構(gòu)建一個(gè)新的代價(jià)函數(shù),此代價(jià)函數(shù)將以前的多次波束掃描簡(jiǎn)化為一次搜索就可以得到目標(biāo)的角度信息,大大降低了運(yùn)算量,仿真結(jié)果表明這兩種改進(jìn)算法的性能較常規(guī)算法更優(yōu)。接著對(duì)分布式米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)模型和基本原理進(jìn)行了介紹,研究了基于ESPRIT算法的粗略估計(jì)方法和精確估計(jì)方法。粗略估計(jì)是分布式雷達(dá)的一種固有屬性,利用粗略估計(jì)方法進(jìn)行角度估計(jì)會(huì)得到方差較大、不存在測(cè)角模糊的估計(jì)值。相反,利用精確估計(jì)方法會(huì)得到方差較小、存在測(cè)角模糊的估計(jì)值,所以需要對(duì)估計(jì)值再進(jìn)行最優(yōu)搜索獲得目標(biāo)真實(shí)角度。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明,兩種角度估計(jì)方法的測(cè)角性能都很高,其中精確估計(jì)方法的性能優(yōu)于粗略估計(jì)方法。最后,根據(jù)分布式米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)一步分析基線長(zhǎng)度對(duì)測(cè)角精度造成的影響。隨著基線長(zhǎng)度的不斷增加,分布式米波雷達(dá)的測(cè)角性能呈“V”型變化,針對(duì)分布式米波雷達(dá)隨基線長(zhǎng)度的性能變化特點(diǎn),提出了一種最優(yōu)基線長(zhǎng)度確定方法。利用該方法可以確定最優(yōu)的基線長(zhǎng)度,降低分布式米波雷達(dá)因本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的測(cè)角誤差,計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
[Abstract]:Because of its unique advantages in anti-stealth and anti-radiation missiles, Mibo radar has become the focus of attention all over the world. However, due to the influence of long wavelength and wide beam width, the accuracy of target angle estimation is poor. Therefore, how to improve the angle measurement accuracy of Mew radar is an important research direction. In this paper, based on the research task and the main research subject, the angle measurement method of Mew radar is studied, and several improved angle-measuring algorithms are proposed: first of all, In this paper, some basic angle measuring methods of meter wave radar are studied. The working principle of radar angle measurement and some basic angle measuring methods are introduced, including amplitude method, phase method, maximum signal method, centroid method and monopulse method. The performance, advantages and disadvantages of these methods are simulated by computer experiments, and some problems of these methods are discussed and analyzed. The theoretical analysis and mathematical derivation of the angle detection curve in monopulse method are emphasized. Secondly, the working principle and the principle of the conventional monopulse angular measurement method are introduced, and two improved methods are proposed, one is the improved monopulse angle measurement method and the other is the improved beam scanning method. The improved monopulse angle measurement method is based on the principle of semi-matrix method, the received data is converted from DFT operation to Doppler channel, and some points of the received data are zeroed in the Doppler channel, and then the IDFT operation is carried out. Using the processed data to measure the angle of monopulse; The improved beam-scanning method constructs a new cost function, which simplifies the previous multi-beam scanning to a single search to obtain the angle information of the target, which greatly reduces the computational complexity. Simulation results show that the performance of the two improved algorithms is better than that of the conventional algorithms. Then, the structure model and basic principle of distributed meter wave radar are introduced, and the rough estimation method and accurate estimation method based on ESPRIT algorithm are studied. Rough estimation is an inherent attribute of distributed radar. Using rough estimation method to estimate the angle will result in a large variance and there is no fuzzy angle measurement value. On the contrary, using the accurate estimation method, the variance is smaller and the angle is fuzzy. Therefore, it is necessary to search the estimation value and obtain the real angle of the target. Theoretical analysis and simulation experiments show that the performance of the two methods is very high, and the performance of the accurate estimation method is better than that of the rough estimation method. Finally, according to the structural characteristics of distributed meter wave radar, the influence of baseline length on angle measurement accuracy is further analyzed. With the increasing of baseline length, the angle measurement performance of distributed meter wave radar changes in "V" type. According to the characteristic of distributed meter wave radar with baseline length, an optimal baseline length determination method is proposed. By using this method, the optimal baseline length can be determined and the angle measurement error caused by the structural characteristics of the distributed meter wave radar can be reduced. The effectiveness of the method is verified by computer simulation.
【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】：2014
【分類號(hào)】：TN953.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;米波雷達(dá)專題研討會(huì)在京召開[J];電子元器件應(yīng)用;2001年10期

2 石曉寧;米波雷達(dá)目標(biāo)跟蹤之分析[J];現(xiàn)代電子;2000年04期

3 李延輝;胡東亮;高玉良;楊建華;;米波雷達(dá)陣地條件選擇的分析[J];火力與指揮控制;2008年S2期

4 查金水;;某米波雷達(dá)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];電子機(jī)械工程;2012年02期

5 王美焰;;某米波雷達(dá)實(shí)驗(yàn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];電子機(jī)械工程;2012年06期

6 郝赫;;靈活多變的米波雷達(dá)(下)[J];兵器知識(shí);2010年09期

7 張尉;米波雷達(dá)陣地地面有效反射區(qū)的探討[J];現(xiàn)代雷達(dá);2003年04期

8 楊春海;;如何提高米波雷達(dá)的方位精度[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2007年03期

9 胡曉琴;陳建文;王永良;;米波雷達(dá)測(cè)高多徑模型研究[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

10 胡曉琴;陳建文;王永良;陳輝;;一種適用于米波雷達(dá)低角測(cè)高環(huán)境的快速算法[J];信號(hào)處理;2009年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 強(qiáng)勇;黃志忠;;一種新型的米波雷達(dá)系統(tǒng)[A];第八屆全國信號(hào)與信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 何勁;陳建文;劉中;;實(shí)數(shù)遺傳算法在米波雷達(dá)方位超分辨中的應(yīng)用[A];現(xiàn)代通信理論與信號(hào)處理進(jìn)展——2003年通信理論與信號(hào)處理年會(huì)論文集[C];2003年

3 曹長(zhǎng)虹;程春紅;;米波高機(jī)動(dòng)雷達(dá)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];2008年電子機(jī)械與微波結(jié)構(gòu)工藝學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

4 趙濤;強(qiáng)勇;;米波雷達(dá)目標(biāo)RCS分析[A];第八屆全國信號(hào)與信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 楊雪亞;米波雷達(dá)陣列超分辨和測(cè)高方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 劉俊;米波雷達(dá)低仰角估計(jì)方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 高炎;米波雷達(dá)測(cè)角方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

2 吳剛;某米波雷達(dá)測(cè)氋工程實(shí)現(xiàn)及其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析處理[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 張晰;基于數(shù)據(jù)流模式的某米波雷達(dá)測(cè)高工程實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 郝然;米波雷達(dá)測(cè)高算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

5 戴巧娜;米波雷達(dá)測(cè)高的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析與處理[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 何勁;米波雷達(dá)超分辨處理方法研究[D];南京理工大學(xué);2004年

7 馮大成;某米波雷達(dá)天線車液壓起豎及調(diào)平系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2011年

8 朱根生;米波雷達(dá)測(cè)高方法研究及實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

9 王輝;米波雷達(dá)測(cè)角算法研究[D];電子科技大學(xué);2009年

10 張文俊;米波雷達(dá)測(cè)高方法及其實(shí)現(xiàn)研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：2318427