【摘要】：對目標進行探測和定位是雷達最初也是最傳統(tǒng)的功能,但是隨著科技手段的不斷發(fā)展與進步,現(xiàn)代戰(zhàn)場的分布范圍越來越廣,戰(zhàn)爭更是趨于向立體化方向發(fā)展,其中低空、超低空的入侵對地面上的目標構成了極大威脅。當在低空領域進行檢測跟蹤時,雷達需要發(fā)射有足夠能量的波束,這勢必會造成極強的地海雜波,導致信雜比降低。此外,低空目標還會受到多徑效應的影響,這使得雷達接收到的回波信號通常是直達波信號與反射波信號的疊加,疊加的矢量和有可能增強也可能衰減,極其不利于檢測性能的提高。同時,直達波和鏡像回波的角度差特別小,且二者同處于一個天線接收波束內,又是一組強相干信號,這使測角問題難上加難。因此,對于低空目標而言,解決其檢測與跟蹤問題是一個極具挑戰(zhàn)性的課題。本文主要針對低空多徑目標的檢測與測角這一難題展開研究,首先建立了低空目標的多徑回波曲面模型和信號模型,研究了回波信號的幅度與各參數之間的關系。然后對低仰角多徑目標的檢測方法進行了研究,包括多頻回波M/N檢測和組網雷達的低仰角檢測。在研究多頻回波M/N檢測器時,主要推導了無起伏目標和Swerling III起伏目標分別在自由空間與多徑環(huán)境下的檢測概率,并將其與單脈沖檢測的仿真結果對比,以便對該檢測算法的性能進行說明。對組網雷達低空目標檢測概率的研究主要針對融合判決規(guī)則與多站目標檢測問題這兩個方面展開,推導了三種經典的融合準則,并分析了其檢測效果,最后研究了運用雷達組網系統(tǒng)改善低空多徑目標檢測性能的一些相關問題。為了使低仰角估計算法既能分辨相干信號又具有較高的角度分辨能力,本文首先詳細介紹了課題組提出的一種基于壓縮感知的低仰角估計方法,該方法在稀疏矩陣的重構中利用多徑衰減系數與信號入射角之間的關系重新構造了復合導向矢量,并將其與已有算法進行對比來反映本算法在低信噪比時的角度分辨能力,此外,本算法不要求地形信息已知。由于傳統(tǒng)極大似然估計算法存在計算量大的缺點,課題組在進行低仰角估計時采用了多頻極大似然算法,該算法利用兩回波信號相位差隨頻點的變化規(guī)律,綜合多頻點回波信息,減弱了某些頻點對算法分辨力的影響,提高了低仰角角度分辨力,同時結合了交替投影算法,使繁雜的多維角度搜索轉換成了簡單的一維角度搜索,大大降低了運算量,并仿真驗證了該方法采用曲面模型時的測角性能。雷達組網系統(tǒng)通過融合各個雷達站的數據,改善了系統(tǒng)整體的探測精度和穩(wěn)定性能,已成為目前研究熱點。本文研究了雷達組網系統(tǒng)中的兩個關鍵技術:坐標轉換和數據融合,給出了解決各項關鍵技術的基本思路,并詳細分析了地理坐標變換法在雷達組網中的應用以及網絡化雷達系統(tǒng)的目標定位精度。最后本文研究了雷達組網系統(tǒng)中的多站聯(lián)合測角算法。在該算法中,各個雷達站可對觀測空間(目標環(huán)境)進行感知,并由此測量得到目標位置信息(包含距離、方位角、俯仰角等)。由于空間雷達的分集特性,將多站進行組網融合處理后,可改善角度維的估計性能,得到更高的目標定位精度,尤其是當各個雷達站分布較稀疏時,其分集特性更顯著,組網融合處理的優(yōu)勢更明顯。
[Abstract]:......
【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】：2014
【分類號】：TN957.51

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙建宏;楊建宇;唐斌;;利用多徑測量低空目標高度的一種新技術[J];電子測量與儀器學報;2008年02期

2 白惜光;火控雷達對抗低空目標的技術和趨勢[J];艦船電子對抗;1995年01期

3 沈紅寧;雷達在海面環(huán)境下對低空目標的檢測[J];艦船電子對抗;1996年02期

4 權宏偉;彭冬亮;;低空目標檢測融合系統(tǒng)的結構與框架設計[J];火力與指揮控制;2014年08期

5 馬劍英;張林讓;張媛;;高距離分辨率雷達的低空目標高度估計方法[J];雷達科學與技術;2006年05期

6 徐公華;張申;;雷達對低空目標探測的地形遮蔽算法研究[J];計算機應用與軟件;2007年12期

7 呂韶昱;占榮輝;萬建偉;;雷達低空目標俯仰角測量提取的最大似然估計算法應用[J];兵工學報;2008年09期

8 李坤庚;;雷達對海上低空目標的探測距離[J];國外艦船技術.雷達與對抗;1985年02期

9 楊世海,胡衛(wèi)東,萬建偉,周良柱;多徑反射下低空目標檢測研究[J];電子與信息學報;2002年04期

10 王洪鋒,單甘霖;基于多源信息融合的低空目標探測[J];火力與指揮控制;2002年03期

相關會議論文 前3條

1 翟國芳;蘇曉陽;孫進平;王文光;;浮空雷達對低空目標探測的系統(tǒng)性能分析[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2010年

2 劉剛;岳鵬;劉鵬;;基于形態(tài)學梯度的低空目標檢測方法設計與實現(xiàn)[A];2013年（第五屆）西部光子學學術會議論文集[C];2013年

3 屈曉光;李曉陽;;精密跟蹤雷達跟蹤低空目標方法分析[A];提高全民科學素質、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

相關博士學位論文 前3條

1 陳博韜;低空目標與環(huán)境復合電磁散射特性研究[D];西安電子科技大學;2012年

2 陳華偉;低空目標聲測無源定向理論與算法研究[D];西北工業(yè)大學;2004年

3 楊世海;相控陣雷達低空目標探測與跟蹤技術研究[D];中國人民解放軍國防科學技術大學;2002年

相關碩士學位論文 前9條

1 徐成節(jié);低空目標檢測技術研究[D];電子科技大學;2005年

2 韓興斌;雷達低空目標跟蹤技術研究[D];中國人民解放軍國防科學技術大學;2002年

3 馮涵哲;球載雷達對低空目標的分辨[D];西安電子科技大學;2013年

4 成先敏;低空目標的微波檢測技術[D];中北大學;2011年

5 馬劍英;基于超寬帶雷達的低空目標跟蹤技術研究[D];西安電子科技大學;2006年

6 張容;基于OFDM-MIMO雷達的低空目標檢測技術研究[D];電子科技大學;2013年

7 黎敏;多徑效應下相控陣雷達低空目標角度估計與跟蹤技術研究[D];電子科技大學;2006年

8 寇國豪;基于多傳感器信息融合的低空目標屬性識別[D];沈陽理工大學;2015年

9 陳婷;低空多路徑目標檢測與仰角估計方法研究[D];西安電子科技大學;2014年

，

本文編號：2337444