【摘要】：近些年來，伴隨著陣列天線在機(jī)載預(yù)警平臺的使用，雜波在運(yùn)動平臺呈現(xiàn)為強(qiáng)烈的空時耦合特性。為了有效抑制運(yùn)動平臺雜波，空時自適應(yīng)處理方法（Space-TimeAdaptive Processing，STAP）得到空前發(fā)展。但是，隨著陣列規(guī)模越來越大、信號維數(shù)越來越高，由此便產(chǎn)生了計(jì)算復(fù)雜度過高和訓(xùn)練樣本需求較多等問題。由于以上原因，，促進(jìn)了各種降維自適應(yīng)方法（Suboptimal Dimension-Reduced STAPAlgorithms）的發(fā)展。但是，機(jī)載雷達(dá)非自適應(yīng)雜波抑制方法（Non-Adaptive ClutterSuppression Algorithms）的相關(guān)研究相對而言還比較少。非自適應(yīng)方法因其計(jì)算復(fù)雜度偏低、受樣本影響小等特點(diǎn)，更利于實(shí)時處理數(shù)據(jù)。因此，本文主要研究機(jī)載相控陣平臺和機(jī)載MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）平臺的非自適應(yīng)雜波抑制方法，主要工作包括以下幾個方面： 1.建立了機(jī)載MIMO雷達(dá)雜波空時二維數(shù)據(jù)模型，在充分利用雷達(dá)工作參數(shù)和載機(jī)速度等先驗(yàn)信息的基礎(chǔ)上，提出一種機(jī)載MIMO雷達(dá)非自適應(yīng)空時二維脈沖相消器（Multiple-Input-Multiple-Output Two-Dimensional Pulse-to-pulse Canceller，MIMO TDPC），并給出了關(guān)于MIMO TDPC權(quán)系數(shù)的最小二乘代價函數(shù)，從而優(yōu)化得到MIMO TDPC的權(quán)系數(shù)。由于MIMO TDPC權(quán)系數(shù)僅利用了雷達(dá)工作參數(shù)和載機(jī)速度等先驗(yàn)信息計(jì)算得到，屬于非自適應(yīng)處理器，因而具有運(yùn)算量小、無收斂過程等優(yōu)點(diǎn)，并且可以作為機(jī)載MIMO雷達(dá)的雜波預(yù)濾波器，進(jìn)一步改善常規(guī)MTI（Moving Target Indication）處理和降維STAP算法的性能。此外，在雜波模型中考慮了偏航角，因此MIMO TDPC不僅適用于正側(cè)視雷達(dá)，也適用于非正側(cè)視雷達(dá)。 2.針對機(jī)載非正側(cè)視雷達(dá)的近程非均勻雜波抑制問題，提出一種快速實(shí)現(xiàn)、便于使用的近程雜波抑制方法（Short-range Clutter SuppressionApproach，SCSA）。對于正側(cè)視雷達(dá)（SideLookingAirborne Radar, SLAR）,由于不同距離單元的雜波在角度-多普勒平面分布軌跡基本重合，雜波表現(xiàn)為相對均勻，因此空時自適應(yīng)處理方法有很好的性能。但是，對于非正側(cè)視雷達(dá)（non-SLAR），由于雜波的分布軌跡不重合，特別是近場雜波，雜波的非均勻性更強(qiáng)烈，自適應(yīng)方法的性能會嚴(yán)重下降。在機(jī)載非正側(cè)視雷達(dá)的雜波模型基礎(chǔ)上，利用雜波空間幾何結(jié)構(gòu)、雷達(dá)參數(shù)和載機(jī)速度等先驗(yàn)信息，構(gòu)造了SCSA權(quán)系數(shù)。SCSA方法由空-時濾波和空-時匹配兩部分級聯(lián)構(gòu)成。作為不依賴于樣本的非自適應(yīng)方法，與傳統(tǒng)自適應(yīng)方法不同（自適應(yīng)方法性能受非均勻樣本的影響很大，且求逆運(yùn)算計(jì)算復(fù)雜度高），本方法不受非均勻樣本的影響，計(jì)算復(fù)雜度很低，方便實(shí)時處理使用，且較自適應(yīng)方法有更好的目標(biāo)檢測性能。 3.考慮由于載機(jī)速度變化引起雜波起伏，并由此導(dǎo)致空-時二維平面雜波沿分布軌跡在多普勒域擴(kuò)散的問題，在機(jī)載雷達(dá)地雜波模型的基礎(chǔ)上，利用雷達(dá)參數(shù)、載機(jī)速度等先驗(yàn)信息，提出了一種機(jī)載雷達(dá)二維多脈沖相消器（Two-DimensionalMulti-pulse Canceller, TDMC），并給出了關(guān)于TDMC權(quán)系數(shù)的代價函數(shù)。由于使用了比兩脈沖相消器TDPC更多地自由度來設(shè)計(jì)濾波器，因而TDMC比TDPC有更好的濾波器通頻帶性能，通過仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證，TDMC比TDPC能更有效地抑制雜波，并且對慢速目標(biāo)的檢測性能有明顯提升。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN959.73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2565153